第五章 数据库设计
数据库5章数据库设计
E-R图向关系模型的转换:
码原则:
一个实体型转换为一个关系模式:实体的属性就是关系的 属 性,实体的码就是关系的码。
一个联系转换为一个关系模式:与该联系相连的各实体的码以 及联系的属性转换为该关系的属性。该关系的码有五种情况:
若联系是1:1:则每个实体的码均是该关系的候选码。 若联系是1:n:则关系的码是n端实体的码。 若联系是m:n:则关系的码是参加联系的诸实体的码的集合。 若联系是三个或三个以上的实体的一个多元联系可以转换为一个关系模
① 确定局部E-R图实体之间的函数依赖。 ② 求F的最小依赖集Fm,求其差集,即
D=F-Fm ③ 逐一考察D中每一函数依赖,确定是否为冗余,若是,就把 它去掉。
5.4 逻辑结构设计
任务:将基本E-R模型转换为DBMS所支持的数据模型。 关系型逻辑结构设计的步骤:
1) 将概念结构转换为关系模型 2) 优化模型 3) 设计适合DBMS的子模式
第五章 数据库设计
5.1 数据库设计概述 5.2 需求分析 5.3 概念结构设计 5.4 逻辑结构设计 5.5 数据库物理设计
数据库技术的研究领域
数据库管理系统软件的研制(×)
DBMS的研制包括DBMS本身以及以DBMS为核心的饿一组相互联系的软 件系统。目标是扩大功能、提高性能和用户的生产率。
5.2 需求分析
5.数据库应用系统的数据字典 包括:
数据项 数据结构 数据流 数据存储 处理过程
5.2 需求分析
例:下图给出了某机器制造厂的零配 件采购子系统的数据流图。该子系统 要处理的工作是生产部门提出的生产 计划根据零配件当前价格计算成本送 主管部门审批,对已批准生产计划制 定采购计划,准备好订货单给供应商。
数据库原理及应用第5章
五
表(a)
表(b)
章
关
系 数
A
B
C
D
A
B
C
D
据
• A →AB1在表(a)关B系1 上成立,C但1 A →B在D表1(b)关系上不A成1 立。 B1
C1
D1
库
的
A1
B1
C2
D2
A1
B2
C2
D2
规
A2
B2
C3
D3
A2
B2
C3
D3
范
化
A3
B2
C4
D4
D4
A3
B1
C4
理
论
14
函数依赖(续)
第
五
章
• 定义5.2
规
F
范
化
理
论
P
传递
17
函数依赖(续)
第
例: 在关系SC(Sno, Cno, Grade)中,
五
由于: Sno Grade, Cno Grade,
章
因此: (Sno, Cno) Grade
但:
F
关
(Sno, Cno) Sno, (Sno, Cno) Cno
系
数
例: 在关系Std(Sno, Sdept, Mname)中, 有:
五
章 • 练习:已知R(ABCD),F={B→C,D →A,BD →ABCD},求R的候选码。
B ABCD, D ABCD, BD ABCD
关
所以,R的候选码为BD
系 数 据 库
• 例: 全码
F
考虑关系模式R(P,W,A)
– 其中: P—演奏者, W—作品, A—听众
《软件工程(第二版)》 第五章
5.2.4 模块独立性
模块的独立性是软件质量的关键: (1)模块化程度较高的软件容易开发; (2)模块化程度较高的软件也比较容易测试和维护。 模块的独立性的度量标准:耦合和内聚。
1、耦合 耦合:软件结构中各个模块之间相互关联程度的度量。
常见的耦合:
(1)非直接耦合 (2)数据耦合 (3)标记耦合 (4)控制耦合 (5)公共耦合 (6)内容耦合 设计原则:尽量使用数据耦合,少用控制耦合,限制公 共耦合的范围,避免使用内容耦合。
这个不等式表明:单独解决问题 P1 和 P2 所需的工作 量之和,比把 P1 和 P2 合起来作为一个问题来解决时所需 的工作量要少。 这种“分而治之”的思想提供了模块化的根据:把复 杂的问题分解成许多容易解决的小问题,原来的问题也 就容易解决了。
模块化和软件成本的关系
软件总成本 最小成本区 M 接口成本
5.5.1 数据流图的类型 5.5.2 设计步骤 5.5.3 变换设计 5.5.4 事务设计 5.5.5 设计的后处理
需求分析阶段得出的数据流图是总体设计的根 本出发点。 通常,选取的这些方案中至少应包括低成本、 中成本和高成本的三种方案类型。 对每个合理方案要提供以下几方面资料: (1)系统流程图; (2)数据字典; (3)成本/效益分析; (4)实现这个系统的进度计划。
5.1.2 推荐最佳方案
分析员从合理方案中选择一个最佳方案向用户 推荐,并为推荐的方案制定详细的实现计划。 对于分析员推荐的最佳方案,用户和有关专家 应该认真审查。如果确认该方案确实符合用户的需 要,并且在现有条件下完全能够实现,则应该提请 使用部门负责人进一步审批。在使用部门负责人也 接受了分析员所推荐的方案之后,方可进入总体设 计过程的下一步工作,即结构设计阶段。
数据库系统概论第五版PDF
数据库系统概论第五版PDF简介《数据库系统概论第五版PDF》是一本介绍数据库系统的入门教材,旨在帮助读者理解数据库系统的基本概念、原理和应用。
