數(shù)據(jù)庫技術基礎課件

1、第一章 數(shù)據(jù)庫技術基礎軟件工程系 許爽2009年8月22日章節(jié)脈絡1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應用示例 1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎簡介1.3 數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)過程及系統(tǒng)架構1.4 數(shù)據(jù)庫設計 2009年8月22日1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應用示例賬號 存款 余額 取款日期等賬戶信息顧客信息銀行業(yè)務管理信息系統(tǒng)姓名 身份證號碼地址 電話 通信編碼等 2009年8月22日賬戶或余額的查詢； 賬戶數(shù)據(jù)的更新操作等同一時間內(nèi)保證一個賬戶并發(fā)操作不會出現(xiàn)錯誤 利用ATM系統(tǒng)故障，賬戶數(shù)據(jù)不會前后不一致等 1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應用示例賬號存款余額取款日期00000001100.002000.002009/1/1000000021

2、900.00300.002009/3/300000003100.00100.002009/2/7姓名身份證號地址電話通信編碼張三210*大連西崗區(qū)0416*116021李四211*大連甘井區(qū)0416*116015王武222*大連中山區(qū)0416*116011顧客信息表2009年8月22日賬戶信息表數(shù)據(jù)：描述事物的符號記錄 形式：數(shù)字、文字、圖形、圖像、聲音 1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應用示例（1）數(shù)據(jù)庫可管理大量相互關聯(lián)的數(shù)據(jù)（2）存儲數(shù)據(jù)時需定義數(shù)據(jù)庫的各種架構，例如表（3）數(shù)據(jù)存到數(shù)據(jù)庫后，用戶可使用其中數(shù)據(jù)（查詢）（4）可控制多用戶的訪問：不同的用戶只能執(zhí)行允許執(zhí) 行的操作；不同用戶之間的操作互不

3、影響（DBMS）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：對收集到的大量數(shù)據(jù)進行整理、加工、歸并、分類、計算、存儲等操作 作用數(shù)據(jù)庫： 將數(shù)據(jù)按照一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和存儲，具有較小冗余度，較高數(shù)據(jù)獨立性和擴展性，用戶可共享的數(shù)據(jù)集合2009年8月22日1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應用示例數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應用系統(tǒng)、 數(shù)據(jù)庫管理員和用戶組成見1.4節(jié)2009年8月22日1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎簡介Oracle1Microsoft SQL Server2DB2和Informix3MySQL4Sybase ASE5Visual FoxPro7Microsoft Access6一、常見的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)2009年8月

4、22日1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎簡介Oracle是世界上最早商品化的關系型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，是數(shù)據(jù)庫專業(yè)廠商Oracle公司的核心產(chǎn)品，當前應用最廣 泛、功能最強大、可用性最高的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) Oracle1 1996年 Oracle7 1997年 Oracle8 1999年 基于Internet數(shù)據(jù)庫Oracle8i 2001年 Internet電子商務基礎架構Oracle9i2003年 Oracle Database 10g 集成式網(wǎng)絡計算架構軟件2009年8月22日11995年 第一個SQL Server版本Microsoft SQL Server 6.022000年 Microsoft SQL

5、Server 20002005年12月 Microsoft SQL Server 2005，適用.net（安全性和可用性）1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎簡介Microsoft SQL Server是一種典型的具有客戶機/服務器體系架構的關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，用Transact-SQL語句在服務器和客戶機之間傳送請求和回應?？稍诙喾N操作系統(tǒng)上運行，具可靠性、可伸縮性、可用性和可管理性等特點，為用戶提供了完整的數(shù)據(jù)庫解決方案Microsoft SQL Server22009年8月22日1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎簡介DB2是IBM公司于1993年推出的關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，2001年，IBM收購了Infor

6、mix公司的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，讓IBM在數(shù)據(jù)庫市場上的地位大幅度增強DB2提供所有主流UNIX、Linux和Windows平臺數(shù)據(jù)庫版本DB2和Informix32009年8月22日1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎簡介MySQL是最流行的開放源碼（任何人都能使用和改變軟件，都能從Internet下載MySQL軟件，而無需支付任何費用）的SQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，由MySQL AB公司開發(fā)、發(fā)布并支持MySQL具有良好的連通性、速度和安全性，適于訪問Internet上的數(shù)據(jù)庫MySQL42009年8月22日1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎簡介Sybase公司開發(fā)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，由Sybase SQL Server發(fā)展和

