第七章：数据库设计
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。
数据库期末考试题
第一章数据库系统概述及建模数据库系统一、填空题1. 数据库模型通常由（）、（）和（）3要素组成。
2. 数据模型通常分为（）、（）和（）。
3. 数据操作描述的是系统的动态特性，主要分为（）和（）两大类，共包括（）、（）、（）和（）4种操作。
4. 关系模型中，完整性约束主要是（）和（）。
5. 关系数据库是以（）为基础的数据库系统。
7. 有了外模式/模式映像可以保证数据和应用程序之间（）；有了模式/内模式映像，可以保证数据和应用程序之间的（）。
8. 事务的4个特性是（）、（）、（）和（）。
009. 数据库管理系统在3层结构之间提供的两层映像是（）和（）。
10. 当前数据库系统的主流是（）。
11. DBMS的中文意思是（）。
12. DBMS允许用户把一个或多个数据库操作组成（），它是一组按顺序执行的操作单位。
、13. （）是按照一定的数据模型组织的、长期储存在计算机内，可为多个用户共享的数据的聚集。
14. 数据库系统的基础是（）。
15. （）处于数据库系统的核心位置。
16. 对数据库的操作要以（）内容为依据。
17. 数据库系统3层结构的描述放在（）中。
18. 查询处理最复杂最重要的部分是（）。
19. （）是数据库中全部数据的逻辑结构和特征的描述。
20. （）是数据库物理结构和存储方式的描述。
21. （）是用户可以看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。
22. 随着计算机软硬件的发展，数据管理技术不断完善，先后经历了（）、（）和（）3个阶段。
二、判断题1.数据库系统的基础是数据模型。
2.数据库系统的核心是数据库管理系统。
3.对数据库的操作要以运行日志为依据。
4.数据结构描述的是系统的静态特性。
5.事务的原子性是指整个事务要么都执行，要么都不执行。
三、简答题1.数据库系统有哪些特点？2.什么是数据库？3.什么是关系？4.什么是关系的码？5.什么是关系模型？6.关系模型有什么特点？7.数据库系统都包括什么？数据库建模一、填空题1. 在E-R图中，数据元素用（）表示；属性用（）表示，实体之间的联系用（）和（）表示。
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
《数据库设计开发》课件
总结
展望数据库设计与开发的未来趋势，总结课程重点，为大家提供一个全面的视角。
Байду номын сангаас
第二章：关系型数据库设计
通过学习关系模型和实体-关系模型的概念，掌握数据库设计的步骤和规范， 以及实体和属性的命名方法。
第三章：SQL语言
了解SQL语言的概述和基本语法，学习数据查询语言的使用和应用，以及视图 和存储过程的创建与使用。
第四章：MySQL数据库应用
掌握MySQL的安装和基本配置，学习数据库和表的创建和管理，以及数据的导入和备份技巧。
数据库设计开发PPT课件
欢迎来到《数据库设计开发》PPT课件。在这个课程中，我们将探讨数据库的 基础概念、关系型数据库设计、SQL语言、MySQL数据库应用、NoSQL数据 库、大数据与云计算以及数据库应用与开发等内容。
第一章：数据库基础概念
我们将了解数据库的定义和分类，数据库管理系统的功能和组成，以及数据 库范式和数据完整性等重要概念。
第五章：NoSQL数据库简介
深入了解NoSQL数据库的定义和特点，探讨各类NoSQL数据库类型的分类和 应用场景，以及其优缺点和未来发展趋势。
第六章：大数据与云计算
研究大数据的定义和特点，探索大数据处理技术和工具，以及云计算的基本 概念和云计算服务模式。
第七章：数据库应用与开发
分类分析数据库应用的各个领域应用案例，讨论数据库开发的流程和注意事 项，以及数据库维护和优化的方法和技巧。
数据库原理习题与答案 第7章数据库设计
第七章．数据库设计习题：一．填空题1．数据库设计的几个步骤是。
2．“为哪些表，在哪些字段上，建立什么样的索引”这一设计内容应该属于数据库设计中的设计阶段。
3．在数据库设计中，把数据需求写成文档，它是各类数据描述的集合，包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和数据加工过程等的描述，通常称为。
4．数据库实施阶段包括两项重要的工作，一项是数据的，另一项是应用程序的编码和调试。
5．在设计分E-R图时，由于各个子系统分别有不同的应用，而且往往是由不同的设计人员设计的，所以各个分E-R图之间难免有不一致的地方，这些冲突主要有、和三类。
6．E-R图向关系模型转化要解决的问题是如何将实体和实体之间的联系转换成关系模式，如何确定这些关系模式的。
二．选择题1．在数据库设计中，用E-R图来描述信息结构但不涉及信息在计算机中的表示，它是数据库设计的阶段。
A.需求分析B.概念设计C.逻辑设计D.物理设计2．在关系数据库设计中，设计关系模式是的任务。
A.需求分析阶段B.概念设计阶段C.逻辑设计阶段D.物理设计阶段3．从E-R模型向关系模型转换时，一个M：N联系转换成关系模式时，该关系模式的关键字是。
A.M端实体的关键字B.N端实体的关键字C.M端实体关键字与N端实体关键字组合D.重新选取其他属性4．当局部E-R图合并成全局E-R图时可能出现冲突，不属于合并冲突的是。
A.属性冲突B.语法冲突C.结构冲突D.命名冲突5．概念模型独立于。
A.E-R模型B.硬件设备和DBMSC.操作系统和DBMSD.DBMS 三．简答题1．数据字典的内容和作用是什么。
2．什么是数据库的概念结构，试述其特点和设计策略。
3．什么是数据库的逻辑结构设计？试述其设计步骤。
4．试述数据库物理设计的内容和步骤。
四．一个图书借阅管理数据库要求提供下述服务：1）可随时查询书库中现有书籍的品种，数量与存放位置。