本书由柯里斯·李(Morris R. Li)和布鲁斯·斯图尔特(Bruce G. Lindsay)合著,是数据库领域的经典教材之一。
内容概述本书共分为八个章节,每章介绍了数据库系统的不同方面。
下面是各章节的简要概述。
第一章:引论该章节介绍了数据库的基本概念和发展历程。
通过对数据库系统的定义和优势的解释,给读者提供了对数据库系统的初步了解。
第二章:关系数据模型该章节介绍了关系数据模型,包括关系模型的构成要素、关系数据库设计和关系代数。
通过对关系数据模型的详细介绍,读者可以理解关系数据库的基本原理和数据组织方式。
第三章:SQL语言该章节介绍了SQL语言,包括SQL的基本语法、数据的查询和修改操作。
通过对SQL语言的学习和实践,读者可以掌握数据库操作的基本技巧。
第四章:数据库设计该章节介绍了数据库设计的基本原理和方法。
包括数据模型的设计、关系模式的规范化和数据库的物理组织方式。
通过对数据库设计的学习,读者可以理解如何设计一个高效稳定的数据库系统。
第五章:数据库编程该章节介绍了数据库编程的基本概念和技术。
包括存储过程、触发器和函数的编写,以及数据库事务的管理。
通过对数据库编程的学习,读者可以掌握如何编写高效的数据库应用程序。
第六章:关系数据库标准化及数据完整性该章节介绍了关系数据库的标准化和数据完整性保证。
包括关系数据模式的规范化、实体完整性和参照完整性的实现。
通过对数据库标准化和数据完整性的学习,读者可以设计出符合标准和完整性要求的数据库系统。
第七章:物理数据库设计和调优该章节介绍了物理数据库设计和调优的基本原理和方法。
包括数据库索引的设计、查询优化和数据存储方式的选择。
通过对物理数据库设计和调优的学习,读者可以设计出高效的数据库系统和查询方案。
第五章 数据库设计
运动会方面,实体集包括:运动员(编号,姓名,性别,队 伍号),比赛项目(项目名,比赛场地)。其中,一个比赛项 目可供多名运动员参加,一名运动员可参加多个项目。
根据上述条件,分别设计运动队和运动会两个局部E-R图。
第三节 概念结构设计 参赛项目 性别 队伍号 队伍名 教练名 运动员 性别 队伍号 运动员 m 参加 n n 属于
第三节 概念结构设计 分解变换。如果实体集的属性较多,可以进行分解。例如, 对于员工实体集,其属性为员工号、姓名、性别、生日、(所 属)支行名、岗位、工资、奖金。 性别 生日 支行名 岗位 工资 奖金
姓名 员工号 员工
第三节 概念结构设计 可以把员工信息分解为两部分,一部分属于固定信息,一部 分属于变动信息。为了区别这两部分信息,产生一个新的实体 和一个新的联系。
在视图合并阶段,设计者把所有视图有机地合并成统一的概 念模型,这个最终的概念模型支持所有的应用。
第三节 概念结构设计 概念结构设计的策略主要分为自顶向下、自底向上、自内向 外和混合策略四种。 这些方法中最常用的是自底向上方法:首先设计局部概念模 式,然后综合局部概念模式成全局概念模式,最后对全局概念 模式进行评估和优化。
P2 P1 D2明细 D3账目 E2会 E1客 D1付款 打印账目 账务处理 单 户 计
第二节 需求分析 元数据是描述数据的数据,通常由数据结构的描述组成,主 要描述数据及其使用环境,例如数据精度、来源、产生时间、 使用范围、注解等。 数据字典是一种用户可以访问的、记录数据库和应用程序元 数据的集合,通常是用来解释数据表、数据字段等数据结构的 意义,数据字段的取值范围、数据值代表的意义等。 简而言之,数据字典是描述数据的信息集合,是系统中所有 数据的定义集合。
数据字典通常由数据项、数据结构、数据流、数据存储和处 理过程组成。
关系数据库设计理论
五、FD的推理规则
从已知的FD集推导未知的FD,可以使用的推导规则 (Armstrong) 设有关系模式R(U),X、Y、Z是U的子集: A1(自反性):如果 Y X ,则有 XY 在R上成立。 A2(增广性):如果 XY 在R上成立,那么有 XZYZ A3(传递性):如果 XY和 YZ在R上成立,则有 XZ
S# -> SNAME C# -> TNAME (S#,C#) ->GRADE
三、属性间的联系和函数依赖 属性间的联系有三种,但并不是每一种关系中都存在函数 依赖,设有属性集X、Y属于关系模式R,
如果X和Y之间是‘1-1’关系,则存在函数依赖:
X YY, X
如果X和Y之间是‘1-M’关系,则存在函数依赖:
第五章 关系数据库设计理论
5.1 问题的提出-什么是不好的数据库设计
实际问题,假定在设计数据库时出现如下的关系模式: Student(Sno, Sname, Dept,Cno, Grade) 学生(学号,姓名,院系,课程号,成绩)
Sno Sname Dept Cno Grade
1000 李平 计算机 001
FD的分类: 1、对于FD:XY ,如果 Y X ,则称为“平凡的FD” 2、对于FD:XY ,如果 YX ,则称为“非平凡的FD” 3、对于FD:XY ,如果 YXφ则为“完全非平凡的FD”
