数据库系统概念第三章
《数据库原理与应用》(第三版) 课件 第3章 数据库设计技术
分析的方法。
２０２３／９／９
８
３．２需求分析
２．数据流图（ｄａｔａ ｆｌｏｗ ｄｉａｇｒａｍ）
◆ ＳＡ方法只是对问题分析的一种思想，在具体的分析过程中还需要借助其他 的分析工具，这样才能完成对分析过程和结果的记录、对用户需求的表达
系统调研也称项目调研，即把系统开发当作项目来运作，其主要目的是通过接 触用户以了解并最终明确用户的实际需求。这个过程是一个系统分析人员理解
和掌握用户业务流程的过程，是一个需要不断与用户进行沟通和磋商的过程。
系统调研方法比较灵活，因人、因系统而异。大致过程可以分为以下几个步骤
来完成：
２０２３／９／９
３．２需求分析
第３章数据库设计技术
· ３．１数据库设计概述
·３．２需求分析
· ３．３数据库结构设计 · ３．４数据库的实施、运行和维护
２０２３／９／９
第三章数据库设计技术
３．１数据库设计概述
◆数据库设计是指在现有的应用环境下，从建立问题的概念模型开始，
逐步建立和优化问题的逻辑模型，最后建立其高效的物理模型，并据 此建立数据库及其应用系统，使之能够有效地收集、存储和管理数据 ，满足用户的各种应用需求。
的。所有这些结果都应该跟用户确认后予以书面形式确定下来。
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３．２需求分析
３．２．２需求分析的方法
１．ＳＡ方法
针对数据库设计，形成用户需求的有效表达，这种表达在说明书中多以数据流图、数
据字典等形式来描述。
为建立用户需求的表达，可以采用多种分析方法来完成。这些方法主要包括自顶向下
和自底向上两种方法，其中常采用的方法是自顶向下的结构化分析方法（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ，ＳＡ）。
数据库技术及应用教程 第三章 Access数据库管理系统
教学进度
运行结果：
计算机科学与工程系
教学进度
• 窗体 • 窗体（form）是屏幕的显示窗口。窗体是在数据库操计作算的机过科程学中与无工程系
时不在的数据库对象。它可以用来控制数据库应用系统流程，可以接 收用户信息，可以完成对表或查询中的数据输入、编辑、删除等操作 。 • 利用“窗体”设计视图创建数据窗体的工作窗口如图所示：
• Access 2016数 据库中包含了表 、查询、窗体、 报表、宏页和模 块等数据库对象 。在“数据库” 窗口左侧面板对 象组中提供了与 之对应的对象图 标，这些图标提 供了直接访问数 据库中各种对象 的功能。
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表 计算机科学与工程系
• 表（Table）是数据库中用来存储数据的对象，它是整个 数据库系统的数据源，也是数据库其它对象的基础。 利用“表”浏览器设计表的工作窗口如图所示：
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3.1 ACESS对象介绍
计算机科学与工程系
3.1.1 ACESS功能及特性 （1） 界面友好、易操作。 （2） 方便数据共享 （3） 简化安全设置 （4） SharePoint高速在线以及离线应用 （5） 走向网络
教学进度
计算机科学与工程系
• 3.1.2安装环境 • Access 2016是Office 2016组件中的一个重要组 成部分，因此安装了Office 2016 就安装了Access 2016。 • 操作步骤如下： （1）将Office 2016 系统U盘插入电脑，自动运行 安装程序； （2）输入用户信息和CDKey； （3）选择安装方式（典型安装或自定义安装）； （4）确定安装路径。
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计算机科学与工程系
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3.2 创建数据库
数据库系统概论(第四版)课后习题解答
第二章 习题(续)
下面考虑未使用任何零件的工程。
J JNO JNAME CITY
S
P.J1 SNO
S1
SNAME
STATUS
CITY
天津
P
PNO P1
PNAME
COLOR 红
WEIGHT
SPJ
SNO
S1
PNO
P1
JNO
J1
QTY
解析： 本题是从J表中输出满足条件的JNO，未使用任何零件的工 程项目的代码也满足条件。所以，本题的结果包括未使用任 何零件的工程项目代码。 2012-12-5 14
6
PNO PNAME COLOR WEIGHT 红 12
P2
P3 P4 P5
2012-12-5
螺栓
螺丝刀 螺丝刀 凸轮 齿轮
绿
蓝 红 蓝 红
17
14 15 40 30
P6
第二章 习题(续)
SPJ表
SNO S1 S1 S1 S1 S2 S2 S2 S2 S2 S2 S3 S3 S4 S4 S4 S5 S5 S5 S5 PNO P1 P1 P1 P2 P3 P3 P3 P3 P5 P5 P1 P3 P5 P6 P6 P2 P3 P6 P6 JNO J1 J3 J4 J2 J1 J2 J4 J5 J1 J2 J1 J1 J1 J3 J4 J4 J1 J2 J4 QTY 200 100 700 100 400 200 500 400 400 100 200 200 100 300 200 100 200 200 500
