第七章数据库设计
空间数据库设计
数据结构的描述为： 数据结构 =｛数据结构名， 含义说明，组成：｛数据项或数据结构｝｝．
数据结构反映了数据之间的组合关系。一个数据 结构可以由若干个数据项组成，也可以由若干个 数据结构组成，或由若干数据项和数据结构混合 组成。
数据字典及其表示
➢ 数据流
数据流是数据结构在系统内传输的路径。数据流 的描述通常为：
需求分析
（自顶向下）
概念模式
概念模式
概念模式1
概念模式 概念模式 概念模式2
概念结构设计
（自顶向下）
全局概念模式
３、概念结构设计的步骤：
第一步） 抽象数据并设计局部视图 第二步) 集成局部视图，得到全局的概念结构。
需求分析
数据流图 数据字典
数据抽象、局部 视图的设计
分E-R图
视图集成
总E-R图
No
4.物理数据模型
把数据库的逻辑模型在实际的物理存储设备上 加以实现，从而建立一个有较好性能的物理数 据库。
构造物理数据模型，包含所有的物理实施细节。
➢ 文件结构 ➢ 内存 ➢ 磁盘空间
二、数据字典及其表示
➢ 数据项
数据项是不可再分的数据单位。它的描述为：
数据项=｛数据项名，数据项含义说明，别名， 类型，长度，取值范围，与 其他数据项的逻辑 关系｝．
其中：“取值范围”和“与其他数据项的逻辑关 系”两项定义了数据的完整性约束条件，是设计 数据完整性检验功能的依据。
数据字典及其表示
概念结构设计的方法：
➢ 自顶向下的设计方法。 ➢ 自底向上的设计方法。 ➢ 逐步扩张的设计方法。 ➢ 混合策略设计的方法。
最常采用的策略是自底向上的方法，即顶向下 地进行需求分析，然后再自底向上地设计概念 结构。
第7章 数据库设计-数据库原理及应用-微课视频版-李唯唯-清华大学出版社
主要内容
CONTENTS
1 两个实体集之间的联系 2 多个实体集之间的联系 3 实体集内部的联系 4 用E-R图表示概念模型
1. 两个实体集之间的联系
5. 数据字典--处理过程
• 处理过程描述业务处理的处理逻辑和输入、输出。
• 处理过程描述 ＝｛处理过程编号，处理过程名，说明，输入： ｛数据流｝，输出：｛数据流｝，处理：｛简要说明｝｝
【例】“审核”处理过程的描述如下： 处理过程：审核 说明：审核入库单信息是否合格 输入：入库单 输出：合格或不合格入库单 处理：对采购员提交的入库单进行审核，检查入库单填写是否 符合要求，产品实际入库数量和金额与入库单上填写的数据是 否一致。
• 概念模型的特点 (1)能真实、充分地反映现实世界； (2)易于理解； (3)易于更改； (4)易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。
• 描述概念模型的工具 E-R模型
数据库原理及应用
Database Principle and Application
7.3.2 概念模型的E-R表示方法
重庆理工大学 计算机科学与工程学院
1. 需求分析的任务
• 调查的重点是“数据”和“业务处理”。 • 确定业务规则。 • 业务规则：业务处理数据以及产生数据的方法和步骤。
2. 需求信息的搜集
• 需求信息收集步骤 ✓ 业务知识的研究 ✓ 制定调研计划 ✓ 选用调研方法进行调研
• 需求信息的来源 ✓ 客户 ✓ 最终用户 ✓ 管理人员
3. 需求分析的内容
4. 业务及数据分析
业务及数据分析的内容： • 确定业务 • 业务流程分析 • 业务规则分析 • 数据流程分析
5. 数据字典--数据项
• 数据项是是不可再分的数据单位。
数据库课程课件_第7章_数据库设计
数据字典是在需求分析阶段建立，并在数据库设计过程中不 断改进、充实和完善。
⑴ 数据项：
数据项是数据的最小单位。
数据项描述={数据项名，含义说明，类型，长度，取值范围， 与其它数据项的逻辑关系} ⑵ 数据结构： 数据结构反映了数据之间的组合关系。
数据结构描述={数据结构名,含义说明,组成,{数据项或数据结
本章特点：实用性较强。
§1、 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，提供一 个确定最优数据模型与处理模式的逻辑设计，以及一个
确定数据库存储结构与存取方法的物理设计，建立起既
能反映现实世界信息和信息联系，满足用户数据要求和 加工要求，又能被某个数据库管理系统所接受，同时能 实现系统目标，并有效存取数据的数据库。
3、数据流图和数据字典
数据流图DFD有四个基本成分： 用箭头表示数据流、用圆圈表示加工或处理， 用双线段表示文件、用方框表示外部实体。
9页
学籍管理数据流图
毕业证书 新生名单 体检表
毕业登记表
宿舍描述
学生档案
毕业登记表
毕业生名单
录取通知
报到证
学生
1.0
2.0
学生基 本情况
3.0
报
到 招生 办公室
同意/不同意 接受 核对通知书 体检结果
审 核
9页
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
成绩单 教室安排
课程管理 数据流图
教材 教室
选 用 教 材 教 室 安 排 课 程 介 绍
学 生
教师 课程
任 课 教 师 介 绍
考 场 试 卷 成 绩
考 场 安 排
试 卷
成 绩
数据库系统概论-第七章
7.1.3 数据库设计的基本步骤
一、数据库设计的准备工作
参加数据库设计的人员：
1) 数据库分析设计人员 ，其水平决定了数据库系统的质量 (1) 数据库设计的核心人员 (2) 自始至终参与数据库的设计
2) 管理员和用户 (1) 参与需求分析 (2) 参与数据库的运行维护
