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
数据库原理及应用课件：第5章 ACCESS 数据库—面向对象的程序设计语言(VBA)
13
2022/10/3
– 用户自定义型 所占字节数与元素个数有关，用 户可以使用Type语句定义任何数据类型。语法 如下：
– [Private/Public] Type 类型名
– 元素名 As 数据类型
–…
– End Type
例如：自定义一个教师的基本信息数据类型，其 中包括姓名、性别、年龄的信息。
4
2022/10/3
– 对象（Object）—是类的一个实例，是组成一个 系统的基本逻辑单元，是具有某些特征的具体的 事物的抽象。每个对象都具有属性和行为。
– 数据抽象（Data Abstraction）—指仅表现核心 的特性而不描述背景细节的行为。
– 继承（Inheritance）—是可以让某个类型的对象 获得另一个类型的对象的属性的方法。
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2022/10/3
例：已知两个数x和y，比较它们的大小，使 得x大于y。
– 方法一：if x<y then
t=x
x=y
y=t
end if
– 方法二： if x<y then t=x:x=y:y=t
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2022/10/3
– If …Then…Else语句（双分支结构）。此语句 也有两种形式：块结构和行结构。
– I说f…明T：hen语句（单分支结构）。有两种形
式1）：表块达结式构一和般行为结关构系表达式、逻辑表达 块式0结为，构F也a形l可s式e以。：为If<算表术达表式达>式Th，e非n 0为True，
2）语句块可以语是句一块句或多句，若用行结 构来表示，则En只d 能If是一句语句，若多句， 行语结句构间形需式用：冒If号<表隔达开式，>而T且he必n须<语在句一>行上 书写。
数据库原理第五章关系数据库的规范化设计
12
模式分解是关系规范化的 主要方法(二)
与TDC相比，分解为三个关系模式后，数据的冗余度明显 降低。 当新插入一个系时，只要在关系D中添加一条记录。 当某个教师尚未讲课，只要在关系T中添加一条教师记录， 而与TC授课关系无关，这就避免了插入异常。 当某个系的教师不再讲课时，只需在TC中删除该教师的 全部授课记录，而关系D中有关该系的信息仍然保留，从 而不会引起删除异常。 同时，由于数据冗余度的降低，数据没有重复存储，也不 会引起更新异常。
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2.2 完全函数依赖和部分函数依赖
例如：学生成绩表中
姓名 王一 王二 王三 王一
学号 1 2 3 4
年龄 16 15 16 16
籍贯 河北 山东 北京 天津
姓名不能推出年龄，学号也不能推出年龄，但是 姓名 + 学号能推出年龄，故完全依赖；
学号能直接推出籍贯，故是部分依赖
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2.3 传递函数依赖
当关系中的元组增加、删除或更新后都不能被破 坏这种函数依赖。因此，必须根据语义来确定属 性之间的函数依赖，而不能单凭某一时刻关系中 的实际数据值来判断。
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函数依赖的定义和性质（六）
函数依赖可以保证关系分解的无损连接性
设R(X,Y,Z)，X,Y,Z为不相交的属性集合，如果X Y或X Z，则有R(X,Y,Z)=R[X,Y]*R[X,Z]，其中，R[X,Y]表示关 系R在属性(X,Y)上的投影，即 R等于其投影在X上的自然连 接，这样便保证了关系R分解后不会丢失原有的信息，称为 关系分解的无损连接性
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
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1000 李平 计算机 002
97
1000 李平 计算机 003
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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
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。
04735数据库系统原理(2018年版)课后习题参考答案与解析
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。
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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第五章数据库设计◆数据库设计概述◆需求分析◆概念结构设计◆逻辑结构设计◆数据库物理设计本章小结一、DB 设计及其特点1.DB 设计:对于一个给定的应用环境，构造最优的数据模型，然后据此建立数据库及其应用系统的过程。