17
第二章 习题(续)
7．关系代数的基本运算有哪些？如何用这些基本运 算来表示其他运算？ 答：在8种关系代数的基本运算中，并、差、笛卡儿 积、投影和选择5种运算为基本的运算。其他3种运 算，即交、连接和除，均可以用5种基本运算来表 达。 交运算：R∩S=R-(R-S) 连接运算：R S AB ( R S )
第3章 焊接数据库系统
尽可能增大数据库的完备性 数据库资源尽可能适应共享的需要 尽可能减少数据的冗余度 字段命名要简单明了
界面设计概述
大部分商用决策支持系统和信息系统的代码中，有百分之七十到八十是 用来实现人机界面的。
界面设计遵循原则
一致性 适应性 简明性 指导性 结构性
随着计算机技术的发展，数据库系统逐步改善。
材料原始数据 一般的焊接性试验结果
实际 生产 记录
焊接工艺评定 焊接工艺规程 焊工技术档案
生产计划
焊接数据库逐渐商品化：哈尔滨工业大学开发的数据库 已经在哈尔滨锅炉有限责任公司、华北油田、玉门油田、 上海宝钢集团、大庆石油管理局投入使用。清华大学开 发的数据库系统已经在广东核电合营有限公司使用。
2. 焊接数据库系统
焊接数据库的基本类型及功能
数据库技术已经渗透到焊接领域的各个方面： 原材料 焊接试验 焊接工艺 焊接生产
焊接工艺评定数据库系统 主要功能：记录维护、记录查询、记录打印
焊接工艺规程数据库系统
主要功能
数据库记录定位 编辑记录 追加记录 删除记录 取消修改 拷贝记录 浏览记录 记录预览和打印 坡口图形处理 浏览焊接工艺评定
第三章 焊接数据库系统
陈波
本章内容
数据库技术概述 焊接数据库系统 焊接数据库系统设计
1.数据库技术概述
数据库 数据库技术的发展 数据库技术的发展趋势 数据库管理系统及其选择
数据库
1.数据库技术概述
什么是数据库？
数据库系统举例：
—门户网站的用户管理系统
—企业信息管理系统
—学校学籍管理与档案管理系统
数据库的新用途
数据开采 数据仓库 中心库
数据库系统概论教案
数据库系统概论教案第一章：数据库基础知识1.1 数据库概念介绍数据库的定义、发展历程和分类解释数据、信息、知识与数据之间的关系1.2 数据模型介绍实体-联系模型、关系模型、层次模型和网状模型等解释数据模型的概念和作用1.3 数据库系统的结构介绍数据库系统的三级模式结构：外模式、模式和内模式解释数据库管理系统(DBMS)的概念和功能第二章：关系数据库理论2.1 关系模型介绍关系模型的基本概念：关系、属性、元组和域解释关系代数和元组关系演算的概念2.2 关系的完整性约束介绍实体完整性、参照完整性和用户定义完整性解释完整性约束的作用和意义2.3 数据库设计介绍需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计等阶段解释数据库设计的方法和步骤第三章：SQL语言3.1 SQL概述介绍SQL语言的概念、特点和应用范围解释SQL语言的基本语法和操作3.2 数据定义语言介绍创建表、修改表和删除表的SQL语句解释数据类型、主键、外键和索引的概念3.3 数据操纵语言介绍插入、删除、更新和查询数据的SQL语句解释聚合函数、分组和排序等概念第四章：数据库查询优化4.1 查询优化概述介绍查询优化的目的和重要性解释查询优化的方法和策略4.2 查询优化技术介绍基于规则的优化和基于成本的优化等方法解释查询优化中的代价估算和执行计划等概念4.3 索引和查询优化介绍索引的概念、分类和作用解释索引的创建、维护和优化策略第五章：事务管理5.1 事务概念介绍事务的定义、属性（ACID）和类型解释事务的作用和意义5.2 事务管理机制介绍并发控制和一致性维护的机制解释锁定、死锁和事务隔离级别等概念5.3 事务编程介绍使用编程语言实现事务的方法解释事务的提交、回滚和恢复等操作第六章：数据库安全与保护6.1 数据库安全概述介绍数据库安全的重要性解释数据库安全策略和威胁类型6.2 访问控制介绍自主访问控制（DAC）和强制访问控制（MAC）解释角色Based 访问控制（RBAC）和属性基访问控制（ABAC）6.3 加密技术介绍对称加密和非对称加密的概念解释哈希函数和数字签名在数据库安全中的应用第七章：数据库备份与恢复7.1 备份策略介绍完全备份、差异备份和增量备份等备份策略解释备份的频率和时间点选择7.2 恢复机制介绍恢复基点和恢复策略解释使用备份文件进行数据恢复的步骤和注意事项7.3 灾难恢复介绍灾难恢复计划和数据中心的地理位置选择解释镜像站点和负载均衡在灾难恢复中的应用第八章：数据库性能调优8.1 性能调优概述介绍性能调优的目标和重要性解释性能调优的方法和策略8.2 查询优化介绍查询优化的方法和工具解释如何使用查询分析器分析查询执行计划8.3 系统参数调优介绍数据库系统参数的概念和作用解释如何调整系统参数以提高数据库性能第九章：分布式数据库系统9.1 分布式数据库概念介绍分布式数据库的定义和特点解释分布式数据库系统的架构和组件9.2 数据分布策略介绍垂直分区和水平分区的概念解释数据本地化和数据复制在分布式数据库中的应用9.3 分布式查询处理介绍分布式查询处理的挑战和解决方案解释分布式查询优化和数据一致性维护的策略第十章：数据库新技术与发展趋势10.1 云计算与数据库介绍云计算的概念和数据库在云计算中的应用解释云数据库服务的特点和优势10.2 大数据与数据库介绍大数据的概念和数据库在大数据处理中的应用解释NoSQL数据库和NewSQL数据库的特点和优势10.3 与数据库介绍的概念和数据库在中的应用解释数据库智能化和自动化查询推荐的概念重点和难点解析重点环节一：关系模型的基本概念和关系代数、元组关系演算补充和说明：关系模型是数据库理论的核心，掌握关系模型的基本概念是理解数据库操作的基础。
