数据库系统概论第四版王珊萨师煊ch
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▪ 通过这些元组指针到student表中检索到所有年龄大于20的学生。
An Introduction to Database System
第24页，共100页。
选择操作的实现（续）
❖［例1-C4］ 以C4为例，Sdept＝‘CS’ AND Sage>20，如果
Sdept和Sage上都有索引：
▪ 算法一：分别用上面两种方法分别找到Sdept＝‘CS’的一组元组指针 和Sage>20的另一组元组指针
第27页，共100页。
连接操作的实现（续）
1. 嵌套循环方法(nested loop)
▪ 对外层循环(Student)的每一个元组(s)，检索内层循环 (SC)中的每一个元组(sc)
▪ 检查这两个元组在连接属性(sno)上是否相等 ▪ 如果满足连接条件，则串接后作为结果输出，直到外
层循环表中的元组处理完为止
第21页，共100页。
一、 选择操作的实现
❖［例1］Select * from student where <条件表达 式> ； 考虑<条件表达式>的几种情况：
C1：无条件；
C2：Sno＝'200215121'；
C3：Sage>20；
C4：Sdept＝'CS' AND Sage>20；
An Introduction to Database System
❖ 分类依据：支持关系模型的程度 ❖ 分类
⒈ 表式系统：支持关系数据结构(即表)
⒉ (最小)关系系统
支持：关系数据结构
选择、投影、连接关系操作
⒊ 关系完备的系统
支持：关系数据结构 所有的关系代数操作
⒋ 全关系系统 支持：关系模型的所有特征 特别是:数据结构中域的概念
An Introduction to Database System
第24页，共100页。
选择操作的实现（续）
❖［例1-C4］ 以C4为例，Sdept＝‘CS’ AND Sage>20，如果
Sdept和Sage上都有索引：
▪ 算法一：分别用上面两种方法分别找到Sdept＝‘CS’的一组元组指针 和Sage>20的另一组元组指针
第27页，共100页。
连接操作的实现（续）
1. 嵌套循环方法(nested loop)
▪ 对外层循环(Student)的每一个元组(s)，检索内层循环 (SC)中的每一个元组(sc)
▪ 检查这两个元组在连接属性(sno)上是否相等 ▪ 如果满足连接条件，则串接后作为结果输出，直到外
层循环表中的元组处理完为止
第21页，共100页。
一、 选择操作的实现
❖［例1］Select * from student where <条件表达 式> ； 考虑<条件表达式>的几种情况：
C1：无条件；
C2：Sno＝'200215121'；
C3：Sage>20；
C4：Sdept＝'CS' AND Sage>20；
An Introduction to Database System
❖ 分类依据：支持关系模型的程度 ❖ 分类
⒈ 表式系统：支持关系数据结构(即表)
⒉ (最小)关系系统
支持：关系数据结构
选择、投影、连接关系操作
⒊ 关系完备的系统
支持：关系数据结构 所有的关系代数操作
⒋ 全关系系统 支持：关系模型的所有特征 特别是:数据结构中域的概念
数据库系统概论(第四版)_王珊_萨师煊_chp3-2
SELECT Sdept FROM Student
WHERE Sname= ' 刘晨 '； 结果为： CS
An Introduction to Database System
带有IN谓词的子查询（续）
② 查找所有在IS系学习的学生。 SELECT Sno，Sname，Sdept FROM Student WHERE Sdept= ' CS '；
1 6 7
6
自身连接（续）
查询结果：
Cno
1 3 5
Pcno
7 5 6
An Introduction to Database System
连接查询（续）
一、等值与非等值连接查询 二、自身连接 三、外连接 四、复合条件连接
An Introduction to Database System
三、外连接
An Introduction to Database System
自身连接（续）
FIRST表（Course表）
Cno 1 2 3 4 5 6 7 Cname 数据库 数学 信息系统 操作系统 数据结构 数据处理 PASCAL语言 Cpno 5 1 6 7 Ccredit 4 2 4 3 4 2 4
6
An Introduction to Database System
自身连接（续）
SECOND表（Course表）
Cno 1 2 3 4 5 6 7 Cname 数据库 数学 信息系统 操作系统 数据结构 数据处理 PASCAL语言 Cpno 5 Ccredit 4 2 4 3 4 2 4
An Introduction to Database System
