6第6章-数据库应用系统设计
参考资料:数据库设计步骤知识
(2)聚簇存取方法选择
选取方法:首先确定聚簇关系组,即确定需要多少个聚簇,每 个聚簇中包含哪些关系。 聚簇关系组的确定规则:
① 经常在一起进行连接操作的关系可作为聚簇关系组,连接 属性作为聚簇键; ② 如一关系的一组属性经常出现在相等比较条件中,则该单 个关系可作为聚簇关系组,该组属性作为聚簇键; ③ 如一关系的一个/组属性上的实例值重复率很高,则此单 个关系可作为聚簇关系组,该组属性作为聚簇键。
7.5 数据库物理设计
设计任务:为每个关系模式选择合适的存储结构和存取路径, 即设计数据库的内模式,使得DB上的事务能高效运行。 设计步骤:① 分析影响物理设计的因素;② 为关系模式选择 存取方法;③ 设计关系、索引等DB文件的存储结构。
一.影响物理设计的因素
事务分析的好处:对数据库的事务的分析,可获得选择优化物 理设计策略所需要的参数,有助于存储结构和存储方法的选择。 应了解的常用的事务: ① 查询事务; ② 更新事务。以作为确 定关系存取方法的依据。
第6章 数据库设计
学习目的和要求
◆ 设计导论
◆ 需求分析
◆ 概念数据库设计 ◆ 逻辑数据库设计 ◆ 数据库物理设计
7.1 数据库应用设计导论
一.数据库应用设计问题
数据库设计基本任务:根据给定应用领域的信息需求、处理需 求和数据库支撑环境,设计出数据模式(包括外模式、逻辑/概念模 式、内模式)及典型应用程序。 信息需求:数据及其结构 ---- 静态要求。 处理需求:数据处理 ---- 动态要求。 数据库设计目标:为用户和各种应用系统提供高效(时间、空间) 的运行环境。 数据库设计考虑的内容: ① 计算机软硬件环境; ② DBMS能力; ③ 用户信息和处理要求; ④ 完整性和安全性约束。
数据库原理课后答案第六章
第6章数据库设计一、选择题1、下列对数据库应用系统设计的说法中正确的是应用程序员可以不必参与数据库的概念结构设计2、在需求分析阶段,常用数据流图描述用户单位的业务流程。
3、下列对E-R图设计的说法中错误的是集成后所得的E-R图中可能存在冗余数据和冗余联系,应予以全部清除4、下列属于逻辑结构设计阶段任务的是将E-R图转换为一组关系模式5、将一个一对多联系型转换为一个独立关系模式时,应取多端实体型的关键属性为关键字。
6、将一个M对N(M>N)的联系型转换成关系模式时,应转换为一个独立的关系模式7、在从E-R图到关系模式的转化过程中,下列说法错误的是关系模式的规范化程度越高,查询的效率就越高8、对数据库的物理设计优劣评价的重点是时空效率A.B.动态和静态性能C.用户界面的友好性D.成本和效益9、下列不属于数据库物理结构设计阶段任务的是确定选用的DBMS10、确定数据的存储结构和存取方法时,下列策略中将表和索引存储在同一磁盘上不利于提高查询效率。
二、填空题1、在设计分E-R图时,由于各个子系统分别面向不同的应用,所以各个分E-R图之间难免存在冲突,这些冲突主要包括_命名冲突_、_属性冲突_和_结构冲突_三类。
2、数据字典中的_数据项_是不可再分的数据单位。
3、若在两个局部E-R图中都有实体“零件”的“重量”属性,而所用重量单位分别为公斤和克,则称这两个E-R图存在_属性_冲突。
4、设有E-R图如图6.18,其中实体“学生”的关键属性是“学号”,实体“课程”的关键属性是“课程编码”,设将其中联系“选修”转换为关系模式R,则R的关键字应为属性集_学号与课程编码__。
5、确定数据库的物理结构主要包括三方面内容,即:_确定数据存放位置和存储结构_、_确定数据存取方法_和_系统配置_。
6、将关系R中在属性A上具有相同值的元组集中存放在连续的物理块上,称为对关系R基于属性A进行_聚簇_。
7、数据库设计的重要特点之一要把_结构(数据)_设计和__行为(处理)_设计密切结合起来,并以_结构(数据)_为核心而展开。
数据库应用系统设计
数据库应用系统设计在当今数字化的时代,数据库应用系统已经成为各类组织和企业运营的核心支撑。
从简单的个人信息管理到复杂的企业资源规划,数据库应用系统在数据存储、管理和分析方面发挥着至关重要的作用。
那么,如何设计一个高效、可靠且满足实际需求的数据库应用系统呢?首先,我们需要明确数据库应用系统的设计目标。
这包括确定系统要处理的数据类型和规模,预期的用户数量和并发访问量,以及对系统性能、安全性和可用性的要求。
例如,如果是一个电子商务网站的数据库系统,那么就需要能够快速处理大量的订单数据,同时保障用户支付信息的安全;而对于一个学校的学生管理系统,可能更侧重于数据的准确性和查询的便捷性。
在明确设计目标后,接下来要进行需求分析。
这是整个设计过程中最为关键的一步。
我们需要与相关的业务人员和用户进行充分的沟通,了解他们的工作流程和对系统的期望。
比如,销售部门可能希望能够随时查询销售业绩数据,并生成各种统计报表;财务部门则需要对账目进行精确的记录和核算。
通过需求分析,我们可以梳理出系统需要实现的功能,以及这些功能所涉及的数据操作和流程。
数据建模是数据库设计的核心环节之一。
常见的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型等,其中关系模型在实际应用中最为广泛。
在关系模型中,我们通过设计数据表、定义字段和数据类型、建立表之间的关联关系来构建数据库的结构。
以一个客户管理系统为例,可能会有“客户表”用于存储客户的基本信息,“订单表”用于记录客户的订单详情,这两个表通过“客户ID”进行关联。