7、演變而來Sybase ASE52009年8月22日1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎簡介Microsoft Office組件之一，是Windows環(huán)境下非常流行的桌面型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)Access無需編寫任何代碼，通過直觀的可視化操作即可完成大部分數(shù)據(jù)庫管理任務Microsoft Access62009年8月22日1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎簡介小型關系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，由微軟公司兼并Fox公司后推出的可視化數(shù)據(jù)庫編程工具Visual FoxPro72009年8月22日1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎簡介二、數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展1、人工管理階段時間：20世紀50年代中期以前計算機應用：科學計算（很大局限性）特點：數(shù)據(jù)不保存 沒

8、有對數(shù)據(jù)進行管理的軟件系統(tǒng) 沒有文件的概念 數(shù)據(jù)是面向應用2009年8月22日1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎簡介2、文件系統(tǒng)階段時間：20世紀50年代后期到60年代中期計算機應用：科學計算和數(shù)據(jù)管理特點：數(shù)據(jù)需要長期保存在外存上供反復使用 程序之間有了一定的獨立性 文件的形式已經(jīng)多樣化 數(shù)據(jù)的存取基本上以記錄為單位2009年8月22日v1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎簡介3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段時間：20世紀60年代后期計算機應用：大規(guī)模的數(shù)據(jù)管理特點：數(shù)據(jù)共享 面向全組織的數(shù)據(jù)結構化 數(shù)據(jù)獨立性 可控數(shù)據(jù)冗余度 統(tǒng)一數(shù)據(jù)控制功能2009年8月22日1.3 數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)過程及系統(tǒng)架構1、數(shù)據(jù)庫開發(fā)過程的主要階段

9、概念數(shù)據(jù)建模邏輯數(shù)據(jù)庫設計物理數(shù)據(jù)庫設計數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)和維護數(shù)據(jù)需求實體關系圖（外模式和概念模式）數(shù)據(jù)庫模式內(nèi)模式可使用的數(shù)據(jù)庫2009年8月22日1.3 數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)過程及系統(tǒng)架構三級模式兩級映射示意圖2009年8月22日1.3 數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)過程及系統(tǒng)架構2、數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)過程調(diào)查研究系統(tǒng)分析系統(tǒng)設計系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)維護問題描述，可行性研究系統(tǒng)需求和分析系統(tǒng)設計規(guī)范可操作的系統(tǒng)反饋反饋反饋反饋2009年8月22日1.3 數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)過程及系統(tǒng)架構3、數(shù)據(jù)庫開發(fā)和數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)關系示意圖系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)庫開發(fā)實體關系圖表設計數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)過程模型 人機交互模型 原型 交互數(shù)據(jù)要求應用程序要求可運行

10、的系統(tǒng)可運行的數(shù)據(jù)庫可運行的應用程序2009年8月22日1.3 數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)過程及系統(tǒng)架構4、數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)架構（1）單用戶數(shù)據(jù)庫應用架構：適用于個人計算機的單用 戶數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，統(tǒng)稱為桌面型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)范圍：適用未聯(lián)網(wǎng)、移動等用戶使用（2）集中式數(shù)據(jù)庫應用架構：采用大型主機和終端結合 的系統(tǒng)，將操作系統(tǒng)、應用程序和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等數(shù) 據(jù)和資源都放在作為核心的主機上，連接主機的許 多終端只是作為主機的一種輸入輸出設備范圍：主機費用高，被取代 2009年8月22日1.3 數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)過程及系統(tǒng)架構（3）客戶機/服務器應用架構：客戶機提出請求，服務 器對客戶機的請求作出回應，本質(zhì)在于通過對服務 功

11、能的分布實現(xiàn)分工服務（4）多層數(shù)據(jù)庫應用架構：有多個服務器作為數(shù)據(jù)庫服 務器或應用服務器，可處理大容量數(shù)據(jù)、復雜的業(yè) 務邏輯的數(shù)據(jù)庫2009年8月22日1.3 數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)過程及系統(tǒng)架構（5）Internet數(shù)據(jù)庫應用架構：將應用程序安裝在服務 器端執(zhí)行，客戶機端只安裝作為前端運行環(huán)境的瀏 覽器。該架構的核心是Web服務器，負責接收遠程 （本地）瀏覽器的超文本傳輸協(xié)議（HTTP）數(shù)據(jù)請 求，根據(jù)查詢條件到數(shù)據(jù)庫服務器獲取相關數(shù)據(jù)， 將結果翻譯成超文本標記語言（HTML）文件傳送給 提出請求的瀏覽器2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計一、數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)庫的三要素（1）數(shù)據(jù)結構：研究存儲在數(shù)