3) 程序员和操作员 ，在系统实施阶段参与进来 (1) 负责编制程序 (2) 准备软硬件环境
(E-R)1 (E-R)2
(E-
(E-
R)12
R)3
初步E-R
基本E-R 逐步集成
视图集成的步骤
1. 合并分E-R图，解决冲突，生成初步E-R图
(1) 属性冲突——讨论、协商等解决 1) 属性域冲突：(1) 属性值的类型； (2) 取值范围 2) 属性取值单位冲突
(2) 命名冲突——讨论、协商等解决 1) 同名异义；2) 异名同义
课程管理局部应用的E-R图
教室编号 地址
容量
课程名
学分
课程号
所在系
年级 平均成绩
姓名 学号 性别 年龄
教室
1 开设 1
1
m
课班程级
1
讲授
选修
成绩 n
n 学生
m
教学 n
教科书
教师
书号 书名 价钱
职工号 姓名 性别 职称
7.3.4 视图的集成
(E-R)1 (E-R)2
(ER)n
初步ER
基本E-R
一次集成
描述概念模型的工具： E-R模型
7.3.2 概念结构设计的方法与步骤
设计概念结构的四类方法：
♦ 自顶向下 ♦ 自底向上 ♦ 逐步扩张 ♦ 混合策略
常用策略：自底向上
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。
数据库第7章-数据库设计(2)-概念结构设计
第七章 数据库设计
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 数据库设计概述 需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 数据库的物理设计 数据库实施 数据库运行与维护 小结
需求分析阶段
调查 机构 情况
熟悉 业务 活动
明确 用户 需求
确定 系统 边界
分析 系统 功能
分析 系统 数据
编写 分析 报告
概念 设计 阶段
数据 流程图 DFD
数据库 设计人员
用户
数据 字典 DD
7.3 概念结构设计
什么是概念结构设计
需求分析阶段描述的用户应用需求是现实世界 的具体需求 将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即
概念模型的过程就是概念结构设计
概念结构是各种数据模型的共同基础，它比数
性别
分配
1
住房
设计分E-R图的步骤
（1）以数据字典为出发点定义E-R图。
实体与属性是相对而言的。
同一事物，在一种应用环境中作为“属性”， 另一种应用环境中就必须作为“实体”。 例： 学 校 中 的 系 ， 在 某 种 应 用 环 境 中 ， 它 只 是 作为 “学生”实体的属性，表明学生属于哪个系； 另一种环境中，由于需要考虑一个系的系主任、
教师人数、学生人数、办公地点等，这时它就需
“is member of”
张英
王平
刘勇
……
赵斌
2. 聚集（Aggregation）
定义某一类型的组成成分 它抽象了对象内部类型和成分之间“is part of”的语义 在E-R模型中若干属性的聚集组成实体型，就是这种抽象
实体型
学 生
第7章 数据库的创建和管理-数据库原理与应用—基于SQL Server 2014-蒙祖强
[ LOG ON { <filespec> [ ,...n ] } ] ] [ COLLATE collation_name ] [ WITH <external_access_option> ] ] [;]
2021/4/30
5
第7章 数据库的创建和管理
• 7.1数据库和数据库文件 • 7.2 数据库的创建 • 7.3 查看数据库 • 7.4 修改数据库 • 7.5 数据库的分离和附加 • 7.6 删除数据库
2021/4/30
6
7.2 数据库的创建
7.2.1 创建数据库的SQL语法
➢ 创建数据库可用CREATE DATABASE语句来完成，其语法如下： CREATE DATABASE database_name
2021/4/30
2
7.1数据库和数据库文件
7.1.1 数据库的组成 数据文件和日志文件可以保存在FAT或NTFS文件系统中。但从安全性角度考虑，一般 使用NTFS文件系统保存这些文件。数据文件名和日志文件名是面向操作系统的，即操作系 统是通过这些名称来访问数据文件和日志文件。
从逻辑结构看，数据库是数据表的集合，此外数据库还包含索引、视图等“附属部件” ，数据表、索引、视图等统称为数据库对象。在创建数据库的时候，我们要给数据库输入 一个合法的字符串作为数据库的名称，这个名称简称为数据库名。
第7章 数据库的创建和管理
• 7.1数据库和数据库文件 • 7.2 数据库的创建 • 7.3 查看数据库 • 7.4 修改数据库 • 7.5 数据库的分离和附加 • 7.6 删除数据库
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第七章数据
逐一设计分E-R图（续）
❖ 下图是第一层数据流图，虚线部分划出了系统边界
图7.18 销售管理子系统第一层数据流图
第七章数据
逐一设计分E-R图（续）
❖ 上图中把系统功能又分为4个子系统，下面四个图是第二层数据流图
图7.19 接收订单
第七章数据
逐一设计分E-R图（续）
图7.20 处理订单
➢ （2）属性不能与其他实体具有联系。联系只发生在 实体之间。
第七章数据
逐一设计分E-R图（续）
职称作为一个实体
第七章数据
逐一设计分E-R图（续）
病房作为一个实体
第七章数据
逐一设计分E-R图（续）