在设计数据表时,要遵循一些基本原则。
比如,每个表应该有一个主键,用于唯一标识每条记录;字段的选择要恰当,避免冗余数据的存储;合理设置数据类型,以节省存储空间并提高数据处理效率。
此外,还要考虑数据的完整性约束,如非空约束、唯一性约束和外键约束等,以确保数据的准确性和一致性。
索引的设计也是不容忽视的。
索引可以加快数据的查询速度,但过多或不恰当的索引会影响数据的插入和更新操作。
数据库原理及应用教案
数据库原理及应用教案第一章:数据库基础知识1.1 数据库概念介绍数据库的定义、特点和作用解释数据库管理系统(DBMS)的作用1.2 数据模型介绍实体-关系模型、关系模型和对象-关系模型解释模型中的概念,如实体、属性、关系等1.3 数据库设计介绍数据库设计的过程和方法解释需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计的关系第二章:SQL语言2.1 SQL概述介绍SQL的作用和特点解释SQL的基本语法和命令2.2 数据定义介绍数据表的创建、修改和删除命令解释字段数据类型的选择和约束条件的设置2.3 数据操作介绍数据插入、更新、删除和查询命令解释SQL语句中的条件筛选和排序功能第三章:关系数据库管理3.1 关系数据库概述介绍关系数据库的概念和特点解释关系数据库管理系统(RDBMS)的作用3.2 关系代数和元组演算介绍关系代数和元组演算的基本操作解释选择、投影、连接和除法等操作的含义和应用3.3 数据库事务管理介绍事务的概念和属性解释事务管理的基本操作,如提交、回滚和隔离级别第四章:数据库安全与性能优化4.1 数据库安全介绍数据库安全的重要性解释访问控制、用户身份验证和加密等安全措施4.2 数据库性能优化介绍数据库性能优化的目标和方法解释查询优化、索引创建和数据分区等技术的作用和应用4.3 数据库备份与恢复介绍数据库备份和恢复的概念和重要性解释备份策略、恢复模式和故障转移等操作的实现方法第五章:数据库应用系统设计与实现5.1 数据库应用系统概述介绍数据库应用系统的概念和组成部分解释系统分析、设计和实现的关系和流程5.2 数据库应用系统设计介绍数据库应用系统设计的方法和步骤解释需求分析、系统架构设计、界面设计和数据访问设计等内容5.3 数据库应用系统实现介绍数据库应用系统实现的工具和技术解释编程语言的选择、数据库连接和业务逻辑实现等步骤第六章:关系数据库高级功能6.1 函数依赖与规范化介绍函数依赖的概念和分类解释规范化理论及其应用,包括第一范式至第三范式6.2 数据库模式设计介绍模式设计的原则和方法解释如何进行模式分解和模式重构6.3 数据库触发器和存储过程介绍触发器和存储过程的概念和作用解释它们的语法和应用场景第七章:数据库编程技术7.1 数据库访问接口介绍ODBC、JDBC等数据库访问接口的概念和作用解释如何使用这些接口进行数据库编程7.2 参数化查询与预编译语句介绍参数化查询和预编译语句的概念解释它们的优点和编程实现方法7.3 事务处理与并发控制介绍事务的概念和并发控制的重要性解释事务处理和并发控制的技术,如锁定和乐观并发控制第八章:XML数据库和大数据技术8.1 XML数据库概述介绍XML数据库的概念和特点解释XML数据模型和XML查询语言8.2 大数据技术简介介绍大数据的概念、特征和挑战解释大数据处理技术,如Hadoop和Spark8.3 NoSQL数据库技术介绍NoSQL数据库的概念和分类解释非关系型数据库的优缺点和应用场景第九章:数据库系统的案例分析9.1 企业级数据库应用案例分析企业级数据库应用的典型案例解释案例中的数据库设计、性能优化和安全性考虑9.2 云计算环境下的数据库应用介绍云计算对数据库技术的影响分析云计算环境下的数据库部署和运维策略9.3 移动数据库应用案例探讨移动数据库的特点和挑战分析移动数据库在特定应用场景下的解决方案第十章:数据库发展趋势与未来10.1 数据库技术的发展趋势分析数据库技术的发展方向讨论新兴技术如NewSQL、图数据库等的发展状况10.2 数据库未来的挑战与机遇讨论数据库技术在未来的挑战探讨应对挑战的可能解决方案和发展机遇10.3 数据库教育的未来分析数据库教育在未来的发展需求讨论如何培养适应未来数据库技术发展的人才重点和难点解析重点环节1:数据库概念和特点数据库的定义和作用是理解数据库原理的基础,需要重点关注。
第6章 数据库系统及其应用-计算机导论(第3版)-黄国兴-清华大学出版社
3.数据库管理员
对数据库进行规划、设计、协调、维护和管理的工 作人员。
4. 数据库应用系统
是使用数据库语言开发的、能够满足数据处理需求的应 用系统。
5. 用户 6 . 数据库系统
是指在计算机系统中引入数据库后的系统,包括以上5 个部分。
应用程序员
最终用户
数
据
库
应用系统
系
统
应用开发工具
构
成
DBMS
一、 人工管理阶段
人工管理阶段是指计算机诞生的初期, 即20世50年代后期之前,这个时期的计算 机主要用于科学计算。从硬件看,没有磁盘 等直接存取的存储设备;从软件看,没有操 作系统和管理数据的软件,数据处理方式是 批处理。
这个时期数据管理的特点是:
1. 数据不保存
该时期的计算机主要应用于科学计算,一 般不需要将数据长期保存,只是在计算某一 课题时将数据输入,用完后不保存原始数据, 也不保存计算结果。
2. 没有对数据进行管理的软件系统
