概念结构设计和逻辑结构设计
02 概要设计与逻辑设计
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An Introduction to Database System
概念结构设计——数据抽象（续）
概括 15
An Introduction to Database System
概念结构设计——局部视图设计
设计分E-R图的步骤:
⒈选择局部应用 ⒉逐一设计分E-R图
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An Introduction to Database System
与n端对应的关系模式合并。
转换为一个独立的关系模式 与n端对应的关系模式合并
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An Introduction to Database System
E-R图向关系模型的转换（续）
(3) 一个m:n联系转换为一个关系模式。
例，“选修”联系是一个m:n联系，可以将它转
换为如下关系模式，其中学号与课程号为关系的
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An Introduction to Database System
E-R图向关系模型的转换（续）
实体型间的联系有以下不同情况 ：
(1)一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的
关系模式合并。 转换为一个独立的关系模式 与某一端实体对应的关系模式合并
(2)一个1:n联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以
消除不必要的冗余，设计基本E-R图
基本任务
消除不必要的冗余，设计生成基本E-R图
分E-R图
合并 初步E-R图
消除不必要的冗余
可能存在冗余的数据 和冗余的实体间联系
基本E-R图
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An Introduction to Database System
验证整体概念结构
视图集成后形成一个整体的数据库概念结构，对该整体概
火车票订票管理系统概念结构设计与逻辑结构设计
火车票订票管理系统概念结构设计与逻辑结构设计概念结构设计概念结构设计的方法与步骤概念结构设计的方法概念设计阶段我们采用自底向上的方法，即自顶向下的进行需求分析，然后再自底向上的进行概念结构设计。
对已经细化到无法再分的阶段逐步集成在一起，最终合成一个全局概念模式。
概念结构设计的步骤第一步是进行局部视图的设计：由于高层的数据流图只能反映系统的概貌，而中层流图能较好的反映系统中各局部应用的子系统组成。
因此我们们先逐一的设计分E-R图。
第二步是进行视图的集成：各子系统的E-R图设计好之后，下一步就是要将所有的分E-R图合成一个系统的总E-R图，一般有两个方式，多个分E-R图一次集成，另一种是一次集成两个分E-R图。
我们想采用一次集成两个分E-R图的方式。
数据抽象与局部视图设计设计实体属性图以及局部E-R图。
图1退票信息系统图2旅客信息系统……图3列车车次信息图4取票通知信息图5列车座位信息表图6旅客购票局部E-R视图的集成经过逐步细化再进行每两个一集成初步形成一个E-R图，最后得到图3.4总体概念结构E-R图图4系统总体结构E-R图逻辑结构设计E-R图向关系模型的转换将图3.4总体概念结构E-R图转化成关系模型。
退票信息（订单号，旅客姓名，电话号,身份证号）旅客（旅客姓名，身份证号，电话号，性别，工作单位)车次信息表（车次号，始发站，终点站，始发时间）取票通知单（旅客姓名，取票时间，车次号，座位号，车票类型）列车座位信息表（座位号，车次号,座位信息，车票类型）数据模型的优化将转化的关系模式进行优化，最终达到第三范式。
1、确定数据依赖退票信息（订单号，旅客姓名，电话号,身份证号）根据这个关系写出数据依赖订单号→旅客姓名，订单号→电话号，订单号→身份证号旅客（旅客姓名，身份证号，电话号，性别，工作单位)旅客姓名→身份证号，旅客姓名→电话号，旅客姓名→性别，旅客姓名→工作单位车次信息表（车次号，始发地，目的地，始发时间）列车车次→始发站，列车车次→终点站，车次→始发时间取票通知单（旅客姓名，取票时间，车次号，座位号，机票类型）旅客姓名→取票时间，旅客姓名→车次号，旅客姓名→座位号，旅客姓名→车票类型火车座位信息表（座位号，车次号,座位信息，车票类型）（座位号，车次号）→座位信息，（座位号，车次号，座位信息）→车票类型2、对各关系模式间数据依赖进行极小化处理，消除冗余订单号→旅客姓名，订单号→电话号，订单号→身份证号，旅客姓名→性别旅客姓名→工作单位，旅客姓名→取票时间，旅客姓名→车次号旅客姓名→座位号，旅客姓名→车票类型，车次号→始发站，列车号→终点站车次号→始发时间，（座位号，车次号）→座位信息3、看这些模式是否符合要求，确定是否要对某些模式进行合并或者分解最终分解成第三范式：（订单号，电话号，身份证号）（订单号，旅客姓名）（旅客姓名，取票时间，性别，工作单位，车票类型）（旅客姓名，车次号）（旅客姓名，座位号）（车次号，座位号，车票类型）（车次号，始发站，终点站，始发。