数据库系统概论
WHERE Sname= ' 刘晨 '； 结果为： CS
An Introduction to Database System
带有IN谓词的子查询（续）
② 查找所有在IS系学习的学生。 SELECT Sno，Sname，Sdept FROM Student WHERE Sdept= ' CS '；
1 6 7
6
自身连接（续）
查询结果：
Cno
1 3 5
Pcno
7 5 6
An Introduction to Database System
连接查询（续）
一、等值与非等值连接查询 二、自身连接 三、外连接 四、复合条件连接
An Introduction to Database System
三、外连接
An Introduction to Database System
自身连接（续）
FIRST表（Course表）
Cno 1 2 3 4 5 6 7 Cname 数据库 数学 信息系统 操作系统 数据结构 数据处理 PASCAL语言 Cpno 5 1 6 7 Ccredit 4 2 4 3 4 2 4
6
An Introduction to Database System
自身连接（续）
SECOND表（Course表）
Cno 1 2 3 4 5 6 7 Cname 数据库 数学 信息系统 操作系统 数据结构 数据处理 PASCAL语言 Cpno 5 Ccredit 4 2 4 3 4 2 4
An Introduction to Database System
数据库系统概论
数据库系统概论第四版王珊萨师煊ch(1)
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三、模式与表
❖ 每一个基本表都属于某一个模式 ❖ 一个模式包含多个基本表 ❖ 定义基本表所属模式
方法一：在表名中明显地给出模式名 Create table “S-T”.Student（......）; /*模式名为 S-T*/ Create table “S-T”.Cource（......）; Create table “S-T”.SC（......）;
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定义模式（续）
[例3]
CREATE SCHEMA TEST AUTHORIZATION ZHANG
CREATE TABLE TAB1(COL1 SMALLINT， COL2 INT， COL3 CHAR(20)， COL4 NUMERIC(10，3)，
COL5 DECIMAL(5，2) )； 为用户ZHANG创建了一个模式TEST，并在其中定义了一 个表TAB1。
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3.1 SQL概述
❖SQL（Structured Query Language） 结构化查询语言，是关系数据库的标准语言
❖ SQL是一个通用的、功能极强的关系数据库语言
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SQL概述（续）
❖3.1.1 SQL 的产生与发展 ❖3.1.2 SQL的特点 ❖3.1.3 SQL的基本概念
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二、删除模式
DROP SCHEMA <模式名> <CASCADE|RESTRICT>
CASCADE(级联) 删除模式的同时把该模式中所有的数据库对象全部删除
RESTRICT(限制) 如果该模式中定义了下属的数据库对象（如表、视图等），则拒绝 该删除语句的执行。 当该模式中没有任何下属的对象时 才能执行。
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三、模式与表
❖ 每一个基本表都属于某一个模式 ❖ 一个模式包含多个基本表 ❖ 定义基本表所属模式
方法一：在表名中明显地给出模式名 Create table “S-T”.Student（......）; /*模式名为 S-T*/ Create table “S-T”.Cource（......）; Create table “S-T”.SC（......）;
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定义模式（续）
[例3]
CREATE SCHEMA TEST AUTHORIZATION ZHANG
CREATE TABLE TAB1(COL1 SMALLINT， COL2 INT， COL3 CHAR(20)， COL4 NUMERIC(10，3)，
COL5 DECIMAL(5，2) )； 为用户ZHANG创建了一个模式TEST，并在其中定义了一 个表TAB1。