程序员不仅要规定数据的逻辑结构,而且 还要在程序中设计物理结构,包括存储结构、 存取方法、输入输出方式等。因此程序中存取 数据的子程序随着存储的改变而改变,数据与 程序不具有一致性。
3. 没有文件的概念 数据的组织方式必须由程序员自行设计。
4. 一组数据对应于一个程序,数据是面向应 用的
பைடு நூலகம்
二、 文件系统阶段
3. 文件的形式已经多样化
由于已经有了直接存取的存储设备,文 件也就不再局限于顺序文件,还有了索引文 件、链表文件等,因而,对文件的访问可以 是顺序访问,也可以是直接访问。 4. 数据的存取基本上以记录为单位
三、 数据库系统阶段
数据库系统阶段是从60年代后期开始的。在这一阶 段中,数据库中的数据不再是面向某个应用或某个程 序,而是面向整个企业(组织)或整个应用的。 数据库系统阶段的特点是: 1. 采用复杂的结构化的数据模型
数据库应用与设计 (清华大学出版社)参考答案
《数据库应用与设计》习题参考答案第1章习题参考答案1、答案:数据库是长期储存在计算机设备上、相互关联的、可以被用户共享的数据集合。
2、答案:数据库中的数据共享带来如下好处:低冗余,保证数据的一致性,易于扩充。
但是数据库中的数据共享可能会引起并发访问的冲突,这就需要采用并发控制来避免。
3、答案:因为概念数据模型可以真实地反映现实世界,被人们所理解。
它是创建数据模型的第一个阶段。
4、答案:5、答案:因为多对多联系是一类比较复杂的联系,一般数据库管理系统也不直接支持多对多联系(需要付出更大的代价),所以多对多联系通常需要转换成一对多联系的。
6、答案:存储数据独立性指当改变存储文件的组织方式或存储结构时,应用程序无需修改。
概念数据独立性指当概念文件的结构发生变化时,应用程序无需修改。
这两种数据独立性是通过三层结构获得的。
在三层结构的方案中,CONCEPTUAL-ROUTINE保证了概念数据的独立性,而STORAGE-ROUTINE则保证了存储数据独立性。
7、答案:数据库模式是用数据描述语言对数据库结构的每一层的框架及结构进行的精确定义。
数据库模式分为存储模式(内模式)、概念模式(模式)、外部模式(子模式)。
存储模式(内模式)定义了存储数据库结构,概念模式(模式)定义了概念数据库结构,外部模式(子模式)定义了外部数据库结构。
8、答案:用户程序通过DBMS修改一条记录时所发生的一系列事件如下:(1)用户程序A向DBMS发出修改一条记录的指令,这时,用户程序要给出外部文件名、记录的关键字值和要修改的信息。
(2)DBCS分析所接到的指令,访问对应的外部模式。
(3)DBCS完成外部模式到概念模式的转换,决定访问哪个(些)概念文件。
(4)由DBSS完成概念模式到存储模式的转换,并决定访问哪个(些)存储文件。
(5)DBSS调用修改方法,通过操作系统修改相应的存储文件。
(6)用户程序从系统缓冲区中获得DBMS返回的状态信息。
数据库系统基础、设计及应用第6章
(2) 向宿主语言传递SQL语句的执行状态信息,使宿主
语言能够据此控制程序流程,主要通过SQL通信区实现。 SQL通信区是一个系统定义的主变量,用于应用程序和 DBMS通信,只需在嵌入的可执行SQL语句前加上 INCLUDE语句即可使用,其格式为
EXEC SQL INCLUDE SOLCA
(3) 将SQL语句的数据库查询结果交给宿主语言做进一 步处理,主要通过主变量和游标实现。游标是系统为用户开 设的一个数据缓冲区,用于存放SQL语句的执行结果。每个 游标都有一个名字。用户可以用SQL语句逐个从游标中获取 记录并赋予主变量,由宿主语言做进一步处理。
第6章 数据库应用程序
4.数据库应用程序的一般结构
数据库系统中的应用程序涉及两部分内容,一部分是使 用DBMS以及其他工具创建的数据库,其中包含表、视图和 存储过程等各种对象;另一部分是使用程序设计语言以及软 件开发环境构建的应用程序,这种程序通过特定的数据库引 擎连接数据库并通过某种方式来访问和处理数据库中的数据。 最基本的数据库应用程序的一般结构如图6-1所示(未表示网 络构型的概念结构)。
第6章 数据库应用程序
图6-3 嵌入了SQL的C语言程序的工作流程
第6章 数据库应用程序
2.嵌入式SQL的一般形式
在嵌入式SQL中,为了区分SQL语句与宿主语言语句, 所有SQL语句都必须加前缀EXEC SQL。SQL语句的结束标 志则随宿主语言的不同而不同,例如,在C和PL/1中以分号 (;)结束,在COBOL中以END-EXEC结束。这样,以C或PL/1 作为主语言的嵌入式SQL语句的一般形式为
6第6章-数据库应用系统设计
对处理的定义和描述信息主要包括:
处理的名称、处理的定义或描述、流入和流 出处理的数据流、执行频次等。
2013-6-29
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三、用户需求分析及其步骤
1、任务
系统设计人员(系统分析员)和用户双方共 同收集数据库所需要的信息内容和用户对处理的 要求,并以数据流图和数据字典等书面形式确定 下来,作为以后验证系统的依据
数据库应用系统设计问题的特点: (1)一个数据库应用系统首先是一个应用 软件系统,所以其设计过程总体上应遵循问题定 义、可行性研究、需求分析、总体设计、详细设 计、编码与单元测试、综合测试、软件维护的软
件生命周期的阶段划分原则。
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二、数据库应用系统的设计方法