数据库的发展历史分哪几个阶段？各有什么特点
(一)数据库的发展历史分哪几个阶段？各有什么特点。
答：数据库的发展历史经历了人工管理、文件系统和数据库系统三个发展阶段。
人工管理数据具有如下特点：1、数据不保存2、数据需要由应用程序自己管理，没有相应的软件系统负责数据的管理工作3、数据不共享4、数据不具有独立性，数据的逻辑结构或物理结构发生变化后，必须对应用程序做相应的修改，这就进一步加重了程序员的负担。
文件系统阶段特点为：1、数据可以长期保存2、由专门的软件即文件系统进行数据管理，程序和数据之间由软件提供的存取方法进行转换，使应用程序与数据之间有了一定的独立性，程序员可以不必过多地考虑物理细节，将精力集中于算法。
3、数据共享性差4、数据独立性低数据库系统阶段特点为：1、数据结构化2、数据的共享性好，冗余度低3、数据独立性高4、数据由DBMS统一管理和控制(二)简述数据库设计过程的各个阶段上的设计描述。
答：数据库设计过程分为六个阶段：1、需求分析：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，需求分析的结果是否准确反映了用户的实际需求，将直接影响到后面各个阶段的设计、并影响到设计结果是否合理和实用。
2、概念结构设计：数据库逻辑结构依赖于具体的DBMS，在将现实世界需求转换为机器世界的模型之前，我们先以一种独立于具体数据库管理系统的逻辑描述方法来描述数据库的逻辑结构，即设计数据库的概念结构。
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。
3、逻辑结构设计：逻辑结构设计是将抽象的概念结构转换为所选用的DBMS支持的数据模型，并对其进行优化。
4、数据库物理设计：数据库物理设计是对为逻辑数据模型选取一个时候应用环境的物理结构(包括存储结构和存取方法)5、数据库实施6、数据库运行和维护(三)学校有若干个系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教员，其中有的教授和副教授每人各带若干研究生。
概念结构 逻辑结构 物理结构
概念结构逻辑结构物理结构概念结构、逻辑结构和物理结构是计算机领域中常用的三个概念。
它们分别描述了计算机系统中不同层次的组织方式和关系。
下面将详细介绍每个结构的含义、特点以及在计算机系统中的应用。
概念结构指的是问题领域中的实体和实体之间的关系。
它描述了实体的属性、特征以及它们之间的关联关系。
概念结构是对问题领域进行抽象和建模的基础，通常使用图、树或者其他形式的图形结构表示。
概念结构的主要特点是高度抽象、通用性强以及对解决问题具有指导意义。
在计算机科学中，概念结构常常用于数据建模、数据库设计以及知识表示等领域。
逻辑结构描述了数据元素之间的逻辑关系，它是对数据结构的抽象和描述。
逻辑结构主要包括线性结构、树形结构、图形结构等。
线性结构是最简单的一种逻辑结构，其中元素之间只存在一个前驱和一个后继的关系；树形结构是一种层次结构，它由节点和边组成，节点之间存在父子关系；图形结构是最复杂的一种逻辑结构，其中节点之间的关系可以任意连接。
逻辑结构对于问题的操作和处理具有重要意义，可以通过不同的算法和数据结构实现。
物理结构描述了数据在计算机存储设备中的存储形式和组织方式。
它是计算机系统中最底层的一层，主要包括顺序结构、链式结构以及索引结构等。
顺序结构是一种连续存储的方式，数据元素在存储设备中按照顺序存放；链式结构使用指针将数据元素链接在一起，每个元素存储在任意的存储位置；索引结构通过建立索引表来加快对数据的访问速度。
物理结构对于计算机的性能和效率具有重要影响，合理选择和设计物理结构可以提高系统的性能。
概念结构、逻辑结构和物理结构在计算机系统中相互依赖和影响。
概念结构在逻辑结构的设计中起到了指导作用，它提供了问题领域的抽象模型；逻辑结构通过算法和数据结构的设计来实现概念结构；物理结构则为逻辑结构的实现提供了底层的存储支持。
这三个结构相互作用，在计算机系统中共同完成了数据的抽象、存储和操作。
总之，概念结构、逻辑结构和物理结构是计算机系统中不同层次的组织方式和关系描述。
数据库课后题答案第7章数据库设计
第7章数据库设计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的六个阶段：( l ）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。
这是一个完整的实际数据库及其应用系统的设计过程。
不仅包括设计数据库本身，还包括数据库的实施、运行和维护。
设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断反复。
2 ．试述数据库设计过程各个阶段上的设计描述。