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3.1 SQL概述
❖SQL（Structured Query Language） 结构化查询语言，是关系数据库的标准语言
❖ SQL是一个通用的、功能极强的关系数据库语言
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SQL概述（续）
❖3.1.1 SQL 的产生与发展 ❖3.1.2 SQL的特点 ❖3.1.3 SQL的基本概念
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二、删除模式
DROP SCHEMA <模式名> <CASCADE|RESTRICT>
CASCADE(级联) 删除模式的同时把该模式中所有的数据库对象全部删除
RESTRICT(限制) 如果该模式中定义了下属的数据库对象（如表、视图等），则拒绝 该删除语句的执行。 当该模式中没有任何下属的对象时 才能执行。
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数据库系统概论(第四版)_王珊_萨师煊_chp5
《数据库系统概论》--电子系信息工程教研室
5.1.1 实体完整性定义
关系模型的实体完整性
CREATE TABLE中用PRIMARY KEY定义
单属性构成的码有两种说明方法
定义为列级约束条件 定义为表级约束条件
对多个属性构成的码只有一种说明方法
定义为表级约束条件
《数据库系统概论》--电子系信息工程教研室
3. 设置为空值（SET-NULL）
• 对于参照完整性，除了应该定义外码，还应定义外码列是否允 许空值
《数据库系统概论》--电子系信息工程教研室
违约处理(续)
［例4］ 显式说明参照完整性的违约处理示例
CREATE TABLE SC (Sno CHAR(9) NOT NULL， Cno CHAR(4) NOT NULL， Grade SMALLINT， PRIMARY KEY（Sno，Cno）， FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno) ON DELETE CASCADE /*级联删除SC表中相应的元组*/ ON UPDATE CASCADE， /*级联更新SC表中相应的元组*/ FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno) ON DELETE NO ACTION /*当删除course 表中的元组造成了与SC表不一致时拒绝删除*/ ON UPDATE CASCADE /*当更新course表中的cno时，级联更新SC表中相应的元组*/ )；
Location CHAR(10)，
PRIMARY KEY (Deptno) )；
《数据库系统概论》--电子系信息工程教研室
属性上的约束条件的定义(续)
3. 用CHECK短语指定列值应该满足的条件
数据库系统概论(第四版)_王珊_萨师煊_chp3-1
课程表：Course(Cno,Cname,Cpno,Ccredit)
学生选课表：SC(Sno,Cno,Grade)
Student表
学 号 Sno
姓 名 Sname
性 别 Ssex
年 龄 Sage
所在系 Sdept
200215121 200215122 200215123 200515125
李勇 刘晨 王敏 张立
查询教师的姓名、职称、应发工资
查询教师的姓名、职称、应发工资 π姓名，职称，应发工资（教师⋈工资）
查询学分大于3的所有课程名称、及其对应的授课 老师姓名和老师所在的系名
查询学分大于3的所有课程名称、及其对应的授课 老师姓名和老师所在的系名 π课程名称，姓名，系名称（σ学分>3（系部⋈教师⋈ 授课⋈ 课程））
3.4.3 嵌套查询
3.4.4 集合查询
3.4.5 Select语句的一般形式
3.4.1 单表查询
查询仅涉及一个表：
一、 选择表中的若干列 二、 选择表中的若干元组 三、 ORDER BY子句 四、 聚集函数 五、 GROUP BY子句
一、 选择表中的若干列
查询指定列
男 女 女 男
20 19 18 19
CS CS MA IS
Course表
课程号 Cno
1 2 3 4 5 6 7
课程名 Cname
数据库 数学 信息系统 操作系统 数据结构 数据处理 PASCAL语言
先行课 Cpno
5 1 6 7 6
学分 Ccredit
4 2 4 3 4 2 4
SC表
学号 Sno
语言简洁，易学易用
SQL语言的动词非常少，主要包括：
数据库系统概论(第四版)王珊萨师煊chp3-2
查询家庭住址“海淀区”的同学的姓名和家庭住 址 SELECT 姓名,籍贯 FROM [education].[dbo].[学生] WHERE 家庭住址=’%海淀区%’ ’ 查询学号前两位是“05”的学生的姓名和系号 SELECT 姓名,系号 FROM [education].[dbo].[学生] WHERE 学号 LIKE ’05%’