12、據(jù)庫中的對象類型的集合 數(shù)據(jù)結構是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述（2）數(shù)據(jù)操作：對數(shù)據(jù)庫中各種對象的實例允許執(zhí)行操 作的集合（增刪查改） 數(shù)據(jù)操作是對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述（3）數(shù)據(jù)完整性約束：完整性規(guī)則的集合，用以限定符 合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證 數(shù)據(jù)的正確、有效和相容2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計二、概念模型及其表示方法概念模型是對現(xiàn)實世界的抽象反映，不依賴于具體的計算機系統(tǒng)，是現(xiàn)實世界到計算機的中間層次1、實體（Entity）：客觀存在并可相互區(qū)分的事物，形 式可以是具體的人或物，或抽象的概念或事物與事物 間的聯(lián)系例：學生的一次選課，某人在商店的一次購物等2009年8月22

13、日1.4 數(shù)據(jù)庫設計2、屬性（Attribute） ：實體所具有的某一特性，是事 物的某一方面的特征的抽象描述3、關鍵字（Key）：是惟一標識實體的屬性或?qū)傩越M合 候選關鍵字：惟一標識實體的屬性或?qū)傩越M（也 稱次關鍵字） 主關鍵字：多個關鍵字中選出一個為主關鍵字候選關鍵字和主關鍵字關系：主關鍵字候選關鍵字2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計4、域（Domain）：某個（些）屬性的取值范圍例如：性別或成績5、實體集（Entity Set）：同型實體的集合例如：所有學生6、聯(lián)系（Relationship）：描述：事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)系，反應為 實體內(nèi)部之間的聯(lián)系和實體之間的關系例如：人和椅（

14、坐被坐），學生與老師（教與學）2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計聯(lián)系的種類分為：一元聯(lián)系 一對一聯(lián)系（1：1） 二元聯(lián)系 一對多聯(lián)系（1：n） 多對多聯(lián)系（m：n） 多元聯(lián)系注意：元指的是在關系中實體的個數(shù) 沒有多對一聯(lián)系 2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計一對一聯(lián)系（1：1）：描述：如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中至 多有一個實體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實體集A 與實體集B具有一對一聯(lián)系例如：教室和黑板，班級和班長2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計一對多聯(lián)系（1：n）：描述：如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n 個實體（n0）與之聯(lián)系，反之實體集B中的每一 個

15、實體，實體集A中至多只有一個實體與之聯(lián)系， 則稱實體集A與實體集B有一對多聯(lián)系例如：導員和學生，班級和學生2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計多對多聯(lián)系（m：n）：描述：對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實 體（n0）與之聯(lián)系，反之對于實體集B中的每一 個實體，實體集A中也有m個實體（m0）與之聯(lián) 系，則稱實體集A與實體集B具有多對多聯(lián)系例如：學生和課程，教師與學生，圖書和書店2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計7、概念模型的表示方法實體-聯(lián)系模型（E-R圖）畫圖五要素：矩形表示實體集，框內(nèi)寫入實體名橢圓標識實體屬性，無向邊連接實體和屬性菱形表示實體間的聯(lián)系，框內(nèi)寫入聯(lián)系名將對應

16、聯(lián)系類型標注在實體-聯(lián)系間的無向邊上將對應的主碼（主關鍵字）標出2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計三、數(shù)據(jù)模型概述：用計算機認識對數(shù)據(jù)進行建模的方法，成為建立 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型分三種：層次模型 網(wǎng)狀模型 關系模型2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計1、層次模型：樹形結構，樹中每結點代表一種實體類型要求：有且僅有一個結點無雙親，這個結點稱根節(jié)點 其他結點有且僅有一個雙親 優(yōu)點：數(shù)據(jù)模型較簡單，操作方便；實體間聯(lián)系 固定，性能較高；提供良好的完整性支持缺點：不適合于表示非層次性的