数据库系统概论知识点
第一章：绪论数据库〔DB〕：长期存储在计算机、有组织、可共享的大量数据的集合。
数据库中的数据按照一定的数据模型组织、描述和存储，具有娇小的冗余度、交稿的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
数据库管理系统〔DBMS〕：位于用户和操作系统间的数据管理系统的一层数据管理软件。
用途：科学地组织和存储数据，高效地获取和维护数据。
包括数据定义功能，数据组织、存储和管理，数据操纵功能，数据库的事物管理和运行管理，数据库的建立和维护功能，其他功能。
数据库系统〔DBS〕：在计算机系统中引入数据库后的系统，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。
目的：存储信息并支持用户检索和更新所需的信息。
数据库系统的特点：数据构造化；数据的共享性高，冗余度低，易扩大；数据独立性高；数据由DBMS统一管理和控制。
概念模型实体，客观存在并可相互区别的事物称为实体。
属性，实体所具有的*一特性称为属性。
码，唯一标识实体的属性集称为码。
域，是一组具有一样数据类型的值的集合。
实体型，具有一样属性的实体必然具有的共同的特征和性质。
实体集，同一类型实体的集合称为实体集。
联系两个实体型之间的联系一对一联系；一对多联系；多对多联系关系模型关系，元组，属性，码，域，分量，关系模型关系数据模型的操纵与完整性约束关系数据模型的操作主要包括查询，插入，删除和更新数据。
这些操作必须满足关系完整性约束条件。
关系的完整性约束条件包括三大类：实体完整性，参照完整性和用户定义的完整性。
数据库系统三级模式构造外模式，模式，模式模式：〔逻辑模式〕数据库中全体数据的逻辑构造和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。
一个数据库只有一个模式。
模式的地位：是数据库系统模式构造的中间层，与数据的物理存储细节和硬件环境无关，与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关。
模式定义的容：数据的逻辑构造〔数据项的名字、类型、取值围等〕，数据之间的联系，数据有关的平安性、完整性要求外模式：〔子模式/用户模式〕数据库用户〔包括应用程序员和最终用户〕能够看见和使用的局部数据库和逻辑构造和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与*一应用有关的系统的逻辑表示。
数据库系统概论第五版PDF
数据库系统概论第五版PDF简介《数据库系统概论第五版PDF》是一本介绍数据库系统的入门教材，旨在帮助读者理解数据库系统的基本概念、原理和应用。
本书由柯里斯·李(Morris R. Li)和布鲁斯·斯图尔特(Bruce G. Lindsay)合著，是数据库领域的经典教材之一。
内容概述本书共分为八个章节，每章介绍了数据库系统的不同方面。
下面是各章节的简要概述。
第一章：引论该章节介绍了数据库的基本概念和发展历程。
通过对数据库系统的定义和优势的解释，给读者提供了对数据库系统的初步了解。
第二章：关系数据模型该章节介绍了关系数据模型，包括关系模型的构成要素、关系数据库设计和关系代数。
通过对关系数据模型的详细介绍，读者可以理解关系数据库的基本原理和数据组织方式。
第三章：SQL语言该章节介绍了SQL语言，包括SQL的基本语法、数据的查询和修改操作。
通过对SQL语言的学习和实践，读者可以掌握数据库操作的基本技巧。
第四章：数据库设计该章节介绍了数据库设计的基本原理和方法。
包括数据模型的设计、关系模式的规范化和数据库的物理组织方式。
通过对数据库设计的学习，读者可以理解如何设计一个高效稳定的数据库系统。
第五章：数据库编程该章节介绍了数据库编程的基本概念和技术。
包括存储过程、触发器和函数的编写，以及数据库事务的管理。
通过对数据库编程的学习，读者可以掌握如何编写高效的数据库应用程序。
第六章：关系数据库标准化及数据完整性该章节介绍了关系数据库的标准化和数据完整性保证。
包括关系数据模式的规范化、实体完整性和参照完整性的实现。
通过对数据库标准化和数据完整性的学习，读者可以设计出符合标准和完整性要求的数据库系统。
第七章：物理数据库设计和调优该章节介绍了物理数据库设计和调优的基本原理和方法。
包括数据库索引的设计、查询优化和数据存储方式的选择。
通过对物理数据库设计和调优的学习，读者可以设计出高效的数据库系统和查询方案。
《数据库系统概论》第3章所有例题实现代码