数据库应用系统设计问题的特点: (2)数据库应用系统的设计涉及到数据库 的逻辑组织、物理组织、查询策略与控制机制等 专门知识。所以也需要一定的数据库设计知识和 设计经验。
2、数据流图的基本符号
数据源点与终点
数据处理
数据存储
数据流
(3)数据存储 数据存储代表待处理的数据存放的场所,表 示了处于静止状态的数据。 一个数据存储可以是一个文件、文件的一部 分、一个数据库、数据库中的一个记录等。
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一、数据流图
2、数据流图的基本符号
数据源点与终点
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DB设计时期
DB实现时期 DB维护时期
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6.2 数据库设计规划
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数据库设计规划
1、主要工作
进行建立数据库应用系统的必要性及可行性 分析,给出是否值得开发该系统的结论。
数据库设计习题参考答案
数据库设计习题参考答案(总3页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第6章数据库设计习题参考答案1.数据库的设计过程。
(P205页)答:按照规范设计的方法,考虑数据库及其应用系统开发全过程,将数据库设计分为以下六个阶段需求分析.概念结构设计.逻辑结构设计.物理结构设计.数据库实施 .数据库运行和维护 .2.试述数据库设计过程的各个阶段上的设计描述.(P207页)答: A.需求分析阶段进行数据库设计首先必须准确了解与分析用户需求(包括数据与处理)。
需求分析是整个设计过程的基础,是最困难、最费时的一步。
作为地基的需求分析是否做得充分与准确,决定了在其上构建数据库的速度与质量。
需求分析做得不好,甚至会导致整个数据库设计返工重做。
B.概念结构设计阶段概念结构设计是整个数据库设计的关键,它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象,形成一个独立于具体DBMS的概念模型。
C.逻辑结构设计阶段逻辑结构设计是将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型,并对其进行优化。
D. 数据库物理设计阶段数据库物理设计是为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构(包括存储结构和存取方法)。
E.数据库实施阶段在数据库实施阶段,设计人员运用DBMS提供的数据语言及其宿主语言,根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库,编制与调试应用程序,组织数据入库,并进行试运行。
F.数据库运行和维护阶段数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。
在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。
4.试述数据库设计的特点。
(P204页)答: A、数据库建设是硬件、软件和干件的结合。
B、数据库设计应该和应用系统设计相结合。
5.需求分析阶段的设计目标是什么(补充)调查的内容是什么(210页)答: 需求分析阶段的设计目标是对系统的整个应用情况作全面的、详细的调查,确定企业组织的目标,收集支持系统总的设计的基础数据和对这些数据的要求,确定用户的需求,并把这些要求写成用户和数据库设计者都能接受的文档。
数据库应用系统设计实例
数据库应用系统设计实例概述数据库应用系统是一种利用数据库技术来进行管理和处理数据的系统。
它能够实现数据的存储、查询、分析和处理等功能,广泛应用于各个领域,如企业管理、电子商务、医疗保健等。
本文将以一个电子商务系统为例,介绍数据库应用系统的设计。
系统需求分析电子商务系统作为一个在线购物平台,需要具备以下功能:3.订单管理:包括购物车管理、订单的生成和支付等功能。
4.数据统计分析:包括销售额、订单量等统计指标的计算和分析。
数据库设计基于上述系统需求,我们将设计以下数据库表:1. 商品表(Product):包括商品编号、名称、价格、库存等属性。
2. 用户表(User):包括用户编号、用户名、密码、地址等属性。
3. 购物车表(ShoppingCart):包括购物车编号、用户编号、商品编号等属性。
4. 订单表(Order):包括订单编号、用户编号、商品编号、数量、金额等属性。
5. 统计表(Statistics):包括统计编号、销售额、订单量等属性。
系统实现基于上述数据库设计,我们将使用SQL语句来实现系统功能。
1.商品管理:-添加商品:使用INSERTINTO语句向商品表中插入新记录。
-删除商品:使用DELETEFROM语句从商品表中删除指定记录。
-查询商品:使用SELECT语句从商品表中查询满足条件的记录。
2.用户管理:-用户注册:使用INSERTINTO语句向用户表中插入新用户。
-用户登录:使用SELECT语句查询用户表中用户名和密码匹配的记录。