17、聯(lián)系；對插入和 刪除操作的限制比較多；查詢子女節(jié)點必 須通過雙親節(jié)點；層次命令趨于程序化大學院系教輔班級教研室2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計2、網(wǎng)狀模型：要求：一個結點可以有多個雙親結點 有一個以上的結點沒有雙親結點學生選課學生選課學號+課程號優(yōu)點：能夠更為直接的描述現(xiàn)實世界； 具有良好性能，存取效率較高缺點：其DDL（數(shù)據(jù)定義語言）及其復 雜；數(shù)據(jù)獨立性較差；應用程 序在訪問數(shù)據(jù)時要指定存取路徑2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計3、關系模型：二維表（關系表）形式組織數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)關系模型要求關系必須是規(guī)范化的，最基本的條件就是關系的每一個分量必須是一個不可分的數(shù)據(jù)項，即不允許表中有

18、表（1NF）學號姓名專業(yè)名性別出生日期總學分001101王林計算機男80-02-1050001102成名計算機男81-02-0150001105李芳芳計算機女79-12-3150001106黎明藝術男84-05-1250001109王艷藝術女82-11-1154優(yōu)點： 關系模型建立在嚴格的數(shù)學概念上，概念 單一，數(shù)據(jù)結構簡單，清晰；存儲路徑對 用戶來說是透明，具有更高的數(shù)據(jù)獨立性，同時數(shù)據(jù)具有更好的安全保密性 缺點：關系模型的查詢效率不如非關系數(shù)據(jù)模型 2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計（1）關系模型相關概念：記錄：表中的每一行字段（屬性）：表中的每一列（列標題字段名）關系模式：給每個關系

19、表取一個名字，有n個字段的關 系表的結構可表示為： 表名(字段名1,字段名2,字段名n)碼：涵義與候選關鍵字差不多主碼：最體現(xiàn)本質(zhì)的碼 注意：在關系模式中一般要用橫線標出主碼2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計學號姓名專業(yè)名性別出生日期總學分001101王林計算機男80-02-1050001102成名計算機男81-02-0150001105李芳芳計算機女79-12-3150001106黎明藝術男84-05-1250001109王艷藝術女82-11-1154學生信息表關系模式：學生（學號，姓名，專業(yè)名，性別，出生日期，總學分）2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計學號課程號成績00110110

20、180001101102780011011058900110210165001102105780011051018700110510569選課成績表關系模式：選課（學號，課程號，成績）2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計（2）關系模型操作及完整性約束主要操作：查詢、插入、刪除和更新數(shù)據(jù)完整性約束： 實體完整性 參照完整性 用戶定義的完整性（域完整性）關系數(shù)據(jù)庫標準操作語言：SQL語言注意：關系模型中的數(shù)據(jù)操作都是集合操作，操作對 象和操作結果都是關系2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計例1：設計一個銀行數(shù)據(jù)庫，包括顧客和賬戶信息。顧客 信息包括姓名、地址、電話、身份證號，賬戶信息 包括流水

21、號、類型（存款、支票）和余額。記錄擁 有賬戶的顧客。（1）繪制E-R圖（2）修改E-R圖，使得一個賬戶只能由一個顧客擁有； 使一個顧客只能由一個賬戶（3）將所有可能關系轉換成關系模式2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計例2：設計一個適合大學選課的數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫包括學 生、系、教授、課程、哪個學生選了哪門課、哪個 教授教哪門課、學生的分數(shù)，一個系提供哪些課程 等信息（1）繪制E-R圖（2）將所有可能關系轉換成關系模式2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計2009年8月22日設 計階 段設計描述數(shù)據(jù)處理需 求分 析數(shù)據(jù)字典、全系統(tǒng)中數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲的描述數(shù)據(jù)流圖和判定表（判定樹）、數(shù)據(jù)

22、字典中處理過程的描述概念結構設計概念模型（E-R圖）系統(tǒng)說明書：新系統(tǒng)要求、方案和概圖;新系統(tǒng)信息流的數(shù)據(jù)流圖邏輯結構設計某種數(shù)據(jù)模型關系 非關系系統(tǒng)結構圖(模塊結構)物理設計存儲安排；方法選擇；存取路徑建立模塊設計；IPO表數(shù)據(jù)庫實施階段編寫模式；裝入數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)庫試運行程序編碼；編譯聯(lián)結；測試數(shù)據(jù)庫運行和維護性能監(jiān)測、轉儲/恢復；數(shù)據(jù)庫重組和重構新舊系統(tǒng)轉換、運行、維護1.4 數(shù)據(jù)庫設計四、數(shù)據(jù)庫設計的各過程階段：2009年8月22日需求分析階段概念結構設計邏輯結構設計數(shù)據(jù)庫物理設計4123數(shù)據(jù)庫實施5數(shù)據(jù)庫運行與維護61.4 數(shù)據(jù)庫設計1、需求分析階段（1）需求分析的任務通過詳細調(diào)查現(xiàn)實世