排序合并法
找到表 1 的第二条元组，然后从刚才的中断点处继续顺
序扫描表2，查找满足连接条件的元组，找到后就将表1
中的第一个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个
元组。直接遇到表2中大于表1连接字段值的元组时，对 表2的查询不再继续 重复上述操作，直到表1或表2中的全部元组都处理完毕 为止
索引连接(INDEX-JOIN)
例:查询每门课程的选修情况,P79
查询每门课程的选修情况
SELECT Course.* , SC.* FROM Cours值与非等值连接查询 二、自身连接 三、外连接 四、复合条件连接
二、自身连接
自身连接：一个表与其自己进行连接
连接字段：连接谓词中的列名称
连接条件中的各连接字段类型必须是可比的，但名字不必是相同的
连接操作的执行过程
嵌套循环法(NESTED-LOOP)
首先在表1中找到第一个元组，然后从头开始扫描表2，逐一查找 满足连接件的元组，找到后就将表 1 中的第一个元组与该元组拼 接起来，形成结果表中一个元组。 表2全部查找完后，再找表1中第二个元组，然后再从头开始扫描
数据库系统概论
查询家庭住址“海淀区”的同学的姓名和家庭住 址 SELECT 姓名,籍贯 FROM [education].[dbo].[学生] WHERE 家庭住址=’海淀区’ ’ 查询学号前两位是“05”的学生的姓名和系号 SELECT 姓名,系号 FROM [education].[dbo].[学生] WHERE 学号 LIKE ’05_’
数据库系统概论(第四版)_王珊 萨师煊_chp10
An Introduction to Database System
静态转储
在系统中无运行事务时进行的转储操作 转储开始时数据库处于一致性状态 转储期间不允许对数据库的任何存取、修改活动 得到的一定是一个数据一致性的副本 优点：实现简单 缺点：降低了数据库的可用性
转储必须等待正运行的用户事务结束 新的事务必须等转储结束
An Introduction to Database System
3. 隔离性
对并发执行而言 一个事务的执行不能被其他事务干扰 一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务是隔离 的 并发执行的各个事务之间不能互相干扰
An Introduction to Database System
T1 ① 读A=16 ② ③ A←A-1 写回A=15 ④
An Introduction to Database System
一致性与原子性 银行转帐：从帐号A中取出一万元，存入帐号B。 定义一个事务，该事务包括两个操作
A A=A-1 B=B+1 B
这两个操作要么全做，要么全不做
• 全做或者全不做，数据库都处于一致性状态。 • 如果只做一个操作，数据库就处于不一致性状态。
数据转储（backup） 登录日志文件（logging）
2. 如何利用这些冗余数据实施数据库恢复
An Introduction to Database System
10.4.1 数据转储
一、什么是数据转储 二、转储方法
An Introduction to Database System
一、什么是数据转储
故障的种类
事务内部的故障 系统故障 介质故障 计算机病毒
An Introduction to Database System
数据库系统概论(第四版)_王珊萨师煊chp7-2
数据抽象
抽象是对实际的人、物、事和概念中抽取所 关心的共同特性，忽略非本质的细节，并把 这些特性用各种概念精确地加以描述。
概念结构是对现实世界的一种抽象
An Introduction to Database System
数据抽象（续）
三种常用抽象
1. 分类（Classification）
视图的集成（续）
逐步集成
用累加的方式一次集成两个分E-R图
An Introduction to Database System
视图的集成（续）
集成局部E-R图的步骤
1. 合并 2. 修改与重构
An Introduction to Database System
视图的集成（续）
An视图集成 to Database Introduction System
逐一设计分E-R图（续）
分E-R图的框架
An Introduction to Database System
逐一设计分E-R图（续）
参照第二层数据流图和数据字典，遵循两个准则，进
行如下调整：
(1) 订单与订单细节是1∶n的联系 (2) 原订单和产品的联系实际上是订单细节和产品的联 系。 (3) 图7.21中“发票主清单”是一个数据存储，不必 作为实体加入分E-R图
概念结构（续）
描述概念模型的工具
E-R模型
An Introduction to Database System
