第七章 数据库设计—概念、逻辑、物理
【黄梯云版《管理信息系统》课件】第七章 管理信息系统的系统设计
计算机与信息学院
网络的拓朴结构
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数据库的选择
考虑的因素： (1)数据库的性能;(2)数据库管理系统的系统平台;(3)数据 库管理系统的安全保密性能;(4)数据的类型 流行的有Oracle、Sybase、SQL Server、Informix、 FoxPro等。 Oracle、Sybase、SQL Server均是大型数据库管理系统， 运行于客户/服务器等模式，是开发大型MIS的首选， FoxBase在小型MIS中最为流行。Microsoft推出的 Visual FoxPro在大型管理信息系统开发中也获得了大量 应用，而Informix则适用于中型MIS的开发
符 合 XX 的 含 义
代号 意义 1 2 表示同类文件之一 表示同类文件之二。对主文件、主处理或报告文件，2表示复制文件
P
H
表示已排好序的文件
表示已合并好的文件
举例：GZZU—工资主文件 GZKKP1—已排好序的第一扣款文件
GZZU2—？
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四、编码结构 鉴别键格式： ABCDE 格式：ABCD—工作证号前四位 E—工作证号的校验位，计算方法如下
设计人员签名
扣房费
FF N 7 2
DM C 4
XM C 8
FJGZ N 7 2
设计日期
。
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• 数据库设计
– 数据厍设计是在选定的数据库管理系统基础上建立数 据库的过程。 – 数据库设计的步骤与系统开发的各个阶段相对应，详 见下图。
数 据 库 设 计 步 骤 用户要求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 物理结构设计 系统分析 系统分析 详细调查 逻辑设计 系 统 开 发 步 骤
数据库期末(xc)
第一章数据库系统概述1.几个概念：数据、数据库、数据库管理系统(DBMS)、DDL（数据库模式定义语言）、DML(数据操纵语言)、数据库系统（DBS）.2. 数据库系统的三级模式结构由外模式、模式、内模式三级构成模式（逻辑模式）：是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。
内模式（存储模式）：对应于物理级，它是数据库中全体数据的内部表示或底层描述，是数据库最低一级的逻辑描述，它描述了数据在存储介质上的存储方式翱物理结构，对应着实际存储在外存储介质上的数据库。
外模式（子模式或用户模式）：是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述.3.数据库的二级映象功能与数据独立性数据库管理系统在三级模式之间提供了两层映象:外模式/模式映象（体验逻辑）、模式/内模式映象（体现物理）这两层映象保证了数据库系统中数据的逻辑独立性和数据的物理独立性.4.构成数据模型的三要素：数据结构、数据操作和数据完整性约束。
5.数据模型的分类：第一类是概念模型，第二类是逻辑模型和物理模型。
概念模型按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。
逻辑模型按计算机系统的观点对数据建模，主要用于DBMS的实现。
信息世界涉及的概念主要有：实体、属性、码、域、实体型、实体集、联系。
概念模型的表示方法：实体-联系表示法，即E-R模型（E-R图）。
第二章关系数据库1．几个概念：什么是码、候选码？什么是主码、外码、主属性、全码？码：唯一标识实体的属性集称为码。
候选码：若关系中的某一属性组的值能惟一地标识一个元组，则称该属性组为候选码。
主属性：候选码的诸属性称为主属性。
全码：关系模式的所有属性是这个关系模式的候选码，称为全码。
外部码（外码）：设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码，Ks是基本关系S的主码。
若F与Ks相对应，则称F是R 的外码。
并称R为参照关系，F为被参照关系。
数据库系统原理2018版课后答案
1.数据库系统原理2018版课后答案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夺软件。
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会的基础上概念单一、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机式，应采取将一个关系模式分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。
第3讲数据库设计方法—逻辑模型以及ER模型到关系模型的转化精品PPT课件
若“联系”自身有属性，也要一起纳入“联系”关系 中。
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学号
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学生
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选修
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课程
课程号 课程名
成绩 学分
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学生（学号，姓名，性别） 选修（学号，课程号，成绩） 课程（课程号，课程名，学分）
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数据库原理与应用
第3讲 数据库设计方法—ER模型到 关系模型的转化
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本讲内容、重点和难点
重点 ER模型到关系模型的转化
难点 关系数据库概述 关系型逻辑模型是当前最常见的数据库逻辑模型
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1.逻辑模型（层次，网状，关系）、 物理模型