3.3数据定义中的例题创建student,course,sc三个母表的代码如下：CREATE T ABLE student(sno CHAR(9) PRIMARY KEY,/*列级完整性约束，设置sno属性为主码*/ sname CHAR(20) not null,/*列级完整性约束，要求sname属性的值唯一*/ssex CHAR(2) DEFAULT '男' CHECK(ssex IN ('男','女')),/*DEFAULT默认值约束，CHECK约束限制ssex属性的取值范围*/ sage SMALLINT CHECK(sage>=15 AND sage<=45),/*检查约束的实现*/sdept CHAR(20));CREATE T ABLE course(cno CHAR(4) ,cname CHAR(40),cpno CHAR(4),ccredit SMALLINT,PRIMARY KEY(cno),/*也可以在表级约束上设置主码*/);CREATE T ABLE sc(sno CHAR(9),cno CHAR(4),grade SMALLINT CHECK((grade IS NULL)OR(grade BETWEEN 0 AND 100)), PRIMARY KEY(sno,cno),/*主码约束的实现*/FOREIGN KEY(sno) REFERENCES student(sno),/*表级完速性约束，sno是表的外码，被参照表是student，被参照列是sno*/ FOREIGN KEY(cno) REFERENCES course(cno)/*表级完速性约束，cno是表的外码，被参照表是course，被参照列是cno*//*外码约束的实现，表明sno和cno都是表sc的外码*/);/*下列语句向student表插入记录*/INSERT INTO student V ALUES('200215121','李勇','男',20,'CS')INSERT INTO student V ALUES('200215122','刘晨','女',19,'CS')INSERT INTO student V ALUES('200215123','王敏','女',18,'MA')INSERT INTO student V ALUES('200215125','张立','男',19,'IS')/*下列语句向course表插入记录*/INSERT INTO course V ALUES('1','数据库','5',4)INSERT INTO course V ALUES('2','数学',null,2)INSERT INTO course V ALUES('3','信息系统','1',4)INSERT INTO course V ALUES('4','操作系统','6',3)INSERT INTO course V ALUES('5','数据结构','7',4)INSERT INTO course V ALUES('6','数据处理',null,2)INSERT INTO course V ALUES('7','PASCAL语言','6',4)/*下列语句向sc表插入记录*/INSERT INTO sc V ALUES('200215121','1',92)INSERT INTO sc V ALUES('200215121','2',85)INSERT INTO sc V ALUES('200215121','3',88)INSERT INTO sc V ALUES('200215122','2',90)INSERT INTO sc V ALUES('200215122','3',80)【例8】alter table student add s_entrance datet改为：alter table student add s_entrance datetime/*SQL SERVER中的日期类型用datetime表示*/【例9】alter table student alter column sage int/*显示：服务器: 消息5074，级别16，状态6，行 1对象'CK__student__sage__1CF15040' 依赖于列'sage'。
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SSDUT-Software School of DUT
SQL Exercise 1
Movie ( mID, title, year, director ) Reviewer ( rID, name ) Rating ( rID, mID, stars, ratingDate )
Principles of Database Systems
SQL Exercise 1
SQL Exercise 1
You've started a new movie-rating website, and you've been collecting data on reviewers' ratings of various movies. There's not much data yet, but you can still try out some interesting queries. Here's the schema:
SSDUT-Software School of DUT
SQL Exercise 1
Movie ( mID, title, year, director ) Reviewer ( rID, name ) Rating ( rID, mID, stars, ratingDate )
Question 7 For each movie, find the highest number of stars that movie received as a rating. Return the movie title and number of stars. Sort by movie title.