7.3 概念结构设计
7.3.1 概念结构
7.3.2 概念结构设计的方法与步骤 7.3.3 数据抽象与局部视图设计 7.3.4 视图的集成
An Introduction to Database System
数据库系统概论(第四版)_王珊_萨师煊_chp8
四、建立和关闭数据库连接
❖ 建立数据库连接 EXEC SQL CONNECT TO target [AS connection-name] [USER user-name];
target是要连接的数据库服务器： 常见的服务器标识串，如<dbname>@<hostname>:<port> 包含服务器标识的SQL串常量 DEFAULT
FROM Student
WHERE SDept = :deptname;
EXEC SQL OPEN SX; /*打开游标SX便指向查询结果的第一行*/
An Introduction to Database System
程序实例（续）
for ( ; ; )
/*用循环结构逐条处理结果集中的记录*/
{
EXEC SQL FETCH SX INTO :HSno, :HSname, :HSsex,:HSage;
主变量（续） ❖ 主变量的类型
▪ 输入主变量 ▪ 输出主变量 ▪ 一个主变量有可能既是输入主变量又是输出主变量
An Introduction to Database System
主变量（续） ❖ 指示变量：
▪ 一个主变量可以附带一个指示变量（Indicator Variable） ▪ 什么是指示变量 ▪ 指示变量的用途
嵌入式SQL的处理过程（续）
主语言程序 含ESQL语句
RDBMS的 预处理程序
ESQL语句转换 为函数调用
主语言 编译程序
目标语to Database System
嵌入式SQL的处理过程（续） ❖ 为了区分SQL语句与主语言语句， 所有SQL语句必须加前缀EXEC SQL，以(;)结束:
《数据库系统原理与设计》课后答案 (第四版,王珊,萨师煊)
第1章绪论1 ．试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
答：( l ）数据（Data ) ：描述事物的符号记录称为数据。
数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正文等。
数据与其语义是不可分的。
解析在现代计算机系统中数据的概念是广义的。
早期的计算机系统主要用于科学计算，处理的数据是整数、实数、浮点数等传统数学中的数据。
现代计算机能存储和处理的对象十分广泛，表示这些对象的数据也越来越复杂。
数据与其语义是不可分的。
500 这个数字可以表示一件物品的价格是500 元，也可以表示一个学术会议参加的人数有500 人，还可以表示一袋奶粉重500 克。
( 2 ）数据库（DataBase ，简称DB ) ：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
( 3 ）数据库系统（DataBas 。
Sytem ，简称DBS ) ：数据库系统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、数据库管理员构成。
解析数据库系统和数据库是两个概念。
数据库系统是一个人一机系统，数据库是数据库系统的一个组成部分。
但是在日常工作中人们常常把数据库系统简称为数据库。
希望读者能够从人们讲话或文章的上下文中区分“数据库系统”和“数据库”，不要引起混淆。
( 4 ）数据库管理系统（DataBase Management sytem ，简称DBMs ) ：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。
DBMS 的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。
解析DBMS 是一个大型的复杂的软件系统，是计算机中的基础软件。
目前，专门研制DBMS 的厂商及其研制的DBMS 产品很多。
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❖ 数据库设计
▪ 数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造（设计）优化的 数据库逻辑模式和物理结构，并据此建立数据库及其应用系，包 括信息管理要求和数据操作要求。
▪ 在数据库领域内，常常把使用数据库的各类系统统称为数据库应 用系统。
▪ 目标：为用户和各种应用系统提供一个信息基础设施和高效率的 运行环境。
▪ 高效率的运行环境包括：数据库数据的存取效率、数据库存储空 间的利用率、数据库系统运行管理的效率等都是高的。
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数据库设计概述
❖ 数据库是信息系统的核心和基础