-地址管理:使用INSERTINTO和DELETEFROM语句向地址表中插入和删除地址。
3.订单管理:-购物车管理:使用INSERTINTO和DELETEFROM语句向购物车表中插入和删除商品。
-订单生成:使用INSERTINTO语句向订单表中插入新订单。
-订单支付:使用UPDATE语句更新订单表中指定订单的支付状态。
4.数据统计分析:-统计数据插入:使用INSERTINTO语句向统计表中插入计算得到的统计指标。
数据库应用系统的设计与实现
数据库应用系统的设计与实现随着计算机技术的快速发展,数据库应用系统的设计与实现也变得日益重要。
数据库应用系统是指通过计算机系统来组织和管理数据的一种应用系统。
数据库应用系统的设计与实现,能够使企业或组织的核心数据得以准确、高效地管理,从而为企业或组织的发展提供了关键的支持。
本文将从数据库应用系统的需求分析、系统设计、数据库设计、系统实现等方面,详细探讨数据库应用系统的设计与实现的过程。
一、需求分析在设计数据库应用系统之前,首先需要进行需求分析。
需求分析是指根据用户的需求,对系统所需的功能、性能、安全等方面进行详细的调研和分析。
在需求分析的过程中,需要和用户充分交流,收集用户的意见和建议,以达到最终用户满意的设计方案。
在需求分析的过程中,需要考虑以下几个方面:1. 功能需求功能需求是指用户希望系统能够实现的各种功能。
在进行功能需求的整理时,可以采用用例图和业务流程图等工具来描述用户的各种需求。
2. 性能需求性能需求是指用户对系统响应速度、稳定性、可靠性等方面的要求。
在进行性能需求的分析时,需要考虑系统的运行环境、数据量、访问量等因素。
3. 安全需求安全需求是指用户对系统安全性方面的要求,如数据安全、系统安全等。
在进行安全需求的分析时,需要考虑系统的安全等级、用户权限管理等方面。
二、系统设计在需求分析的基础上,设计数据库应用系统的大体框架。
系统设计是一个抽象的概念,包括系统的总体结构设计、功能设计、界面设计等内容。
系统设计需要制定系统模块划分、业务流程分析,最终形成系统设计文档。
在系统设计的过程中,需要考虑以下几个方面:1. 数据模块设计数据模块的设计是系统设计的重要部分,需要进行数据模型的设计,确定数据库的结构和相关性,从而协助后续的数据库设计。
在进行数据模块的设计时,可以采用ER图来描述实体、属性、关系之间的关系。
2. 功能模块设计功能模块的设计是根据需求分析的功能需求,进行系统功能的划分、设计和描述。
数据库应用系统的设计
数据库应用系统的设计数据库应用系统的设计1.数据库应用系统的设计步骤按规范设计的方法可将数据库设计分为以下六个阶段(1)需求分析;(2)概念结构设计;(3)逻辑结构设计;(4)数据库物理设计;(5)数据库实施;(6)数据库运行和维护。
2.需求分析需求收集和分析是数据库应用系统设计的第一阶段。
明确地把它作为数据库应用系统设计的第一步是十分重要的。
这一阶段收集到的基础数据和一组数据流图(Data Flow Diagram———DFD)是下一步设计概念结构的基础。
概念结构是整个组中所有用户关心的信息结构,对整个数据库设计具有深刻影响。
而要设计好概念结构,就必须在需求分析阶段用系统的观点来考虑问题、收集和分析数据及其处理。
如何分析和表达用户需求呢?在众多的分析方法中,结构化分析(Structured Analysis,简称SA方法)是一个简单实用的方法。
SA方法用自顶向下、逐层分解的方式分析系统。
用数据流图、数据字典描述系统。
(1)能充分地反映现实世界,包括实体和实体之间的联系,能满足用户对数据处理的要求,是现实世界的一个真实的模型,或接近真实的模型。
(2)易于理解,从而可以和不熟悉计算机的用户交换意见。
用户的积极参与是数据库应用系统设计成功与否的关键。
(3)易于更动。
当现实世界改变时容易修改和扩充,特别是软件、硬件环境变化时更应如此。
(4)易于向关系、网状或层次等各种数据模型转换。
概念结构是各种数据模型的共同基础,它比任意一种数据模型更独立于机器,更抽象,从而更加稳定。
描述概念结构的有力工具是E-R模型。
P.P.S.Chen把用E-R模型定义的概念结构称为组织模式。
设计概念结构的策略有3种:(1)自顶向下首先定义全局概念结构的框架,然后逐步细化。
(2)自底向上首先定义各局部应用的概念结构,然后将它们集成,得到全局概念结构。
(3)混合策略自顶向下和自底向上相结合的方法。
用自顶向下策略设计一个全局概念结构的框架,以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。
《数据库应用系统设计》课程教学大纲(1)
《数据库应用系统设计》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:05110363课程名称:数据库应用系统设计课程英文名称:Database Apply System Design课程所属单位:计算机与信息工程系计算机信息系统教研室课程面向专业:计算机科学与技术本科,信息管理与信息系统本科课程类型:专业选修课先修课程:计算机导论、数据结构、离散数学、数据库系统概论学分:2总学时:48(其中理论学时:20 实验学时:28)二、课程性质与目的数据库应用系统设计是计算机技术与应用专业和信息管理与信息系统的专业选修课,它介绍了C/S 数据库系统的设计思想,介绍当前数据库技术的基本原理和基本应用。