Armstrong的推论: 1、合并规则: 由 XYX,Z可以 得 YZ 到X 2、分解规则: 由 XYZ可以 得 YX, 到 ZX 3、伪传递规则:由 XYY,WZ则得 到 Z XW
86
1000 李平 计算机 002
97
1000 李平 计算机 003
83
1001 王莉 计算机 001
《数据库系统原理》04735课后习题答案(2018版)
答案仅供参考第一章数据库系统概述选择题B、B、A简答题1.请简述数据,数据库,数据库管理系统,数据库系统的概念。
P27数据是描述事物的记录符号,是指用物理符号记录下来的,可以鉴别的信息。
数据库即存储数据的仓库,严格意义上是指长期存储在计算机中的有组织的、可共享的数据集合。
数据库管理系统是专门用于建立和管理数据库的一套软件,介于应用程序和操作系统之间。
数据库系统是指在计算机中引入数据库技术之后的系统,包括数据库、数据库管理系统及相关实用工具、应用程序、数据库管理员和用户。
2.请简述早数据库管理技术中,与人工管理、文件系统相比,数据库系统的优点。
数据共享性高数据冗余小易于保证数据一致性数据独立性高可以实施统一管理与控制减少了应用程序开发与维护的工作量3.请简述数据库系统的三级模式和两层映像的含义。
P31答:数据库的三级模式是指数据库系统是由模式、外模式和内模式三级工程的,对应了数据的三级抽象。
两层映像是指三级模式之间的映像关系,即外模式/模式映像和模式/内模式映像。
4.请简述关系模型与网状模型、层次模型的区别。
P35使用二维表结构表示实体及实体间的联系建立在严格的数学概念的基础上概念单一,统一用关系表示实体和实体之间的联系,数据结构简单清晰,用户易懂易用存取路径对用户透明,具有更高的数据独立性、更好的安全保密性。
第二章关系数据库选择题C、C、D简答题1.请简述关系数据库的基本特征。
P48答:关系数据库的基本特征是使用关系数据模型组织数据。
2.请简述什么是参照完整性约束。
P55答:参照完整性约束是指:若属性或属性组F是基本关系R的外码,与基本关系S的主码K 相对应,则对于R中每个元组在F上的取值只允许有两种可能,要么是空值,要么与S中某个元组的主码值对应。
3.请简述关系规范化过程。
答:对于存在数据冗余、插入异常、删除异常问题的关系模式,应采取将一个关系模式分解为多个关系模式的方法进行处理。
一个低一级范式的关系模式,通过模式分解可以转换为若干个高一级范式的关系模式,这就是所谓的规范化过程。
第5章 数据库应用程序设计
5.1 数据库基础知识
客户/服务器数据库系统结构
这类型数据库的特点是:适合于网络应用,可以同时 被多个用户所访问,数据库管理系统可以赋予不同的用户 以不同的安全访问权限,支持的数据量大,能完全地支持 SQL语言。
5.1 数据库基础知识
5.1.3 常用 常用SQL语句 语句 1. SELECT语句 SELECT语句可以从数据库中按用户要求检索数据,并 将查询结果以表格的形式返回。 SELECT语句的语法形式如下: SELECT [ ALL | DISTINCT ] [ TOP n [ PERCENT ] ] 字
5.1 数据库基础知识
6. 数据库应用程序的设计 数据库应用程序的设计包括两个部分: (1) 数据库设计 (2) 应用程序设计。 5.1.2 数据库产品简介 VFoxPro、Access、Paradox等属于单用户版数据库产 品。这类数据库的数据被按照一定格式储存在磁盘里,使 用时由应用程序通过相应的驱动程序甚至直接对数据文件 进行读取。 MS SQL Server、Oracle Universal Server、InformixUniversal Server等属于大型数据库。这类数据库的数据集 中存放服务器上,统一由运行在服务器上的数据库服务程 序管理,用户使用客户端软件通过网络访问数据库服务程序 。
5.1 数据库基础知识
(1) 数据定义功能 (2) 数据操纵功能 (3) 数据库的运行管理 (4) 数据库的建立和维护功能 (5) 数据库通信功能 4. 数据库系统 数据库系统(DataBase System,简称为DBS)是指在 计算机系统中引入数据库后的系统构成,一般由数据库、 数据库管理系统及其开发工具、应用系统构成。如图5-1所 示。
5.2 数据库应用程序结构
《数据库设计开发》课件
总结
展望数据库设计与开发的未来趋势,总结课程重点,为大家提供一个全面的视角。
Байду номын сангаас
第二章:关系型数据库设计
通过学习关系模型和实体-关系模型的概念,掌握数据库设计的步骤和规范, 以及实体和属性的命名方法。
第三章:SQL语言
了解SQL语言的概述和基本语法,学习数据查询语言的使用和应用,以及视图 和存储过程的创建与使用。
第四章:MySQL数据库应用
掌握MySQL的安装和基本配置,学习数据库和表的创建和管理,以及数据的导入和备份技巧。
数据库设计开发PPT课件
欢迎来到《数据库设计开发》PPT课件。在这个课程中,我们将探讨数据库的 基础概念、关系型数据库设计、SQL语言、MySQL数据库应用、NoSQL数据 库、大数据与云计算以及数据库应用与开发等内容。