［实例］销售管理子系统分E-R图的设计
❖销售管理子系统的主要功能：
处理顾客和销售员送来的订单 工厂是根据订货安排生产的 交出货物同时开出发票 收到顾客付款后，根据发票存根和信贷情况进行应收款
❖ 设计概念结构的四类方法 ▪ 自顶向下
➢ 首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化
自顶向下策略
第七章数据
7.3.2 概念结构设计的方法与步骤
▪ 自底向上 ★
➢ 首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成
起来，得到全局概念结构
自底向上策略
第七章数据
概念结构设计的方法与步骤（续）
▪ 逐步扩张
➢ 首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充，
数据库系统概论
An Introduction to Database System
第七章 数据库设计(续1)
第七章数据
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
第七章数据
第七章数据
逐一设计分E-R图（续）
图7.21 开发票
第七章数据
逐一设计分E-R图（续）
图7.22 支付过账
第七章数据
逐一设计分E-R图（续）
分E-R图的框架
第七章数据
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
▪ 概念结构设计是整个数据库设计的关键。
第七章数据
概念结构（续）
现实世界 信息世界 机器世界
需求分析 概念结构设计
现实世界中客观对象的抽象过程
第七章数据
概念结构（续）
❖ 概念结构的特点
(1) 能真实、充分地反映现实世界 (2) 易于理解 (3) 易于更改 (4) 易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换
聚集
第七章数据
数据抽象（续）
▪ 复杂的聚集，某一类型的成分仍是一个聚集
更
3. 概括（Generalization）
▪ 定义类型之间的一种子集联系 ▪ 抽象了类型之间的“is subset of”的语义 ▪ 继承性
第七章数据
数据抽象（续）
概括
第七章数据
局部视图设计
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
第七章数据
7.3.1 概念结构
❖什么是概念结构设计 ?
▪ 将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念 模型的过程就是概念结构设计。
▪ 概念结构是各种数据模型的共同基础，它比数据模 型更独立于机器、更抽象，从而更加稳定。
以滚雪球的方式逐步生成其他概念结构，直至总体 概念结构
逐步扩张策略
第七章数据
概念结构设计的方法与步骤（续）
▪ 混合策略 ➢ 将自顶向下和自底向上相结合，用自顶向下策略设计一
个全局概念结构的框架，以它为骨架集成由自底向上策略 中设计的各局部概念结构。
第七章数据
概念结构设计的方法与步骤（续）
❖ 常用策略
第七章数据
7.3.3 数据抽象与局部视图设计
❖ 数据抽象 ❖ 局部视图设计
第七章数据
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
第七章数据
数据抽象（续）
❖ 三种常用抽象方法 1. 分类（Classification）
▪ 定义某一类概念作为现实世界中一组对象的类型 ▪ 抽象了对象值和型之间的“is member of”的语义
第七章数据
数据抽象（续）
第七章数据
数据抽象（续）
2. 聚集（Aggregation）
▪ 定义某一类型的组成成分 ▪ 抽象了对象内部类型和成分之间“is part of”的语义
第七章数据
数据抽象（续）
▪ 自顶向下地进行需求分析 ▪ 自底向上地设计概念结构
需求分析
概念结构 设计
第七章数据
概念结构设计的方法与步骤（续）
❖ 自底向上设计概念结构的步骤
第1步：抽象数据并设计局部视图 第2步：集成局部视图，得到全局概念结构
第七章数据
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
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
第七章数据
⒈ 选择局部应用
❖ 在多层的数据流图中选择一个适当层次的数据流 图，作为设计分E-R图的出发点
❖ 通常以中层数据流图作为设计分E-R图的依据
第七章数据
选择局部应用（续）
设计分E-R图的出发点
第七章数据
⒉ 逐一设计分E-R图
❖ 任务
第七章数据
概念结构（续）
❖描述概念模型的工具
▪ E-R模型 性别
性别
职称
教师号
教师
m
n
属于
1 单位
讲授 n
课程
课程号
电话
单位名称
第七章数据
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
第七章数据
7.3.2 概念结构设计的方法与步骤
▪ 将各局部应用涉及的数据分别从数据字典中抽取出来 ▪ 参照数据流图，标定各局部应用中的实体、实体的属
性、标识实体的码 ▪ 确定实体之间的联系及其类型（1:1，1:n，m:n）
第七章数据
逐一设计分E-R图（续）
❖两条准则： ★
➢ （1）属性不能再具有需要描述的性质。即属性必须 是不可分的数据项，不能再由另一些属性组成。