分别介绍后台数据库管理系统采用和前台开发工具的常用操作方法和程序设计技术等。
要求学生掌握以下内容:1)掌握数据库应用系统设计的基本理论;2)熟悉数据库开发的工具的使用;3)学会构筑数据库应用系统的整体思维框架;4)实现数据库应用系统的开发设计。
三、课程教学内容与要求(一)数据库基础知识1、教学内容与要求:本章以概念为主,主要是回顾有关数据库的基本概念。
2、教学重点:(1)数据库基础(2)关系数据库(3)建立数据库3、教学难点:正确理解数据库、关系数据库等基本概念。
(二)系统分析与设计1、教学内容与要求:掌握数据库应用系统开发的基本方法和过程,了解开发过程每一阶段的工作任务。
2、教学重点:(1)需求分析(2)结构设计(3)物理设计(4)系统设计(5)程序设计及调试3、教学难点:掌握数据库应用系统开发的基本方法和过程。
(三)数据库集成开发环境1、教学内容与要求:学会使用Visual 集成开发环境;了解Visual 的新特性;掌握Visual 程序设计的一般过程。
2、教学重点:(1) Visual 集成开发环境的使用Visual 的新特性(2) Visual 程序设计的一般过程(4)实例3、教学难点:了解Visual 集成开发环境的特点,了解Visual 程序设计的一般过程,学会使用Visual 集成开发环境进行系统开发。
数据库应用系统的设计流程
数据库应用系统设计流程数据库应用系统的设计流程是指在开发数据库应用系统时,按照一定的步骤和流程进行需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计和实施等环节,最终完成一个满足用户需求的高效、可靠、安全的数据库应用系统。
下面将详细介绍数据库应用系统的设计流程步骤和流程。
1. 需求分析需求分析是数据库应用系统设计的第一步,通过与用户沟通和了解用户需求,明确系统目标和功能需求。
主要包括以下几个方面:•了解用户的业务需求:通过与用户沟通,了解用户所属行业、业务流程等信息,明确用户需要实现的功能和业务规则。
•收集数据要求:确定需要存储和处理哪些数据,并对数据进行分类和整理。
•确定性能要求:明确对系统性能方面的要求,如并发访问量、响应时间等。
•确定安全性要求:确定对数据安全性方面的要求,如数据加密、权限控制等。
2. 概念设计概念设计是根据需求分析阶段得到的信息,构建一个概念模型来描述数据库应用系统中实体、属性和关系等概念。
主要包括以下几个步骤:•确定实体:根据需求分析中确定的数据,将其抽象为实体,并确定实体之间的关系。
•设计ER图:使用实体-关系模型(ER模型)来描述系统中的实体、属性和关系。
根据实体和关系之间的约束条件,设计ER图。
•优化ER图:对设计的ER图进行优化,消除冗余和不一致,使其符合设计原则。
3. 逻辑设计逻辑设计是在概念设计的基础上,将概念模型转换为数据库管理系统可以理解和处理的数据模型。
主要包括以下几个步骤:•标识主键:根据业务需求和数据特点,为每个实体标识主键。
•设计表结构:根据概念模型中的实体和关系,设计数据库中的表结构,并确定每个表的字段、数据类型、长度等属性。
•设计约束:根据业务规则和需求,为表设置相应的约束条件,如唯一性约束、外键约束等。
4. 物理设计物理设计是将逻辑模型转换为数据库管理系统可以直接操作的物理结构。
主要包括以下几个步骤:•确定存储介质:根据系统性能要求和数据量大小,选择合适的存储介质,如硬盘、SSD等。
数据库管理系统的设计与应用
数据库管理系统的设计与应用一、介绍本文旨在探讨数据库管理系统(DBMS)的设计与应用。
数据库管理系统是一种用于管理和组织数据的软件工具,对于大型组织和企业来说至关重要。
合理设计和应用数据库管理系统可以提高数据的存储效率和访问效率,从而提升整个组织的工作效率。
二、数据库管理系统的设计数据库管理系统的设计是一个复杂而关键的过程。
以下是设计数据库管理系统时应考虑的几个重要因素:1. 数据模型选择在设计数据库管理系统时,需要选择适合组织需求的数据模型。
常用的数据模型包括层次模型、网络模型、关系模型和面向对象模型。
根据组织的需求和数据特点,选择最合适的数据模型能够提高系统的性能和可维护性。
2. 数据库结构设计数据库结构设计是指确定数据库中存储的数据类型、表的关系以及约束条件等。
合理设计数据库结构能够保证数据的完整性和一致性,并且提供高效的数据操作和查询方式。
3. 存储和索引策略选择合适的存储和索引策略对于数据库管理系统的性能至关重要。
存储策略包括选择适当的存储介质和数据分区方式,而索引策略则决定了数据的查找速度。
通过合理选择存储和索引策略,可以提高数据库的响应时间和吞吐量。
三、数据库管理系统的应用数据库管理系统在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的数据库管理系统应用场景:1. 企业管理数据库管理系统被广泛应用于企业的数据管理和分析中。
通过合理设计和应用数据库管理系统,企业可以更好地管理和利用自身的数据资源,从而支持决策和业务发展。
2. 电子商务电子商务平台需要处理大量的订单和用户数据,数据库管理系统在这种场景下起到关键作用。
通过数据库管理系统,电子商务平台可以实时跟踪和管理各种交易数据,提供高效的用户查询和分析功能。
3. 医疗健康医疗健康领域需要处理大量的医疗记录和患者数据,数据库管理系统能够帮助医院和医疗机构高效地管理这些数据。