23、界要處理的對象，充分了解原系統(tǒng)工作概況，明確用戶的各種需求，然后在此基礎上確定新系統(tǒng)的功能重點：調(diào)查，收集和分析用戶在數(shù)據(jù)管理中的信息要求, 處理要求，安全性要求和完整性要求2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計（2）需求分析的方法：調(diào)查組織機構情況（組成及職能）調(diào)查各部門業(yè)務活動狀況（主要掌握相關數(shù)據(jù)形式）協(xié)助用戶明確對新系統(tǒng)的各種要求（包括信息，處理 及完整性的要求）確定新系統(tǒng)的邊界（功能的設定）2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計（3）數(shù)據(jù)字典描述：數(shù)據(jù)字典是進行數(shù)據(jù)庫設計中數(shù)據(jù)收集和分析所 獲得的各類數(shù)據(jù)描述的集合包括： 數(shù)據(jù)項 數(shù)據(jù)結構 數(shù)據(jù)流 數(shù)據(jù)存儲 處理過程注意：數(shù)據(jù)字典是關

24、于數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的描述（即元數(shù)據(jù), 而不是對數(shù)據(jù)本身的處理2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計數(shù)據(jù)項：不可再分的數(shù)據(jù)單位數(shù)據(jù)項=數(shù)據(jù)項名，數(shù)據(jù)項含義說明，別名，數(shù)據(jù)類型, 長度，取值范圍，取值含義，與其他數(shù)據(jù)項的 邏輯關系例：數(shù)據(jù)項描述：學號 數(shù)據(jù)項：學號 含義說明：惟一標識每個學生 別名：學生編號 類型：字符型 取值范圍：00000009999999 取值含義：12位表示年級，34位表示專業(yè)，5位表 示班級號，67位表示班級序號2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計數(shù)據(jù)結構：數(shù)據(jù)之間的組合關系數(shù)據(jù)結構=數(shù)據(jù)結構名，含義說明，組成：數(shù)據(jù)項或數(shù) 據(jù)結構例：學生的數(shù)據(jù)結構描述： 數(shù)據(jù)結構：學生 含

25、義說明：學生管理子系統(tǒng)的主體數(shù)據(jù)結構，定義 了一個學生的有關信息 組成：學號，姓名，出生日期，性別，家庭住址， 電話號碼，郵政編碼，入學成績2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計數(shù)據(jù)流：數(shù)據(jù)結構在系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂綌?shù)據(jù)流描述=數(shù)據(jù)流名，說明，數(shù)據(jù)流去向，組成：數(shù) 據(jù)結構，平均流量，高峰期流量例：“考試/考察課”數(shù)據(jù)流描述 數(shù)據(jù)流：平時成績，期中成績，期末成績 說明：測試學生學習程度和測量教師教學水平 數(shù)據(jù)源來源：考試/考查的卷面分數(shù) 數(shù)據(jù)流去向：課程最終評定分數(shù) 組成：學號，姓名，課程號，分數(shù)2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)結構停留或保存的地方（載體）數(shù)據(jù)存儲描述=數(shù)據(jù)存儲名

26、，說明，編號，流入的數(shù)據(jù) 流，流出的數(shù)據(jù)流，組成：數(shù)據(jù)結構, 數(shù)據(jù)量，存取方式例：學生登記表的數(shù)據(jù)存儲描述： 數(shù)據(jù)存儲：學生登記表 說明：記錄學生的基本情況 流入數(shù)據(jù)流：學號，姓名，出生日期，性別，家庭 住址，電話，郵編，入學成績 流出數(shù)據(jù)流：人數(shù)，年齡段，男女比例，平均成績 存取方式：隨機存取 數(shù)據(jù)量：記錄字節(jié)數(shù)*年級*標準班人數(shù)*班級數(shù)2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計處理過程：數(shù)據(jù)字典中描述處理過程的說明性信息處理過程描述=處理過程名，說明，輸入：數(shù)據(jù)流， 輸出：數(shù)據(jù)流，處理：簡要說明例：教室安排的處理過程的描述： 處理過程：安排教室 說明：為所有班級按照課程規(guī)格分配教室 輸入：課程