Solutions for SQL Exercise 1
Movie ( mID, title, year, director ) Reviewer ( rID, name ) Rating ( rID, mID, stars, ratingDate )
Question 2 Find all years that have a movie that received a rating of 4 or 5, and sort them in increasing order. select distinct year from movie,rating where movie.mid=rating.mid and stars in (4,5) order by year
SSDUT-Software School of DUT
SSDUT-Software School of DUT
SQL Exercise 1
Movie ( mID, title, year, director ) Reviewer ( rID, name ) Rating ( rID, mID, stars, ratingDate )
Question 5 Write a query to return the ratings data in a more readable format: reviewer name, movie title, stars, and ratingDate. Also, sort the data, first by reviewer name, then by movie title, and lastly by number of stars.
SSDUT-Software School of DUT
SQL Exercise 1
Movie ( mID, title, year, director ) Reviewer ( rID, name ) Rating ( rID, mID, stars, ratingDate )
Question 8 For each movie, return the title and the 'rating spread', that is, the difference between highest and lowest ratings given to that movie. Sort by rating spread from highest to lowest, then by movie title.
SSDUT-Software School of DUT
SQL Exercise 1
Movie ( mID, title, year, director ) Reviewer ( rID, name ) Rating ( rID, mID, stars, ratingDate )
Question 4 Some reviewers didn't provide a date with their rating. Find the names of all reviewers who have ratings with a NULL value for the date.
Movie ( mID, title, year, director ) Reviewer ( rID, name ) Rating ( rID, mID, stars, ratingDate )
Question 3 Find the titles of all movies that have no ratings
SSDUT-Software School of DUT
SQL Exercise 1
Movie ( mID, title, year, director ) Reviewer ( rID, nameratingDate )
Question 9 Find the difference between the average rating of movies released before 1980 and the average rating of movies released after 1980. (Make sure to calculate the average rating for each movie, then the average of those averages for movies before 1980 and movies after. Don't just calculate the overall average rating before and after 1980.)
Reviewer ( rID, name ) English: The reviewer with ID number rID has a certain name. Rating ( rID, mID, stars, ratingDate ) English: The reviewer rID gave the movie mID a number of stars rating (1-5) on a certain ratingDate.
Question 1 Find the titles of all movies directed by Steven Spielberg.
SSDUT-Software School of DUT
SQL Exercise 1
Movie ( mID, title, year, director ) Reviewer ( rID, name ) Rating ( rID, mID, stars, ratingDate )
SSDUT-Software School of DUT
SQL Exercise 1
Movie ( mID, title, year, director ) Reviewer ( rID, name ) Rating ( rID, mID, stars, ratingDate )
Question 6 For all cases where the same reviewer rated the same movie twice and gave it a higher rating the second time, return the reviewer's name and the title of the movie.
SSDUT-Software School of DUT
SQL Exercise 1
Movie ( mID, title, year, director ) Reviewer ( rID, name ) Rating ( rID, mID, stars, ratingDate )
Question 11 Insert 5-star ratings by James Cameron for all movies in the database. Leave the review date as NULL.
SSDUT-Software School of DUT
SQL Exercise 1
Movie ( mID, title, year, director ) English: There is a movie with ID number mID, a title, a release year, and a director.
Question 2 Find all years that have a movie that received a rating of 4 or 5, and sort them in increasing order.
SSDUT-Software School of DUT