答：各阶段的设计要点如下：( l ）需求分析：准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）。
( 2 ）概念结构设计：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。
( 3 ）逻辑结构设计：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。
( 4 ）数据库物理设计：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）。
( 5 ）数据库实施：设计人员运用DBMS 提供的数据语言、工具及宿主语言，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。
( 6 ）数据库运行和维护：在数据库系统运行过程中对其进行评价、调整与修改。
3 ．试述数据库设计过程中结构设计部分形成的数据库模式。
答：数据库结构设计的不同阶段形成数据库的各级模式，即：( l ）在概念设计阶段形成独立于机器特点，独立于各个DBMS 产品的概念模式，在本篇中就是 E 一R 图；( 2 ）在逻辑设计阶段将 E 一R 图转换成具体的数据库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( Vi 娜），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。
4 ．试述数据库设计的特点。
答：数据库设计既是一项涉及多学科的综合性技术又是一项庞大的工程项目。
毕业设计数据库设计
毕业设计数据库设计一、引言毕业设计是大学生在校期间必须完成的重要任务，它不仅是对所学知识的综合运用，更是对自身能力的全面考验。
在毕业设计中，数据库设计是一个非常重要的环节，本文将从以下几个方面详细介绍毕业设计数据库设计的相关内容。
二、数据库设计概述数据库设计是指对一个系统或应用程序所需数据进行分析、分类、组织和存储的过程。
它包括数据模型设计、数据结构设计和数据操作规则等方面。
在毕业设计中，数据库设计通常分为以下几个步骤：1.需求分析：通过与用户交流和沟通，了解用户需求，明确系统功能和数据要素。
2.概念结构设计：根据需求分析结果，建立实体-关系图（ER图），确定实体之间的关系。
3.逻辑结构设计：将概念结构转化为逻辑结构，并进行范式化处理。
4.物理结构设计：确定数据库表的具体属性和实现方式。
5.实施和测试：将物理结构转化为具体实现，并进行测试和优化。
三、需求分析在毕业设计中，需求分析是最重要也是最基础的部分。
它涉及到对用户需求进行深入细致的了解和分析，明确系统功能和数据要素。
在需求分析阶段，需要考虑以下几个方面：1.系统功能：需要明确系统的基本功能和特殊功能，以及用户对这些功能的具体要求。
2.数据要素：需要明确系统所需处理的数据类型、数量、关系等信息。
3.用户界面：需要设计用户友好的界面，使用户能够方便地进行操作。
4.安全性：需要考虑系统的安全性，包括数据安全和操作安全等。
5.可扩展性：需要考虑系统的可扩展性，以便将来能够方便地进行升级和扩展。
四、概念结构设计概念结构设计是数据库设计中最重要也是最基础的部分。
它涉及到对实体之间关系进行建模，确定实体之间的联系。
在概念结构设计阶段，需要考虑以下几个方面：1.实体-关系图（ER图）：通过ER图来描述实体之间的关系，包括一对一、一对多、多对多等不同类型。
2.实体属性：确定每个实体所具有的属性，并设置主键和外键等属性。
3.关系模式：根据ER图来生成关系模式，并进行范式化处理。
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。
数据库概念结构、逻辑结构与物理结构设计实验报告
实验一 数据库概念结构、逻辑结构与物理结构设计一、实验目的1、熟练掌握概念结构、逻辑结构与物理结构的设计方法。
2、熟练使用PowerDesigner 进行CDM 、PDM 设计。
3、学会使用PowerDesigner 检测CDM 模型的方法。
4、熟练掌握E-R 图转换为关系模式的方法。
5、掌握使用PowerDesigner 将CDM 转化为PDM 的方法。
二、实验内容1、绘制学籍管理E-R 图。
2、将概念模型转换成物理模型。
3、使用PowerDesigner 进行CDM 、PDM 设计。
三、实验步骤1、绘制学籍管理系统的E-R 图。
姓名出生日期学生班级班级编号班级名称性别学号管理所在学院学院名称学院编号隶属n1n课程教师课程类型职称出生日期成绩性别姓名选课授课聘任就职学期课程编号课程名称属于课程介绍先修课程学分授课地点教师编号参加工作日期职称编码职称课程类型码类型说明mn1n1mm学期总学时m1n12、使用PowerDesigner 设计CDM 。
①启动PowerDesigner。
②新建CDM模型。
③创建实体。
④创建实体之间的关系。
⑤创建实体之间的联系。
⑥验证CDM模型的正确性。
3、将CDM转换为PDM。