⏹DB 设计内容分:(1)结构(数据)设计(2)行为(功能)设计⏹DB 设计特点: 软、硬件和干件的结合3.DB 设计方法: 基于3NF 的设计方法 基于E-R 模型的设计法 计算机辅助DB 设计方法 新奥尔良设计方法:①公司要求分析②信息分析和定义③设计实现(逻辑设计)④物理数据库设计结合法：结构设计和行为设计结合技术与管理的界面2.数据库设计的目标：满足要求与模拟精度良好的数据库性能二.DB设计步骤:需求分析概念结构设计逻辑结构设计数据库物理设计数据库实施数据库需求收集和分析设计E-R模型设计逻辑结构数据模型优化设计物理结构评价设计、性能预测物理实现试运行使用、维护数据库◆立项准备：5.2 数据库规划 5.3 系统定义5.4 需求分析一、需求分析的任务(1)信息要求(2)处理要求(3)功能要求(4)企业环境特征二、需求分析的方法1. 需求信息的收集确定系统的边界了解组织机构情况调查各部门业务活动情况明确用户的需求SA 法DFD DD用户、分析员、设计员步骤是：2. 需求信息的分析整理用数据流图和数据字典描述。
三、数据流图(DFD —Data Flow Diagram)DFD 用来表示各业务流程中涉及到的数据和处理关系 数据流图的基本成分：表示同类数据的存放处，常指数据文件表示对数据的处理表示不同处理过程之间传递的数据表示数据的发送者和接收者文件名操作对象⏹数据流图1.1注册1.2选课1.3分配专业要求学习情况入校学生通知单派遣单课表成绩表四、数据字典:是DBS 中各类数据描述的集合。
1.作用：是建立和维护DBS 的一种工具。
快速查询对象掌握系统运行情况1学习入校学生通知单毕业学生派遣单 2.内容：DBS 中1）所有对象及其属性的描述信息。
2）对象之间关系的描述信息。
3）所有对象、属性的自然语言含义4）数据字典变化的历史记录。
3．数据字典与DBMS的关系1）结合式数据字典DBMS和数据字典融合在一起2）独立式数据字典数据字典软件包不依附DBMS独立存在。
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4．数据字典的访问1）与人的接口:通过DBMS提供的数据字典访问工具实现对系统数据的访问。
2）与软件接口:通过DBMS的应用程序接口（API）实现对数据字典信息的访问和处理。
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。
零配件采购子系统DFD核对预算确定采购计划编制定货单供应商零配件采购记录生产计划批准/不批准批准/不批准核对预算产品预算零件价格零件库存量报价单供应商报价采购计划订单细节订货单例：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。
5.4 需求分析数据项描述＝｛数据项名，数据项含义说明，别名，数据类型，长度，取值范围，取值含义，与其他数据项的逻辑关系｝例：数据项名：订货单号类型：CHAR长度：8别名：采购单号取值范围：10000000—99999999数据结构是若干数据项有意义的集合。
数据结构描述＝｛数据结构名，含义说明，组成:｛数据项或数据结构｝｝例：数据结构：采购细节说明：作为采购计划的组成部分，说明对某个产品要采购哪些零件，哪种零件采购多少数量。
组成：零件号、零件名、数量数据流表示加工处理过程的输入或输出数据。
数据流描述＝｛数据流名，说明，数据流来源，数据流去向，组成:｛数据结构｝，平均流量，高峰期流量｝例：数据流名：采购计划说明：由各产品所需零件数，选定的供应商，审核情况组成采购零配件计划。
来源：确定采购计划去向：编制订货单数据结构：--采购细节--采购审核数据存储是处理过程中要存取的数据。
数据存储描述＝｛数据存储名，说明，编号，流入的数据流，流出的数据流，组成:｛数据结构｝，数据量，存取方式｝例：数据存储名：产品说明：对每种产品的品名、规格的描述，并对每种产品做成本预算。
在核对生产计划书的成本时用。
输出数据流：预算组成：产品号、产品名、预算数据量：每月30—40件存取方式：随机存取处理过程是对加工处理过程的描述。
处理过程描述＝｛处理过程名，说明，输入:｛数据流｝，输出:｛数据流｝，处理:｛简要说明｝｝例：处理过程：确定采购计划说明：对要采购的每一零件，根据零件库存量确定采购数量，再根据每位供应商的报价选择适当的供应商，制定采购计划。
输入：供应商报价、零件库存、已批准生产计划输出：采购计划简要说明：（1）对应采购的每种零件查找供应商报价表，选择报价最低的供应商号。
（2）将此供应商号填入应采购零件表的相应列中。