第一章:数据库基础概念
我们将了解数据库的定义和分类,数据库管理系统的功能和组成,以及数据 库范式和数据完整性等重要概念。
第五章:NoSQL数据库简介
深入了解NoSQL数据库的定义和特点,探讨各类NoSQL数据库类型的分类和 应用场景,以及其优缺点和未来发展趋势。
第六章:大数据与云计算
研究大数据的定义和特点,探索大数据处理技术和工具,以及云计算的基本 概念和云计算服务模式。
第七章:数据库应用与开发
分类分析数据库应用的各个领域应用案例,讨论数据库开发的流程和注意事 项,以及数据库维护和优化的方法和技巧。
数据库ER模型
数据流和数据字典描述示例
下图给出了某机器制造厂零配件采购子系统最概 括层的数据流图。该子系统要处理的工作是:对生 产部门提出的生产计划书根据零配件当前价格计算 成本送主管部门进行审批,对已批准的生产计划制 定采购计划,准备好定货单送给供应商。 为了反映系统更详细的处理过程,将图5-16的处 理过程分解为三个子过程,得到第一层的数据流图, 如图5-17所示,其中每个子过程还可以再细分,得 到第二层次的数据流图,此处不再给出。
零件库存
生产 部门
生产计划书
制定 订单
订单
供应商
图5-16 零配件采购子系统最概括层数据流图
图5-17 零配件采购子系统第一层次数据流图
产品
零件
零件
报价单
生产 部门
预算 生产计划 书 批准/不 批准 核对 预算
价格 库存量 供应商报 价 已批准生产计 确 定 核 划书 采 购 对
计划
批准/不 批准 主管 部门
2 需求分析步骤
分析用户活动产生,产生业务流程图
确定系统范围,产生系统范围图
分析用户活动涉及的数据,产生数据流图
分析系统数据,产生数据字典
3 需求分析的主要工作
需求分析的工作包括: (1)问题识别 (problem recognition) (2)评价和综合(evaluation and synthesis) (3)建模 (modeling) (4)规格说明 (specification) (5)评审 (review)
软件生存期
从软件的规划、研制、实现、投入运行后的维护,直到它被 新的软件所取代而停止使用的整个期间。
数据库工程 数据库系统生存期
数据库第五章习题及答案
第五章 关系数据理论一、 单项选择题1、设计性能较优的关系模式称为规范化,规范化主要的理论依据是 ( )A 、关系规范化理论B 、关系运算理论C 、关系代数理论D 、数理逻辑2、关系数据库规范化是为解决关系数据库中( )问题而引入的。
A 、插入、删除和数据冗余B 、提高查询速度C 、减少数据操作的复杂性D 、保证数据的安全性和完整性3、当关系模式R (A ,B )已属于3NF ,下列说法中( )是正确的。
A 、它一定消除了插入和删除异常B 、一定属于BCNFC 、仍存在一定的插入和删除异常D 、A 和C 都是4、在关系DB 中,任何二元关系模式的最高范式必定是( )A 、1NFB 、2NFC 、3NFD 、BCNF5、当B 属性函数依赖于A 属性时,属性A 与B 的联系是( )A 、1对多B 、多对1C 、多对多D 、以上都不是6、在关系模式中,如果属性A 和B 存在1对1的联系,则说( )A 、A B B 、B A C 、A B D 、以上都不是7、关系模式中,满足2NF 的模式,( )A 、可能是1NFB 、必定是1NFC 、必定是3NFD 、必定是BCNF8、关系模式R 中的属性全部是主属性,则R 的最高范式必定是( )A 、2NFB 、3NFC 、BCNFD 、4NF9、关系模式的候选关键字可以有( c ),主关键字有( 1个 )A 、0个B 、1个C 、1个或多个D 、多个10、如果关系模式R 是BCNF 范式,那么下列说法不正确的是( )。
A 、R 必是3NFB 、R 必是1NFC 、R 必是2NFD 、R 必是4NF11、图4.5中给定关系R ( )。
A 、不是3NFB 、是3NF 但不是2NFC 、是3NF 但不是BCNFD 、是BCNF12、设有如图4.6所示的关系R ,它是( )A 、1NFB 、2NFC 、3NFD 、4NF二、 填空题1、如果模式是BCNF ,则模式R 必定是(3NF ),反之,则( 不一定 )成立。
数据库系统概论 第5章
当一个关系模式在连接的过程中没有丢掉有用信息的, 称为无损连接分解否则称为有损连接分解。 3NF的优点就是其总可以在满足无损连接并保持依赖的 前提下得到3NF设计。其缺点是,若没有消除所有的传递 依赖,则必须要用空值来表示数据项间的某些可能有意义 的联系。此外,3NF还存在信息重复的问题。 若必须在BCNF和保持依赖的3NF间作选择的话,通常 倾向于选择3NF。因为若不能有效地检验依赖的保持情况, 我们要么牺牲系统性能,要么破坏数据库中的数据的完整 性,这当然都不好。相比之下,3NF中允许传递依赖造成 少量冗余反到是可以容忍的。所以,我们常选择保持依赖 而放弃BCNF。