在CDM设计界面上，选择“Tools”→“Check Model”命令，检查CDM的正确性。
显示结果如下：可见不存在错误，选择“Tools”→“Generate Physical Data Model”命令，将CDM转换为PDM 并设置名称“学籍管理”。
四、实验结果附“学籍管理系统”CDM 图和PDM 图五、实验总结对概念结构、逻辑结构与物理结构的设计方法了解和掌握，学会了使用PowerDesigner 设计“学籍管理系统”CDM 模型。
掌握使用PowerDesigner 将CDM 转化为PDM 的方法。
班级班级编号学院编号班级名称INTEGER INTEGER VARCHAR(20)<pk><fk>学生学号班级编号姓名性别出生日期LONG INTEGER VARCHAR(10)CHAR(2)DATE<pk><fk>学院学院编号学院名称INTEGER VARCHAR(30)<pk>教师教师编号职称编码学院编号姓名性别出生日期参加工作日期INTEGER CHAR(2)INTEGER VARCHAR(10)CHAR(2)DATE DATE<pk><fk1><fk2>课程课程编号课程类型编码教师编号课程名称先修课程总学时学分课程介绍学期授课地点授课学期INTEGER INTEGER INTEGER VARCHAR(16)INTEGERNUMERIC(3,0)SMALLINT VARCHAR(20)CHAR(11)VARCHAR(30)CHAR(11)<pk><fk2><fk1>课程类型课程类型编码类型说明INTEGER VARCHAR(20)<pk>职称职称编码职称CHAR(2)VARCHAR(20)<pk>选课学号课程编号成绩LONG INTEGER NUMERIC(3,1)<pk,fk1><pk,fk2>。
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概念结构设计和逻辑结构设计
一.系统概述
本系统通过调查从事医药产品的零售，批发等工作的企业，根据其具体情况设计医药销售管理系统。
医药管理系统的设计和制作需要建立在调查的数据基础上，系统完成后预期希望实现药品基本信息的处理，辅助个部门工作人员工作并记录一些信息，一便于药品的销售和管理。
通过此系统的功能，从事药品零售和批发等部门可以实现一些功能，如：基础信息管理，进货管理，库房管理，销售管理，财务统计，系统维护等。
二．概念结构设计
1.员工属性
2.药品属性
3.客户属性
4.供应商属性
5.医药销售管理系统E--R 图
三．逻辑结构设计
该设计概念以概念结构设计中的E--R 图为主要依据，设计出相关的整体逻辑结构，具体关系模型如下：（加下划线的表示为主码）
药品信息（药品编号，药品名称，药品类别，规格，售价，进价，有效期，生产日期，产地，备注）
供应商信息（供应商编号，供应商名称，负责人，）
员工 姓名 家庭地址 E-maill
电话 员工
编号
年龄 帐号
四．系统各功能模块如何现（数据流实图）；1.基本信息管理子系统
基本信息管理子系统
药品信息员工信息客户信息供应商信息2.库存管理子系统
库存管理子系
统
库存查询库存信息出入库登记库存报表3.销售管理子系统
销售管理
销售登记销售退货销售查询
4.信息预警子系统
信息预警
报废预警库存预警
5.财务统计子系统
财务统计
统计销售额打印报表
6.系统管理子系统
系统管理
权限管理修改密码系统帮助
五．数据库设计（E-R图，数据库表结构）
1.药品基本信息表
列名字段数据类型可否为空说明药品编号
药品名称
药品类别
规格
进价
有效期
生产日期
售价
产地
备注
2.员工基本信息表
列名字段数据类型可否为空说明员工编号
性别
身份证号
员工年龄
住址
电话号码
所属部门
员工姓名
银行帐号
3.客户基本信息表
列名字段数据类型可否为空说明客户编号
单位名称
客户负责人
客户住址
电话号码
银行帐号
4.供应商基本信息表
列名字段数据类型可否为空书名供应商编号
供应商名称
供货负责人
地址
电话号码
主要产品
银行帐号
5.供货表
类名字段数据类型可否为空说明药品编号
供货商编号
供货数量
6.入库记录表
列名字段数据类型可否为空说明入库编号
入库日期
员工编号
7.出库记录表
列名字段数据类型可否为空说明出库编号
出库日期
员工编号
8.销售记录表
列名字段数据类型可否为空说明销售编号
销售日期
员工编号
客户编号
9.退货记录表
列名字段数据类型可否为空说明退货编号
退货日期
员工编号
客户编号
10.入库--药品联系表
列名字段数据类型可否为空说明入库数量
入库编号
药品编号
11.出库--药品联系表
列名字段数据类型可否为空说明出库数量
出库编号
药品编号
12.销售--药品联系表
列名字段数据类型可否为空说明销售数量
销售金额
销售编号
药品编号
13.退回--药品联系表
列名字段数据类型可否为空说明退药数量
退药价格
退货编号
药品编号
14.用户表
列名字段数据类型可否为空说明用户名
密码
拥有权限
员工编号
15.库存表
列名字段数据类型可否为空说明药品编号
药品名称
药品数量
最低存库
六．开发的平台，使用的数据库及开发工具等。