▪ 把信息系统中大量的数据按一定的模型组织起来 ▪ 提供存储、维护、检索数据的功能 ▪ 使信息系统可以方便、及时、准确地从数据库中获得
所需的信息
❖ 数据库是信息系统的各个部分能否紧密地结合在 一起以及如何结合的关键所在
❖ 数据库设计是信息系统开发和建设的重要组成部 分
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7.1 数据库设计概述
7.1.1 数据库设计的特点 7.1.2 数据库设计方法 7.1.3 数据库设计的基本步骤 7.1.4 数据库设计过程中的各级模式
功能说明
逻辑数据库设计
事务设计
物理数据库设计
程序说明
子模式设计
应用程序设计
建立数据库
程序编码调试
结构和行为分离的设计
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7.1 数据库设计概述
7.1.1 数据库设计的特点 7.1.2 数据库设计方法 7.1.3 数据库设计的基本步骤 7.1.4 数据库设计过程中的各级模式
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7.1.2 数据库设计方法
❖ ODL（Object Definition Language）方法 ➢ 面向对象的数据库设计方法
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数据库设计方法（续）
❖ 计算机辅助设计
▪ ORACLE Designer 2000 ▪ SYBASE PowerDesigner
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7.1 数据库设计概述
7.1.1 数据库设计的特点 7.1.2 数据库设计方法 7.1.3 数据库设计的基本步骤 7.1.4 数据库设计过程中的各级模式
❖ 要求数据库设计人员应该具备的技术和知识
▪ 数据库的基本知识； ▪ 软件工程的原理和方法； ▪ 程序设计的方法和技巧； ▪ 数据库的基本知识和设计技术； ▪ 应用领域的知识。
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数据库设计方法（续）
❖ 手工与经验相结合方法
▪ 设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系 ▪ 数据库运行一段时间后常常不同程度地发现各种问题，
增加了维护代价
❖ 规范设计法
▪ 基本思想：过程迭代和逐步求精
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数据库设计方法（续）
❖ 新奥尔良（New Orleans）方法
➢ 将数据库设计分为四个阶段：需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。
❖ 基于E-R模型的数据库设计方法
➢ 概念设计阶段广泛采用
❖ 3NF（第三范式）的设计方法 ➢ 逻辑阶段可采用的有效方法
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7.1.3 数据库设计的基本步骤
❖ 数据库设计分6个阶段
▪ 需求分析 ▪ 概念结构设计 ▪ 逻辑结构设计 ▪ 物理结构设计 ▪ 数据库实施 ▪ 数据库运行和维护
❖ 需求分析和概念设计独立于任何数据库管理系统
❖ 逻辑设计和物理设计与选用的DBMS密切相关
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数据库设计的基本步骤（续）
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数据库设计的特点（续）
❖结构和行为分离的设计
▪ 传统的软件工程忽视对应用中数据语义的分析和抽象， 只要有可能就尽量推迟数据结构设计的决策
▪ 早期的数据库设计致力于数据模型和建模方法研究， 忽视了对行为的设计
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数据库设计的特点（续）
现实世界
数据分析
功能分析
概念模型设计
功能模型
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7.1.1 数据库设计的特点
❖ 数据库建设的基本规律
▪ 三分技术，七分管理，十二分基础数据 ▪ 管理
➢ 数据库建设项目管理 ➢ 企业（即应用部门）的业务管理 ▪ 基础数据 ➢ 收集、入库 ➢ 更新新的数据
❖ 结构（数据）设计和行为（处理）设计相结合
▪ 将数据库结构设计和数据处理设计密切结合 ▪ 结构（数据）设计：设计数据库框架或数据库结构 ▪ 行为（处理）设计：设计应用程序、事务处理等
3. 程序员(在系统实施阶段参与进来，负责编制程序) 4. 操作员(在系统实施阶段参与进来，准备软硬件环境)