假定有一个实际问题,有关系模式: 借书人(姓名,地址,书名,日期) 即 BORROW(NAME,ADDR,TITLE,DATE) 其中:NAME和TITLE是整个模式的关键字(主码)。
NAME 张 平 张 平 张 平 张 平 张 平 张 平 李少林 李少林 ADDR A1 A1 A1 A1 A1 A1 A2 A2 TITLE T1 T2 T3 T4 T5 T6 T3 T7 DATE D1 D2 D3 D4 D5 D6 D4 D7
一个低一级范式的系模式的集合,这种 过程就叫规范化。各种范式之间的关系为:
1NF 2NF
3NF BCNF 4NF
5NF
例:以下两例为非1NF关系。借书人
部门名 部门号
经理
正经理 副经理
张 平 李文化
DN1 DN2
D1 D2
M1 M2
5.2.5 3NF
定义:关系模式R(U,F)中若不存在这样的码X,属 性组Y及非主属性Z(Z Y)使得X→Y(Y→X)Y→Z 成立,则称R(U,F) ∈3NF。 简言之,不存在非主属性部分依赖和传递依赖于 码的第一范式称为第三范式。 从定义中还可得出结论:不存在非主属性的模式 为第三范式。
04735数据库系统原理(2018版)课后习题参考答案.pdf
2.请简述什么是参照完整性约束。 P55
答:参照完整性约束是指:若属性或属性组 F 是基本关系 R 的外码,与基本关系 S 的主码 K
相对应,则对于 R 中每个元组在 F 上的取值只允许有两种可能,要么是空值,要么与
S中
某个元组的主码值对应。
3.请简述关系规范化过程。
答:对于存在数据冗余、 插入异常、 删除异常问题的关系模式,应采取将一个关系模式分解
实体集 B 中的每个实体,实体集 A 中最多只有一个实体与之联系。举例:班级与班级成员,
每个班级对应多个班级成员,每个班级成员只对应一个班级。
多对多联系:对于实体集 A 中的每个实体,实体集 B 中有 N 个实体与之联系,反之,对于
实体集 B 中的每个实体,实体集 A 中有 M 个实体与之联系。举例:授课班级与任课教师,
3.请简述数据库系统的三级模式和两层映像的含义。
P31
答:
数据库的三级模式是指数据库系统是由模式、 外模式和内模式三级工程的, 对应了数据的三
级抽象。
两层映像是指三级模式之间的映像关系,即外模式
/ 模式映像和模式 / 内模式映像。
4.请简述关系模型与网状模型、层次模型的区别。
P35
使用二维表结构表示实体及实体间的联系
来自于定义视图的查询所引用的基本表。 视图不适宜数据集的形式存储在数据库中的,
它所对应的数据实际上是存储在视图所引用的
基本表中的。
视图是用来查看存储在别处的数据的一种虚拟表,本身不存储数据。
文档鉴赏
第五章 数据库编程
简答题
1. 请简述存储过程的概念 P125
存储过程是一组为了完成某项特定功能的
SQL 语句集,经过编译后存储在数据库中,可以
数据库系统概念 原书第7版
数据库系统概念原书第7版数据库系统是现代计算机科学和信息技术领域中的重要研究方向,它对于数据管理和数据处理具有举足轻重的意义。
本篇文章将围绕《数据库系统概念》第7版这本原书展开讨论,介绍数据库系统的基本概念和原理。
第一章:绪论数据库系统是通过计算机程序组织、存储和管理数据的系统。
它的核心目标是提供高效、可靠和安全的数据管理服务。
通过对数据的集中管理和共享,数据库系统可以提高数据存储和查询的效率,有效管理大量的数据。
第二章:关系模型关系模型是数据库系统中最重要的数据模型之一,它使用关系来表示数据之间的联系。
关系模型通过表格的形式来组织数据,表格中的每一行代表一个实体,每一列代表一个属性。
关系模型能够提供灵活的数据查询和数据操作能力。
第三章:SQL语言结构化查询语言(SQL)是数据库系统中用于查询和操作数据库的标准语言。
SQL语言具有简洁、易学和强大的特点,能够帮助用户快速实现数据存储和查询操作。
本章内容将介绍SQL语言的基本语法和常用查询操作。
第四章:关系数据库设计关系数据库设计是数据库系统中一个关键的环节,它涉及到数据库的结构设计和数据模型设计。
合理的数据库设计可以提高数据存储和查询的效率,减少数据冗余和数据不一致的问题。
本章内容将介绍关系数据库设计的基本原理和方法。
第五章:高级关系数据库设计高级关系数据库设计是在关系数据库设计的基础上进一步优化和完善数据库的设计。
它包括了主键和外键的设计、索引的设计以及数据库规范化等内容。
通过高级关系数据库设计,可以提高数据库的性能和可靠性。
第六章:数据仓库与数据挖掘数据仓库和数据挖掘是数据库系统中的重要技术,用于从大量的数据中挖掘有价值的信息。
数据仓库是一个面向主题的、集成的和稳定的数据集合,数据挖掘是从数据仓库中发现隐藏在数据中的模式和规律。
本章内容将介绍数据仓库和数据挖掘的基本概念和方法。
第七章:NoSQL数据库NoSQL数据库是一种非关系型的数据库系统,它能够有效地处理大规模和高速增长的数据。
糖尿病智能管理系统的设计与实现
糖尿病智能管理系统的设计与实现第一章序言糖尿病作为一种常见疾病,给患者的生活造成了很大的影响。