通过数据库管理系统,医生可以快速查询患者的病历和诊断结果,提供更好的医疗服务。
数据库应用课程设计
本节课程设计的后续教学内容将包括:
1.数据库的备份与恢复策略,介绍如何进行数据保护以及灾难恢复;
2.数据库迁移与升级,探讨如何在不同数据库平台间迁移数据,以及如何在不影响业务的情况下进行数据库升级;
3.事务管理,讲解事务的概念、特性以及如何使用事务保证数据库的一致性;
4.并发控制,介绍并发操作引起的问题以及数据库系统如何通过锁定机制和事务隔离级别来解决这些问题;
6.课程总结与展望,通过回顾整个课程内容,让学生对数据库应用设计有一个全面的认识,并鼓励他们探索新的技术和方法,为未来的学习和工作打下坚实的基础。
数据库应用课程设计
一、教学内容
本节“数据库应用课程设计”选取的教材为《数据库原理与应用》的第六章“数据库应用设计”。教学内容主要包括:
1.数据库应用设计的基本步骤与方法;
2.实体-关系模型(E-R模型)的建立与优化;
3.关系数据库设计,包括关系模式的设计、规范化理论的应用;
4.数据库表的设计与创建,涉及主键、外键、索引的设置;
3.存储过程与触发器的创建与使用,以实现业务逻辑的自动化处理;
4.数据库安全性的设计,涉及用户权限的分配、角色管理以及数据加密技术;
5.数据库性能优化,讨论索引的创建、查询优化技巧以及执行计划的分析;
6.结合具体案例,进行数据库应用设计的实战演练,要求学生能够运用所学知识,设计出符合实际需求的数据库应用系统。
5.查询与视图的设计,包括单表查询、多表查询、分组与排序等;
6.数据库应用实例分析与设计,结合实际案例,让学生了解数据库在实际应用中的使用方法。
2、教学内容
本节课程设计将继续深入以下内容:
1.数据库的完整性约束,包括实体完整性、参照完整性以及用户自定义完整性的设定与实现;
数据库应用课程设计
数据库应用课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数据库的基本概念,掌握数据库的组成结构。
2. 学生能掌握至少一种数据库管理系统(如MySQL、SQLite等)的基本操作。
3. 学生能运用数据库设计原则,完成一个简单的数据库设计。
技能目标:1. 学生能运用数据库管理系统的查询语言进行数据检索,实现数据的增删改查操作。
2. 学生能运用数据库设计工具,绘制数据库模型图,进行数据库结构的设计与优化。
3. 学生能通过实际操作,解决实际问题,具备一定的数据库应用能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能认识到数据库在信息管理中的重要性,增强对信息技术的兴趣和认同感。
2. 学生在团队协作中,学会沟通、分享、合作,培养解决问题的能力。
3. 学生在课程学习过程中,养成严谨、细致的学习态度,提高自我管理和自主学习能力。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在使学生掌握数据库的基本知识和操作技能,培养实际应用能力。
学生特点:学生具备一定的计算机操作基础,对数据库有初步了解,具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以实际案例为引导,引导学生主动探究,培养其解决问题的能力。
同时,关注学生的情感态度价值观的培养,提高其综合素质。
通过分解课程目标为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 数据库基本概念:介绍数据库的定义、功能、分类及其在信息管理中的应用。
- 教材章节:第一章 数据库概述2. 数据库管理系统:学习主流数据库管理系统的基本操作和使用方法。
- 教材章节:第二章 数据库管理系统3. 数据库设计原则:讲解关系数据库设计原则,包括实体关系模型、实体-关系图等。
- 教材章节:第三章 数据库设计4. 数据库操作:学习SQL语言,掌握数据库的增删改查操作。
- 教材章节:第四章 数据库操作语言5. 数据库应用案例:结合实际案例,进行数据库设计与优化,实现简单应用系统。
- 教材章节:第五章 数据库应用案例6. 数据库安全与维护:了解数据库的安全性和一致性,学习常用的数据库维护技巧。
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0、逻辑结构设计的任务和步骤
2、步骤
(1)将由E-R图表示的概念结构转换成关 系模型; (2)利用规范化理论对关系模型进行规范 化设计和处理;
(3)对关系模型进行优化处理。
一、E—R图向关系模型转换
1、多对多联系向关系模型的转换
当两个实体集间的联系为M∶N联系时,每一
学习关系模式: SC(S#,C#,GRADE)
教师关系模式: T(T#,TNAME,TSEX,TBIRTHIN,TITLEOF,
TRSECTION,TEL)
讲授关系模式: TEACH(T#,C#)
图6.15
图6.8的实体-联系模型中的M:N联系的关系模式
一、E—R图向关系模型转换
2、一对多联系向关系模型的转换
专业代码
专业名称
班级 归属
学号 M
姓名
性别
出生年月 籍贯
1
专业 M 设置
学生 M
N
课程
N
学习
学时
课程名
分数
课号
N 讲授 M
教职工号 姓名
教师
电话号码 教研室
性别
出生年月
职称
图6.8
大学教学情况的实体-联系模型(E-R图)
一、E—R图向关系模型转换
