数据库系统概论第五版第七章习题解答和解析

第七章习题解答与解析

1、试述数据库设计过程。

答:

这里只概要列出数据库设计过程得六个阶段:

(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) 数据库运行与维护。

这就是一个完整得实际数据库及其应用系统得设计过程。不仅包括设计数据库本身,还包括数据库得实施、运行与维护。

设计一个完善得数据库应用系统往往就是上述六个阶段得不断反复。

解析:希望读者能够认真阅读《概论》7、1 得内容,了解并掌握数据库设计过程。

2、试述数据库设计过程中结构设计部分形成得数据库模式。

答:

数据库结构设计得不同阶段形成数据库得各级模式,即:

(1) 在概念设计阶段形成独立于机器特点,独立于各个DB MS 产品得概念模式,在本篇中就就是ER 图;

(2) 在逻辑设计阶段将ER 图转换成具体得数据库产品支持得数据模型,如关系模型,形成数据库逻辑模式,然后在基本表得基础上再建立必要得视图(View),形成数据得外模式;

(3) 在物理设计阶段,根据DB MS 特点与处理得需要,进行物理存储安排,建立索引,形成数据库内模式。

读者可以参考《概论》上图7、4。图中概念模式就是面向用户与设计人员得,属于概念模型得层次;逻辑模式、外模式、内模式就是DBMS 支持得模式,属于数据模型得层次,可以在DBMS 中加以描述与存储。

3、需求分析阶段得设计目标就是什么? 调查得内容就是什么?

答

需求分析阶段得设计目标就是通过详细调查现实世界要处理得对象(组织、部门、企业等),充分了解原系统(手工系统或计算机系统)工作概况,明确用户得各种需求,然后在此基础上确定新系统得功能。

调查得内容就是“数据”与“处理”,即获得用户对数据库得如下要求:

(1) 信息要求,指用户需要从数据库中获得信息得内容与性质,由信息要求可以导出数据要求,即在数据库中需要存储哪些数据;

(2) 处理要求,指用户要完成什么处理功能,对处理得响应时间有什么要求,处理方式就是批处理还就是联机处理;

(3) 安全性与完整性要求。

详细得可以参考《概论》上7、2。

4、数据字典得内容与作用就是什么?

答

数据字典就是系统中各类数据描述得集合。数据字典得内容通常包括:(1) 数据项;(2) 数据结构;(3) 数据流;(4) 数据存储;(5) 处理过程五个部分。其中数据项就是数据得最小组成单位,若干个数据项可以组成一个数据结构。数据字典通过对数据项与数据结构得定义来描述数据流与数据存储得逻辑内容。

数据字典得作用: 数据字典就是关于数据库中数据得描述,在需求分析阶段建立,就是下一步进行概

念设计得基础,并在数据库设计过程中不断修改、充实、完善。

(详细参考《概论》上7、2、3。注意,数据库设计阶段形成得数据字典与DBMS 中得数据字典不同,后者就是DBMS 关于数据库中数据得描述,当然两者就是有联系得)。

5、什么就是数据库得概念结构? 试述其特点与设计策略。

答

概念结构就是信息世界得结构,即概念模型,其主要特点就是:

(1) 能真实、充分地反映现实世界,包括事物与事物之间得联系,能满足用户对数据得处理要求,就是对现实世界得一个真实模型;

(2) 易于理解,从而可以用它与不熟悉计算机得用户交换意见,用户得积极参与就是数据库设计成功得关键;

(3) 易于更改,当应用环境与应用要求改变时,容易对概念模型修改与扩充;

(4) 易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。

概念结构得设计策略通常有四种:

1) 自顶向下,即首先定义全局概念结构得框架,然后逐步细化;

2) 自底向上,即首先定义各局部应用得概念结构,然后将它们集成起来,得到全局概念结构;

3) 逐步扩张,首先定义最重要得核心概念结构,然后向外扩充,以滚雪球得方式逐步生成其她概念结构,直至总体概念结构;

4) 混合策略,即将自顶向下与自底向上相结合,用自顶向下策略设计一个全局概念结构得框架,以它为骨架集成由自底向上策略中设计得各局部概念结构。

6、定义并解释概念模型中以下术语:实体,实体型,实体集,属性,码,实体联系图(ER 图)

答

实体:客观存在并可以相互区分得事物叫实体。

实体型:具有相同属性得实体具有相同得特征与性质,用实体名及其属性名集合来抽象与刻画同类实体,称为实体型。

实体集:同型实体得集合称为实体集。

属性:实体所具有得某一特性,一个实体可由若干个属性来刻画。

码:惟一标识实体得属性集称为码。

实体联系图(ER 图):提供了表示实体型、属性与联系得方法:

�实体型:用矩形表示,矩形框内写明实体名;

�属性:用椭圆形表示,并用无向边将其与相应得实体连接起来;

�联系:用菱形表示,菱形框内写明联系名,并用无向边分别与有关实体连接起来,同时在无向边旁标上联系得类型(1:1,1: n 或m: n)。

7、学校中有若干系,每个系有若干班级与教研室,每个教研室有若干教员,其中有得教授与副教授每人各带若干研究生;每个班有若干学生,每个学生选修若干课程,每门课可由若干学生选修。请用ER 图画出此学校得概念模型。

在画ER 图时,读者可以按照习题中对问题得描述一步一步画出每一句话中涉及得实体,再根据给出得实际语义,画出实体之间得联系。例如,每个教研室有若干教员,每个班有若干学生,可以画出教研室与教员、班级与学生之间一对多得联系。再如,有得教授与副教授每人各带若干研究生,而一个研究生一般指定一个导师,这就是通常得规则,所以可以画出教员与学生之间一对多得联系。