⏹需求分析时数据字典包括：数据项、数据结构、数据流数据存储、处理过程⏹数据流描述={数据流名,说明,数据流来源、去向，组成: {数据结构}，平均流量，高峰期流量}⏹处理过程描述={处理过程名，说明，输入、出:{数据流}，处理：{简要说明} }例：数据流名：选课信息说明:学生所选课程的信息数据流来源：“学生选课”处理数据流去向：“学生选课表”存储组成：学号，课程号平均流量：每天20个高峰期流量：每天300个例：处理过程名：学生选课说明：学生从可选修的课程中选输入数据流：学生，课程输出数据流：学生选课信息处理：…每个学生每学期的选修1、概念结构⏹主要特点：(1)能反映现实、满足处理要求(2)易于理解(3)易于更改(4)易于数据模型转换⏹概念结构设计任务：将用户需求抽象为概念模型(E-R 图)。
2、概念结构设计的方法⏹自顶向下⏹自底向上⏹逐步扩张⏹混合策略⏹步骤：1)数据抽象、局部视图设计2)视图集成需求分析DFD 、DD 局部E-R 图基本E-R 图逻辑结构设计自底向上方法步骤：一. 数据抽象与局部视图设计根据需求分析的结果（数据流图、数据字典等）对现实世界的数据进行抽象，设计各个局部视图，即分E-R图1. 选择局部应用可利用机构职能关系进行局部处理。
2. 逐一设计分E-R图设计时注意：（1）实体与属性的划分原则⏹属性应是系统中最小的信息单位，不再具有描述性质。
⏹属性不能与其他实体有联系。
5.5 概念结构设计例：有职工、部门及其相关信息。
eno职工E部门DE-Dage name dno dname部门Ddno职工...职工Eeno部门...5.5 概念结构设计病人住院号姓名病房号病人住院号姓名住在1n医疗病房号病房医生级别床位数号名1m职称5.5 概念结构设计（2）数据抽象⏹两种抽象：人体头足手身聚集工人人农民学生干部概括聚集定义了某一类型的组成成分。
它抽象了对象内部类型和成分之间的“is part of ”的语义。
概括(继承)定义类型之间的一种子集联系。
它抽象了类型之间的“is subset of ”的语义。
5.5 概念结构设计（3）属性单值属性：用椭圆表示。
多值属性：用双椭圆表示。
例派生属性：用虚椭圆表示。
复合属性：包含其它属性的属性。
（4）基数在相互联系的实体中，实体出现一次而可能引起的另一个实体出现的最小和最大次数称为前一个实体的基数。
（5）弱实体必须以另一个实体或多个实体的存在为前提的实体。
用双线矩形框表示。
二. 视图集成（全局视图设计）1. 合并分E-R图，生成初步E-R图合并的过程实际上是一个发现冲突和解决冲突的过程。
冲突主要有：（1）属性冲突属性值类型、取值范围等发生冲突。
（2）命名冲突同名异义、异名同义（3）结构冲突同一对象在不同视图中有不同抽象。
同一实体在不同视图中属性组成不同。
相同实体间联系在不同视图中呈现不同类型。
2. 消除不必要的冗余，设计基本E-R图冗余的数据是指可由基本数据导出的数据，冗余的联系是指可由其他联系导出的联系。
（1）用分析法消除冗余数据例：实发工资、应发工资注意：并不是所有的冗余都必须消除。
有时为了提高效率，不得不以冗余为代价。
（2）利用关系规范化理论来消除冗余联系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-Fm③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。
5.6 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 的子模式关系模型优化的模型转换规则RDBMS 的特点和限制优化方法RDBMS 的表、视图基本E-R 图一、E-R模型向关系模型的转换转换的一般原则：(1)一个实体型转换为一个关系模式。
(2)一个1：1联系可转换为一个独立的关系模式，也可与任一端对应的关系模式合并。
(3)一个1：n联系可转换为一个独立的关系模式，也可与n端对应的关系模式合并。
(4)一个m: n联系转换为一个关系模式。
(5)三个或三个以上实体间的多元联系可转换为一个关系模式。
(6) 相同码的关系模式可合并。
⏹P(P#，PP ，PC)⏹S(S#，SP)⏹M(M#，MC)⏹L(L#，LC)⏹P-S(P#，S#，Q1)⏹S-M(S#，M#，Q2)⏹M-L(M#，L#，Q5)Q1组成mn P#PP产品P SPS#零件S Q5存放mn材料MM#MC仓库LL#LOCPC Q2消耗n1？合并第六章关系DB 设计例职工工号姓名年龄民意测验性别职称领导1m职工（工号，姓名,年龄，性别，职称，领导者工号，民意测验）零件代号名称数量价格组装mn零件（代号，名称，价格）组装（代号，组装件代号，数量）机械师职工飞行员管理人员职工（职工号，姓名，性别，年龄，参加工作时间）飞行员（职工号，飞行时间，健康检查，飞机型号）机械师（职工号，学历，级别，专业职称）管理人员（职工号，职务，职称）注意：为查询方便，可在超类实体表中增加一个指示器属性，根据指示器的值直接查询子类实体表。
,指示器5.6 逻辑结构设计二、数据模型的优化1) 分析数据依赖。
2) 对数据依赖进行极小化处理，消除冗余的联系。
3) 确定各关系模式的范式。
4) 按照处理要求，对某些模式进行合并或分解。
5) 为提高效率和利用率，对关系模式进一步分解。
⏹常用的两种分解方法：垂直分解 水平分解三、设计用户子模式⏹考虑：系统的使用安全、简便、用户习惯例:RR1 R2r1r2R5.7 数据库物理设计⏹数据库物理设计：⏹为给定的数据模型选取一个最适合应用要求的物理结构的过程。