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二、数据库设计的过程(六个阶段)
⒈需求分析阶段 ⒉概念结构设计阶段 ⒊逻辑结构设计阶段 ⒋数据库物理设计阶段 ⒌数据库实施阶段 ⒍数据库运行和维护阶段
是 通 形 （准 与 是 最 需 需 户 个 否 将 持 对 然 的 必 模过整 成E为 用 和 根 行 数确 处 整 耗 求 求 的 阶 合-运 及 设概 的 其 后 考 要 式R对个 一逻 环 存 据 物 据了 理 个 费 分 分 实 段 理数 可 在 断用 宿 计图•••念 数 进 根 虑 的用数 个D辑 境 取 理 库解 ） 设 时 析 析 际 的 和地据 投 数建 编 组主 的D）结 据 行 据 ， 视B户据 独数 的 方 存 内与 ； 计 间 是 的 要 设 实对库 入 据BM立 制 织语 结。构 模 优 用 在 图需库 立据 物 法 储 模M分 过 的 设 结 求 计 用其应 正 库S数 与 数言 果(转 型 化 户 基求设 于S特模 理 ） 安 式V析 程 一 计 果 ， ，进用 式 系据 调 据提，换 （ 。 处 本i进计 具点型 结 排e用 的 步 数 是 将 并行系运统库试入供根为关理表w行的体和选构，户基。据否直影评统行运应库的据)某系的的综D关处取（建，需础库准接响价经。行用数逻B个数要基合键理一包立形求，的确影到M、过过程据辑据求础D、；的个括索成S（是起地响设调试程B序语设模、上的归需最存引数M包最点反到计整运中言计型安再概纳要适储，S据困后括映结与行必、和所全）建念与，合形结的难面数了果修后须工物支性；立模抽进应成构外、各据用是改即不具理型象。， • 并进行试运行
一、数据库设计的准备工作(选定参加设计的人员) 1. 数据库分析设计人员
▪ 数据库设计的核心人员 ▪ 自始至终参与数据库设计 ▪ 其水平决定了数据库系统的质量 2. 用户 ▪ 在数据库设计中也是举足轻重的 ▪ 主要参加需求分析和数据库的运行维护 ▪ 用户积极参与带来的好处
• 加速数据库设计 • 提高数据库设计的质量
数据库系统概论
An Introduction to Database System
第七章 数据库设计
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第七章 数据库设计
7.1 数据库设计概述 7.2 需求分析 7.3 概念结构设计 7.4 逻辑结构设计 7.5 数据库的物理设计 7.6 数据库实施和维护 7.7 小结
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数据库设计概述
▪ 数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造（设计）优化的 数据库逻辑模式和物理结构，并据此建立数据库及其应用系，包 括信息管理要求和数据操作要求。
▪ 在数据库领域内，常常把使用数据库的各类系统统称为数据库应 用系统。
▪ 目标：为用户和各种应用系统提供一个信息基础设施和高效率的 运行环境。
▪ 高效率的运行环境包括：数据库数据的存取效率、数据库存储空 间的利用率、数据库系统运行管理的效率等都是高的。
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数据库设计概述
❖ 数据库是信息系统的核心和基础
▪ 把信息系统中大量的数据按一定的模型组织起来 ▪ 提供存储、维护、检索数据的功能 ▪ 使信息系统可以方便、及时、准确地从数据库中获得
所需的信息
❖ 数据库是信息系统的各个部分能否紧密地结合在 一起以及如何结合的关键所在
❖ 数据库设计是信息系统开发和建设的重要组成部 分
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7.1 数据库设计概述
7.1.1 数据库设计的特点 7.1.2 数据库设计方法 7.1.3 数据库设计的基本步骤 7.1.4 数据库设计过程中的各级模式
功能说明
逻辑数据库设计
事务设计
物理数据库设计
程序说明
子模式设计
应用程序设计
建立数据库
程序编码调试
结构和行为分离的设计
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7.1 数据库设计概述
7.1.1 数据库设计的特点 7.1.2 数据库设计方法 7.1.3 数据库设计的基本步骤 7.1.4 数据库设计过程中的各级模式
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7.1.2 数据库设计方法
❖ ODL（Object Definition Language）方法 ➢ 面向对象的数据库设计方法
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数据库设计方法（续）