糖尿病的管理是很重要的一环,而智能化管理系统更是将病人自我管理的范围扩大了。
本文将介绍糖尿病智能管理系统的设计与实现。
第二章系统架构糖尿病智能管理系统的实现需要从系统架构开始设计。
系统架构应该包括前端、后端和数据库部分。
前端是人机交互的部分,主要包括用户注册登录、使用指南、数据输入、快速查询等交互功能。
后端是处理服务的部分,主要包括处理数据、验证身份、输出结果等功能。
数据库是系统的数据存储中心,用于存储用户信息、糖尿病管理数据、糖尿病专业知识库等。
第三章前端设计前端设计需要从用户体验和用户界面两个方面出发。
用户体验是最基础的需求,要考虑用户的使用场景以及简单易操作的需求。
用户界面则是让用户直观看到系统提供的信息,从而更加了解糖尿病的相关知识和管理方式。
用户体验设计方面,首先要考虑用户注册登录的方式,可以采用手机验证码登录或第三方账号登录的方式,方便快捷。
其次,要求用户注册时填写必要信息,例如患病情况、病史等,以便后台管理员对用户进行更加个性化的管理。
用户界面设计方面,主要分为4个模块:管理首页、实时监控、历史数据、专业知识库。
管理首页主要展示患者的最近健康状况,如血糖值、饮食习惯等,提供一些快速查询的入口。
实时监控模块可以让患者在使用过程中随时监测是否符合临床标准,快速调整糖尿病管理计划。
历史数据模块则将患者输入的数据存储起来,可以满足患者随时查看历史数据的需求。
专业知识库则提供了一些关于糖尿病的常识和具体操作步骤等知识,方便患者深入了解糖尿病的相关知识。
第四章后端设计后端设计包含了数据处理、权限验证以及预处理等模块。
数据处理模块用于处理前端传递来的数据,主要包括血糖值的录入、评估结果的输出等。
权限验证则是用于验证用户身份的合法性,防止患者之间互相推销药品等有害信息。
预处理模块则主要将患者输入的信息进行分析预处理,以保证后续的可行性分析、糖尿病干预结果等更加准确不偏差。
数据库基础第2版习题答案
数据库基础第2版习题答案数据库基础第2版习题答案数据库基础是计算机科学中非常重要的一门课程,它涵盖了数据库的基本原理、设计和应用。
在学习过程中,习题是帮助我们巩固所学知识的重要途径。
本文将为大家提供数据库基础第2版习题的答案,希望能对大家的学习有所帮助。
第一章数据库系统概述1. 什么是数据库系统?数据库系统是指由数据库、数据库管理系统(DBMS)和应用程序组成的一个整体。
它用于管理和组织大量的数据,并提供数据的存储、检索、更新和删除等功能。
2. 数据库系统的优点有哪些?数据库系统具有以下优点:- 数据共享:多个用户可以同时访问和共享数据库中的数据。
- 数据独立性:数据库系统能够将数据的逻辑表示与物理存储分离,使得应用程序与数据的具体存储方式无关。
- 数据一致性:数据库系统能够保证数据的一致性,即数据的完整性和正确性。
- 数据安全性:数据库系统提供了权限管理和数据备份等功能,保护数据的安全性和可靠性。
第二章关系数据库基本概念1. 什么是关系数据库?关系数据库是一种基于关系模型的数据库。
它使用表(表格)来组织和存储数据,表由行和列组成,每行表示一个记录,每列表示一个属性。
2. 什么是关系模型?关系模型是一种用于描述关系数据库的数据模型。
它使用关系(表)来表示实体和实体之间的关系,通过关系之间的连接来实现数据的查询和操作。
第三章关系数据库的完整性约束1. 什么是实体完整性约束?实体完整性约束是指关系数据库中的每个实体必须具有一个唯一的标识符(主键),且不能为空。
2. 什么是参照完整性约束?参照完整性约束是指关系数据库中的外键必须引用其他表中已存在的主键,保证数据的一致性和正确性。
第四章 SQL基本概念1. 什么是SQL?SQL(Structured Query Language)是一种用于管理和操作关系数据库的语言。
它包括数据查询语言(DQL)、数据定义语言(DDL)、数据控制语言(DCL)和数据操纵语言(DML)等部分。
数据库技术与应用(冯凤娟)课后答案
第1章数据库系统概述四、综合题1.商品(商品号,商品名,单价,产地)商店(商店编号,店名,店址,店经理编号)销售(商店编号,商品编号,月销售量)职工(职工编号,职工名,性别,工资,商店编号,聘用开始时间)2.3.第2章关系数据库4. (1)(2)(3)(4)(5)5.(1)(2)(3)第四章关系数据库4.第五章数据库设计1. 数据库系统的设计分为哪几个阶段?各阶段完成的具体任务是什么?答:(1)系统需求分析阶段:要收集数据库所有用户的信息内容和处理要求,并加以规划和分析。
(2)概念结构设计阶段:是把用户的信息要求统一到一个整体逻辑结构中,此结构能够表达用户的要求,是一个独立于任何DBMS软件和硬件的概念模型。
(3)逻辑结构设计阶段:是将上一步所得到的概念模型转换为某个DBMS所支持的数据模型,并对其进行优化。
(4)物理结构设计阶段:是为逻辑数据模型建立一个完整的能实现的数据库结构,包括存储结构和存取方法。
(5)数据库实施阶段:根据物理结构设计的结果把原始数据装入数据库,建立一个具体的数据库并编写和调试相应的应用程序。