27、號，課程類型，教室號，教師號，班號 輸出：教師安排表（課表） 處理：為所有班級分配授課教師，確定某一專業(yè)班 級數(shù)據(jù)和課程規(guī)格，給每一班安排授課教 師，要求同一教室只能安排同一班學生，同 一教師某一時間段只能安排在一個教室授課 2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計2、概念模型設計（1）概念結構設計的方法：自頂向下：首先定義全局概念結構的框架再逐步細化自底向上：先定義局部應用的概念結構再集成得全局逐步擴張：先定義最重要的核心部分再向外擴充混合策略：將自頂向下和自底向上結合，自頂向下策 略設計一個全局概念框架，再用自底向上 設計各局部概念結構2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計（2）數(shù)據(jù)抽象與局

28、部E-R圖設計根據(jù)需求分析的結果設計各個局部視圖即分E-R圖集成局部E-R圖 選擇局部應用（在多層次中選擇適當層次的數(shù)據(jù)流圖) 逐一設計分E-R圖（將每一部分局部應用作E-R圖）注意：屬性必須是不可分的數(shù)據(jù)項 聯(lián)系只能發(fā)生在實體之間2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計（3）局部E-R圖的優(yōu)化：即為集成過程，生成全局E-R 圖，進行合并，修改和重構等工作合并局部E-R圖，生成初步E-R圖主要工作解決沖突：屬性沖突：主要是屬性域的問題例：有的價錢用元，有的用分表示命名沖突：同名異義或異名同義（班主任與教師）結構沖突：同一對象在不同的應用中具有不同的抽象 （如實體有可能被看作是屬性操作）例：成績看

29、成是屬性或?qū)嶓w2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計修改與重構，生成基本E-R圖：將局部E-R圖進行歸并 后生成的是初步的E-R圖，可能存在冗余的數(shù)據(jù)和冗余 的實體間聯(lián)系去冗余有兩種方法：自我分析法關系規(guī)范化 1NF：表中不可套表（屬性最小單位不可分) 2NF：去除部分函數(shù)依賴 3NF：去除傳遞函數(shù)依賴2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計職工號姓名職稱工資扣除實發(fā)基本津貼職務房租水電86051陳平講師130512005016011222831NF:每個屬性的域都只包含單一的值2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計2NF：滿足第一范式，所有非主關鍵字屬性完全依賴于整個主關鍵字 學號姓名課程號成

30、績0801111王啟101672009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計3NF：滿足第二范式，任何一個非主屬性都不傳遞依賴于任何關鍵字 學號課程號成績學分08011111018942009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計3、邏輯結構設計（1）E-R圖向關系模式的轉換原則：一個實體型轉換為一個關系模式 一個m:n聯(lián)系轉換為一個關系模式 一個1:n聯(lián)系可以轉換為獨立的關系模式，也可與 n端對應的關系模式合并 一個1:1聯(lián)系可以轉換為獨立的關系模式，也可與 任意一端對應的關系模式合并 三個或三個以上實體間的一個多元聯(lián)系轉換為一 個關系模式 實體集的實體間的聯(lián)系（自連接） 相同關鍵字的關系模式可合并2009

31、年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計1：1聯(lián)系的E-R圖到關系模式的轉換a、聯(lián)系單獨對應一個關系模式，則由聯(lián)系屬性，參與 聯(lián)系的各實體集的主碼屬性構成關系模式注意：聯(lián)系的主碼可以選用任何一方的主碼舉例：班級（班級編號，院系，專業(yè)名，人數(shù)） 班長（學號，姓名） 屬于（學號，班級編號）或 屬于（班級編號，學號）2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計b、聯(lián)系不單獨對應一個關系模式，聯(lián)系的屬性及一方 的主碼加入另一方實體集對應的關系模式中舉例：班級（班級編號，院系，專業(yè)名，人數(shù)） 班長（學號，姓名，班級編號）或 班級（班級編號,院系,專業(yè)名,人數(shù),學號） 班長（學號，姓名） 2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計1：n聯(lián)系的E-R圖到關系模式的轉換a、聯(lián)系單獨對應一個關系模式，則由聯(lián)系的屬性，參與聯(lián)系的各實體集的主碼屬性構成關系模式注意：n端的主碼作為該關系模式的主碼舉例：班級（班級編號，院系，專業(yè)名，人數(shù)） 學生（學號，姓名，專業(yè)名，性別，出生時間， 總學分，備注） 屬于（學號，班級編號）2009年8月22日1.4 數(shù)據(jù)庫設計b、聯(lián)系