所有各类书籍均可由书号唯一标识。
2）可随时查询书籍借还情况。
第七章ADO数据库开发
7.3.3 SqlConnection对象的方法
1.Open方法 使用连接字符串所指定的属性设置打开数据库连接。 2.Close方法 使用连接字符串所指定的属性设置关闭数据库连接。 3.Dispose方法 使用Dispose方法关闭连接，方法内部会自动实现Close()方法 ，使用Dispose()方法之后，便销毁了conn，使它不能重新连接。 4.CreateCommand方法 创建并返回一个与Connection关联的Command对象。
例[7-4]连接SQL Express 2005数据库的连接字符串 //连接字符串代码 using (SqlConnection conn = new SqlConnection(@"Data Source=.\SQLEXPRESS;AttachDbFilename=|DataDirectory|\s tudent.mdf;Integrated Security=True;User Instance=True")) { conn.Open(); Label6.Text = "连接数据库成功"; }
7.3.4关闭和释放连接
连接在使用完毕后应该尽早关闭。 SqlConnection提供了使用Close方法关闭连接；又 可以采用Dispose方法关闭连接。两者的区别在 于使用Close方法关闭连接后，可以再调用Open 方法打开连接，不会产生任何错误；使用 Dispose方法不能用open方法打开连接，必须重 新初始化连接后才能打开。
简介
•是一组数据库访问组件，是.NET Framework不可缺少的一部分，通过来接收 数据源，并查询、处理和更新数据。 •组成 •将数据访问和数据处理分开，其由两部分 组成，数据访问组件和数据存储组件。 •数据访问组件，用于访问数据库，由Connection， Command，DataReader和DataAdapter组成。 •数据存储组件从数据库中提取数据并保存，由 DataSet组件组成。
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第七章数据库设计
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。
5 ．什么是数据库的概念结构？试述其特点和设计策略。
答：概念结构是信息世界的结构，即概念模型，其主要特点是： ( l ）能真实、充分地反映现实世界，包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求，是对现实世界的一个真实模型； ( 2 ）易于理解，从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见，用户的积极参与是数据库设计成功的关键； ( 3 ）易于更改，当应用环境和应用要求改变时，容易对概念模型修改和扩充； ( 4 ）易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。
概念结构的设计策略通常有四种： l ）自顶向下，即首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化； 2 ）自底向上，即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； 3 ）逐步扩张，首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充，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； 4 ）混合策略，即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。
7．学校中有若干系，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；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 E 一 R 图画出此学校的概念模型。
答：
各实体属性为：
系：系编号，系名
班级：班级号，班级名
教研室：教研室号，教研室
学生：学号，姓名，学历
课程：课程号，课程名
教员：职工号，姓名，职称
联系的属性：“选修”的属性为“成绩”
转换为关系模型如下：
系（系编号，系名，学校名）
班级（班级号，班级名，系编号）
教研室（教研室号，教研室，系编号）
学生（学号，姓名，学历，班级号，导师职工号）
课程（课程号，课程名）
教员（职工号，姓名，职称，教研室号）
选修（学号，课程号，成绩）
8 ．某工厂生产若干产品，每种产品由不同的零件组成，有的零件可用在不同的产品上。
这些零件由不同的原材料制成，不同零件所用的材料可以相同。
这些零件按所属的不同产品分别放在仓库中，原材料按照类别放在若干仓库中。
请用 E 一 R 图画出此工厂产品、零件、材料、仓库的概念模型。
答：
9 ．什么是数据库的逻辑结构设计？试述其设计步骤。
答：数据库的逻辑结构设计就是把概念结构设计阶段设计好的基本 E 一 R 图转换为与选用的 DBMS 产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。
设计步骤为 : ( l ）将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模
型； ( 2 ）将转换来的关系、网状、层次模型向特定 DBMS 支持下的数据模型转换； ( 3 ）对数据模型进行优化。
11、第七题中设计的关系模型中的各个关系模式都只有一个码，且都是唯一的决定因素，所以属于BCNF，不会发生更新异常。