(6)数据库运行与维护阶段:主要是收集和记录实际系统运行的数据,用来评价数据库系统的性能,进一步调整和修改数据库。
2. 数据库结构设计的任务是什么?分别形成的数据库模式是什么?答:数据库的结构设计是指根据给定的应用环境,进行数据库的模式或子模式的设计。
它包括数据库的概念设计、逻辑设计和物理设计。
数据库结构设计的不同阶段形成了数据库的各级模式,即:(1)在概念设计阶段形成独立于机器特点,独立于个DBMS产品的概念模式,在本篇中就是E-R 图;(2)在逻辑设计阶段将E-R图转换成具体产品支持的数据模型,如关系模型,形成数据库逻辑模式,然后在基本表的基础上再建立必要的视图,形成数据的外模式;(3)在物理设计阶段,根据DBMS特点和处理的需要,进行物理存储安排,建立索引,形成数据库内模式。
3.数据库设计过程的输入和输出有哪些内容?答:数据库设计过程的输入包括四部分内容:1)总体信息需求;2)处理需求;(3)DBMS的特征;(4)硬件和OS(操作系统)特征。
第5章 关系数据库设计理论_2
关系模式的好与坏,用什么标准衡量?这个标准就是模式的 范式(Normal Forms,简记为NF)。范式的种类与数据依 赖有着直接的联系,基于FD的范式有1NF、2NF、3NF、 BCNF等多种。 根据满足约束条件的级别不同, 范式由低到高分为1NF,2NF,3NF,BCNF,4NF,5NF等。 1NF是关系模式的基础;2NF已成为历史,一般不再提及; 在数据库设计中最常用的是3NF和BCNF。为了叙述的方便, 我们还是从1NF、2NF、3NF、BCNF顺序来介绍。 关系模式的规范化:把一个低一级的关系模式分解为高一级 关系模式的过程。
5.5.5 规范化
关系数据库的规范化理论是数据库逻辑 设计的工具。 一个关系只要其分量都是不可分的数据 项,它就是规范化的关系,但这只是最 基本的规范化。 规范化程度可以有多个不同的级别
规范化程度过低的关系不一定能够很好地描述
现实世界,可能会存在插入异常、删除异常、
修改复杂、数据冗余等问题
例 :分解算法1例 关系模式CTHRSG,要保 持函数依赖达到3NF。
解:关系模式CTHRSG的最小函数 依赖集F={C→T,CS→G,HR→C, HS→R,TH→R}。该模式可以保 持函数依赖地分解为如下一 组3NF的关系模式:ρ={CT,CSG, CHR,HSR,HRT}。
非规范化表格和规范化表格
5.5.2 第二范式(2NF)
定义 如果A是关系模式R的候选键中属性,那么称A 是R的主属性;否则称A是R的非主属性。
定义4.16 如果关系模式R是1NF,且每个非主属性 完全函数依赖于候选键,那么称R是第二范式(2NF) 的模式。如果数据库模式中每个关系模式都是2NF, 则称数据库模式为2NF的数据库模式。
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数据库工程生命周期
规划 规 划 报 告
分析
概念 设计
分 析 报 告
逻辑 设计
概 念 设 计 报 告
物理 设计 逻 辑 设 计 报 告
运行 物 理 设 计 报 告 使 用 报 告
7
信息管理技术
5.1.3 数据库设计的特点
数据库建设规律:三分技术、七分管理、十二分数据 管理:项目管理 业务管理 数据:收集、入库数据 更新数据 结构设计(数据)与行为设计(处理)相结合
管理员 读者
未 还 书 信 息
P1
读者借阅信
超 期 读 者 信 息 息
P2 借阅管理
催还图书
催还书通知
S1 读者 借阅信息
S2 图
书
信息
23
信息管理技术
办证申请 P2.1 办理借阅证 读者信息 S1 读者 借阅信息
读者
借书申请 P2.2
借 阅 信 息
图书借阅 图书信息 S2 图
书
信息
24
信息管理技术
逐步求精 分析业务活动中的数据,产生数据流程图
数据整理,产生数据字典
19
信息管理技术
1、案例:图书借阅管理系统
某图书馆有800万册图书,读者人数大约有50
万人。全年实行365天向全社会读者开放。读者凭 借读者证登记借阅。为了保证读书的正常流通,图 书馆规定,每人限借图书10本,最长周期为3个月。
信息管理技术
第五章
数据库设计
1
信息管理技术
主要内容
1、数据库设计概述:数据库设计的基本过程 2、需求分析:根据应用分析对数据库的基本需求 3、概念设计:建立数据库概念模型 4、逻辑设计:建立数据库逻辑模型
2
信息管理技术
5.1 数据库设计概述
5.1.1 数据库设计的任务与目标 任务:根据给定的应用要求,构造数据库的逻辑
模式和物理结构。并据此建立数据库基础和应
用系统。包含信息管理要求和数据操作要求 目标:为应用系统提供一个高效、优化的基础信 息平台
3
信息管理技术
5.1.2 数据库设计的过程
早期的软件开发:少数人
软件开发危机 近四十年来的软件开发:规模大、人数多
开发者不是使用者 进度、成本管理,模块接口,需求理解
4
超过限期图书馆将向读者发送催还图书通知。
20
信息管理技术
第一步,业务流程图
读者借阅 读期?