❖ 计算机辅助设计
▪ ORACLE Designer 2000 ▪ SYBASE PowerDesigner
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7.1 数据库设计概述
7.1.1 数据库设计的特点 7.1.2 数据库设计方法 7.1.3 数据库设计的基本步骤 7.1.4 数据库设计过程中的各级模式
❖ 要求数据库设计人员应该具备的技术和知识
▪ 数据库的基本知识； ▪ 软件工程的原理和方法； ▪ 程序设计的方法和技巧； ▪ 数据库的基本知识和设计技术； ▪ 应用领域的知识。
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数据库设计方法（续）
❖ 手工与经验相结合方法
▪ 设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系 ▪ 数据库运行一段时间后常常不同程度地发现各种问题，
增加了维护代价
❖ 规范设计法
▪ 基本思想：过程迭代和逐步求精
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数据库设计方法（续）
❖ 新奥尔良（New Orleans）方法
➢ 将数据库设计分为四个阶段：需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。
❖ 基于E-R模型的数据库设计方法
➢ 概念设计阶段广泛采用
❖ 3NF（第三范式）的设计方法 ➢ 逻辑阶段可采用的有效方法
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7.1.3 数据库设计的基本步骤
❖ 数据库设计分6个阶段
▪ 需求分析 ▪ 概念结构设计 ▪ 逻辑结构设计 ▪ 物理结构设计 ▪ 数据库实施 ▪ 数据库运行和维护
❖ 需求分析和概念设计独立于任何数据库管理系统
❖ 逻辑设计和物理设计与选用的DBMS密切相关
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数据库设计的基本步骤（续）
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数据库设计的特点（续）
❖结构和行为分离的设计
▪ 传统的软件工程忽视对应用中数据语义的分析和抽象， 只要有可能就尽量推迟数据结构设计的决策
▪ 早期的数据库设计致力于数据模型和建模方法研究， 忽视了对行为的设计
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数据库设计的特点（续）
现实世界
数据分析
功能分析
概念模型设计
功能模型
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7.1.1 数据库设计的特点
❖ 数据库建设的基本规律
▪ 三分技术，七分管理，十二分基础数据 ▪ 管理
➢ 数据库建设项目管理 ➢ 企业（即应用部门）的业务管理 ▪ 基础数据 ➢ 收集、入库 ➢ 更新新的数据
❖ 结构（数据）设计和行为（处理）设计相结合
▪ 将数据库结构设计和数据处理设计密切结合 ▪ 结构（数据）设计：设计数据库框架或数据库结构 ▪ 行为（处理）设计：设计应用程序、事务处理等
3. 程序员(在系统实施阶段参与进来，负责编制程序) 4. 操作员(在系统实施阶段参与进来，准备软硬件环境)
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二、数据库设计的过程(六个阶段)
⒈需求分析阶段 ⒉概念结构设计阶段 ⒊逻辑结构设计阶段 ⒋数据库物理设计阶段 ⒌数据库实施阶段 ⒍数据库运行和维护阶段
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一、数据库设计的准备工作(选定参加设计的人员) 1. 数据库分析设计人员
▪ 数据库设计的核心人员 ▪ 自始至终参与数据库设计 ▪ 其水平决定了数据库系统的质量 2. 用户 ▪ 在数据库设计中也是举足轻重的 ▪ 主要参加需求分析和数据库的运行维护 ▪ 用户积极参与带来的好处
• 加速数据库设计 • 提高数据库设计的质量
数据库系统概论
An Introduction to Database System
第七章 数据库设计
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第七章 数据库设计
7.1 数据库设计概述 7.2 需求分析 7.3 概念结构设计 7.4 逻辑结构设计 7.5 数据库的物理设计 7.6 数据库实施和维护 7.7 小结
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数据库设计概述