学生关系模式:
S(S#,SNAME,SSEX,SBIRTHIN,PLACEOFB, SCODE# ,CLASS)
或:
公司关系模式(公司名,地址,电话,邮政编码)
公司总裁关系模式(总裁姓名,性别,出生年月, 职称,公司名,任职年月)
#
6.4 逻辑结构设计
数据库的逻辑结构是一种由具体的DBMS支 持的数据模型。
0、逻辑结构设计的任务和步骤
1、主要任务
就是按照一定的规则,将概念结构设计阶段
设计好的,独立于任何DBMS数据模型的信息结
构,转换为由已选用好的RDBMS产品所支持的
一组关系模式,并利用关系数据库的规范化理论
对这组关系模式进行规范化设计和优化处理,从
由于实体-联系模型能比较好地描述这种信息 结构,所以概念结构设计的主要任务就是: 将现实世界的信息类别及信息之间的联系抽 象成实体-联系模型。
一、实体集之间的联系
1、基本概念
(1)实体
是存在于用户组织中的抽象的但有意义的
“事物”。
也即是用户组织中独立的客体。
二、实体—联系模型
2、实体—联系(Entity Relationship)模型的表示
专业关系模式:
SS(SCODE#,SSNAME) 图6.61 图6.8的实体-联系模型中的1:N联系的关系模型
一、E—R图向关系模型转换
3、一对一联系向关系模型的转换
当两个实体集间的联系为 1∶1 联系时,联
系两个实体集的联系集没有必要单独设一个关系,
将位于联系集两端的实体集按“多对多联系向关
系模型的转换”中所述的转换方式分别转换成一
数据库原理及应用
第6章 数据库应用系统概念结构是一种能反映用户观点,并更接
近于现实世界的数据模型。
0、概念结构设计的主要任务
根据用户需求分析阶段形成的系统需求说明
书,将现实世界的信息类别及信息之间的联系抽
象为独立于具体机器、独立于具体DBMS的信息
结构。
大学教学情况实体-联系模型 (E-R图)的主体 专业 M 设置 N 课程 N 学习 1 归属
N
学生 M
N
讲授 M 教师
例1.1:用实体-联系模型描述一个大学的专业、课程、 学生和老师之间的教学情况,并设计相应的ER图。
分析:专业、课程、学生和教师的属性和标识码: (1)大学有多个专业,每个专业用唯一的专业代码 和专业名称标识; (2)每门课程由课程号和课程名唯一标识; (3)每位教师由教职工号、姓名、性别、出生年月、 职称、(所属)教研室和电话标识; (4)每个学生由学号、姓名、性别、出生年月和籍 贯标识。
分析: 通过分析,可将大学的专业、课程、学生和教师间 的关系归纳如下: (1)大学有多个专业,每个专业设置有多门课程, 某些课程可被多个专业设置。 (2)每位教师可以主讲多门课程,某些课程可由多 位教师主讲。 (3)多个学生可以同时学习同一门课程,一个学生 必须学习多门课程; (4)一个专业有多个学生;一个学生只能属于某一 专业,一个学生并属于某个班级。
当两个实体集间的联系为1∶N联系时,联系
两个实体集的联系集没有必要单独设(转换)成
一个关系,两个实体集的转换采用如下策略:
(1)将位于联系集1端和N端的实体集按
“多对多联系向关系模型的转换”中所述的转换 方式分别转换成一个关系模式,并将1端实体集的 主码和联系集的非主码属性加入到N端实体集所转 换成的关系模式中。
专业代码
专业名称
专业代码 1
学号
班级
学号 N
姓名
性别
出生年月
籍贯
专业
归属 N 课程 N
学生 M
M
专业代码 课程号 课程号 教职工号 教职工号 姓名 性别 出生年月 职称 讲授 M 教师 设置
学习 学时
学号
课程号 分数
N
课程名 课程号
电话号码
教研室
图6.8 大学教学情况的实体-联系模型(E-R图)
数据库原理及应用
E—R图的描述约定:
实体集A
联系集R A
1
R N
B
属性X
X
Y
二、实体—联系模型
3、建立E—R模型的步骤
定义实体集;
定义联系集;
■
将实体集和联系集组合成E-R图;
确定实体集与联系集的属性,标识出实体集与联 系集的主码,形成完整的E-R图。
例1.1:用实体-联系模型描述一个大学的专业、课程、 学生和老师之间的教学情况,并设计相应的ER图。
个实体集用一个单独的关系模式表示,该关系模
式的属性用相应实体集的属性表示,关系的键用
相应实体集的主码表示。联系集也用一个单独的 关系模式表示,该关系模式的属性用该联系集的 属性表示,关系的键用该联系集的主码表示。
专业代码
专业名称
班级 归属
学号 M
姓名
性别
出生年月 籍贯
1
专业 M 设置
学生 M
N
课程
个关系模式,并在转换成的两个关系模式中的任
意一个关系模式的属性中加入另一个关系模式的
键和联系集的非主码属性。
地址 公司名
电话
邮政编码
公司
1
任职
任职年月
1
总裁姓名
公司总裁
职称
性别
出生年月
图1.28
公司总裁与公司的一对一联系
一、E—R图向关系模型转换
公司关系模式(公司名,地址,电话,邮政编码,
总裁姓名,任职年月) 公司总裁关系模式(总裁姓名,性别,出生年月,职称)
N
学习
学时
课程名
分数
课号
N 讲授 M
教职工号 姓名
教师
电话号码 教研室
性别
出生年月
职称
图6.8
大学教学情况的实体-联系模型(E-R图)
学生关系模式: S(S#,SNAME,SSEX,SBIRTHIN,PLACEOFB) 专业关系模式: SS(SCODE#,SSNAME) 课程关系模式: C(C#,CNAME,CLASSH) 设置关系模式: CS(SCODE#,C#)