N
超借?
N
办理借阅证
Y
发送 催还通知
告知已超借
查阅图书信息 借阅登记
21
信息管理技术
第二步,确定业务范围
围绕读者服务:催还图书 借阅登记 办证登记
22
信息管理技术
第三步,数据流程图
分 ER 图
基本 ER 图
合并:消 除冲突
修改重 构 , 消 除不必 要的冗 余
逻辑结 构设计 规 范 化 理 论
初步ER图
分 析
12
信息管理技术
逻辑结构设计三步图
逻辑结构设计
转化为 一般数 据模型 转 化 为 特 定 DBMS支 持 的 数 据模型
概念结 构设计
优化模 型
物理 设计
基本ER图
转换 规则
8
5.1.4 数据库设计步骤 规划 信息需求 需求分析报告 概念设计 概念设计报告 逻辑设计
信息管理技术
需求描述与分析
处理需求
DBMS特征
逻辑设计报告
物理设计报告 物理设计 OS特性
9
信息管理技术
需求分析流程图
需求分析
调查组 织机构 总体情 况
熟 悉 业 务 活 动
用户 数据库设计人员
明确 用户 需求
确定 系统 边界
概念 设计
DFD
DD
10
信息管理技术
概念结构设计的步骤
概念结构设计
抽象数 据,设 计局部 视图
需求 分析
集成 视图
逻辑结 构设计
DFD
分ER图
总ER图
11
信息管理技术
集成视图
集成视图一般采取逐步累积的方式,首先集 成比较关键的两个局部E-R图,然后逐步将新的 视图集成进来。一般按以下过程完成。
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信息管理技术
例 图书借阅管理系统的读者编号 数据项:读者编号 含义说明:唯一标识每个读者 别名: 读者号 类型: 字符型 长度: 10 取值范围:000000000000-999999999999 取值含义:1-4注册时间,5职业类型编号, 6-10顺序编号 与其它数据项的关系:
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信息管理技术
开发者就是使用者
信息管理技术
软件工程的规范化 开发过程:软件生命周期
开发方法:原形法、结构化法、面向对象法
开发工具:分析、设计、管理
5
信息管理技术
软件工程生命周期
规划 规 划 报 告
分析
设计 分 析 报 告
编程 设 计 报 告
调试
运行 测 试 报 告 使 用 报 告
程 序 说 明
6
信息管理技术
15
数据库 物理设 计
建 立 数 据 库 结 构
数据 库试 运行
数据库 运行与 维护
物 理 模 型
信息管理技术
§5.2 需求分析
最重要 5.2.1 需求分析的任务
详细了解应用对象:组织、部门 最困难、 深入了解原系统的工作过程 最耗时 明确用户的各种需求 的阶段 确定新系统的功能 充分考虑系统的升级、扩充
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信息管理技术
5.2.2 需求分析的重点
信息要求 处理要求
安全性、完整性要求
17
信息管理技术
5.2.3 需求分析的难点
业务人员缺乏信息技术知识 开发人员缺乏业务背景知识
解决方法:交流、沟通
18
信息管理技术
5.2.4 工作过程与方法 分析业务活动,产生业务流程图
过程迭代 确定系统范围,产生系统范围图
借书申请 拒绝通知 读者
P2.2.1 不能借书通知 借 阅 信 息
P2.2.2 图书借阅 图书信息 S2 图 书
S1 读者 借书达限额 借阅信息
信息
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信息管理技术
第四步,数据字典
数据项 数据结构 数据流 数据存储 处理过程
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信息管理技术
数据项:数据最小单位
数据项:名称 含义说明 别名 类型、长度、取值范围,取值含义 与其它数据项的关系
特 定 DBMS 特 点与限制
优化 方法
逻 辑 模 型
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信息管理技术
数据库物理设计步骤
数据库物理设计
确定DB 的物理 结构
逻辑结 构设计
评 价 DB 的 物理结 构
数据 库实 施
逻 辑 模 型
物 理 模 型
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信息管理技术
数据库实施步骤图
数据库实施 组 织 数 据 入库 编 制 调 应 用 程 序 数据库系统
数据结构:数据项的组合关系
数据结构:名称 含义说明 组成:{数据项或数据结构名称}
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信息管理技术
例
图书借阅管理系统中的读者
数据结构:读者 含义说明:定义了一个读者基本情况的有关数据 组成:读者号,姓名,性别,年龄,单位,地址, 身份证号
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