回顾
数据库的三级模式：外模式—用户视图，模式——— —物理视图。
通过两级映射提高数据的逻辑独立性和物理独立性。 概念模型中的两个概念：实体、联系. 数据模型概念模型(ER)、逻辑模型、物理模型 概念模型的两个基本概念——实体与联系，E-R模型
是一种概念模型表示方法. 逻辑模型：层次型、网状、关系型
• 关系模型的基本概念 • 物理模型简介 • ER图到关系模型转换
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关系模型的基本概念
1．关系
将一个没有重复行、重复列的二维表看成一个关系。
2．元组（记录）
二维表的每一行在关系中称为关系的一个元组。
3．属性（字段）
二维表的每一列在关系中称为属性。
4．关键字
关系中用于区分和标示不同元组的属性组合。
数据库系统概论 第七章习题
第七章一、选择题：1．以下关于E-R图的叙述正确的是（C）A．E-R图建立在关系数据库的假设上B．E-R图使过程和数据的关系清晰，实体间的关系可导出应用过程的表示C．E-R图可将现实世界中的信息抽象地表示为实体以及实体间的联系D．E-R图能表示数据生命周期2．在数据库设计过程中，设计用户外模式属于（B）A．物理设计B．逻辑结构设计C．数据库实施D．概念结构设计3．如何构造出一个合适的数据库逻辑结构是（C）主要解决的问题。
A．物理结构设计B．数据字典C．逻辑结构设计D．关系数据库查询4．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（B）。
A．数据模型B．概念模型C．层次模型D．关系模型5．数据库设计可划分为六个阶段，每个阶段都有自己的设计内容，“为哪些关系，在哪些属性上建什么样的索引”这一设计内容应该属于（C）设计阶段。
A．概念设计B．逻辑设计C．物理设计D．全局设计7．在关系数据库设计中，对关系进行规范化处理，使关系达到一定的范式，例如达到3NF，这是（D）阶段的任务。
A．需求分析B．概念设计C．物理设计D．逻辑设计8．在概念模型中的客观存在并可相互区别的事物称为（A）。
A．实体B．元组C．属性D．节点9．某公司有多个部门和多名职员，每个职员只能属于一个部门，一个部门可以有多名职员，从职员到部门的联系类型是（D）。
A．多对多B．一对一C．一对多D．多对一11．在数据库设计中，将ER图转换成关系数据模型的过程属于（B）。
A．需求分析阶段B．逻辑设计阶段C．概念设计阶段D．物理设计阶段12．在ER模型中，如果有3个不同的实体，3个M：N联系，根据ER模型转换为关系模型的规则，转换为关系的数目是（C）。
A．4B．5C．6D．714. 如果两个实体集之间的联系是m:n，转换为关系时（B）。
A. 联系本身不必单独转换为一个关系B. 联系本身必须单独转换为一个关系C. 联系本身也可以不单独转换为一个关系D. 将两个实体合并为一个实体15. 数据库设计人员之间与用户之间沟通信息的桥梁是（B）。
数据库原理及应用教案
数据库原理及应用教案第一章：数据库基础知识1.1 数据库概念介绍数据库的定义、特点和作用解释数据库管理系统（DBMS）的作用1.2 数据模型介绍实体-关系模型、关系模型和对象-关系模型解释模型中的概念，如实体、属性、关系等1.3 数据库设计介绍数据库设计的过程和方法解释需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计的关系第二章：SQL语言2.1 SQL概述介绍SQL的作用和特点解释SQL的基本语法和命令2.2 数据定义介绍数据表的创建、修改和删除命令解释字段数据类型的选择和约束条件的设置2.3 数据操作介绍数据插入、更新、删除和查询命令解释SQL语句中的条件筛选和排序功能第三章：关系数据库管理3.1 关系数据库概述介绍关系数据库的概念和特点解释关系数据库管理系统（RDBMS）的作用3.2 关系代数和元组演算介绍关系代数和元组演算的基本操作解释选择、投影、连接和除法等操作的含义和应用3.3 数据库事务管理介绍事务的概念和属性解释事务管理的基本操作，如提交、回滚和隔离级别第四章：数据库安全与性能优化4.1 数据库安全介绍数据库安全的重要性解释访问控制、用户身份验证和加密等安全措施4.2 数据库性能优化介绍数据库性能优化的目标和方法解释查询优化、索引创建和数据分区等技术的作用和应用4.3 数据库备份与恢复介绍数据库备份和恢复的概念和重要性解释备份策略、恢复模式和故障转移等操作的实现方法第五章：数据库应用系统设计与实现5.1 数据库应用系统概述介绍数据库应用系统的概念和组成部分解释系统分析、设计和实现的关系和流程5.2 数据库应用系统设计介绍数据库应用系统设计的方法和步骤解释需求分析、系统架构设计、界面设计和数据访问设计等内容5.3 数据库应用系统实现介绍数据库应用系统实现的工具和技术解释编程语言的选择、数据库连接和业务逻辑实现等步骤第六章：关系数据库高级功能6.1 函数依赖与规范化介绍函数依赖的概念和分类解释规范化理论及其应用，包括第一范式至第三范式6.2 数据库模式设计介绍模式设计的原则和方法解释如何进行模式分解和模式重构6.3 数据库触发器和存储过程介绍触发器和存储过程的概念和作用解释它们的语法和应用场景第七章：数据库编程技术7.1 数据库访问接口介绍ODBC、JDBC等数据库访问接口的概念和作用解释如何使用这些接口进行数据库编程7.2 参数化查询与预编译语句介绍参数化查询和预编译语句的概念解释它们的优点和编程实现方法7.3 事务处理与并发控制介绍事务的概念和并发控制的重要性解释事务处理和并发控制的技术，如锁定和乐观并发控制第八章：XML数据库和大数据技术8.1 XML数据库概述介绍XML数据库的概念和特点解释XML数据模型和XML查询语言8.2 大数据技术简介介绍大数据的概念、特征和挑战解释大数据处理技术，如Hadoop和Spark8.3 NoSQL数据库技术介绍NoSQL数据库的概念和分类解释非关系型数据库的优缺点和应用场景第九章：数据库系统的案例分析9.1 企业级数据库应用案例分析企业级数据库应用的典型案例解释案例中的数据库设计、性能优化和安全性考虑9.2 云计算环境下的数据库应用介绍云计算对数据库技术的影响分析云计算环境下的数据库部署和运维策略9.3 移动数据库应用案例探讨移动数据库的特点和挑战分析移动数据库在特定应用场景下的解决方案第十章：数据库发展趋势与未来10.1 数据库技术的发展趋势分析数据库技术的发展方向讨论新兴技术如NewSQL、图数据库等的发展状况10.2 数据库未来的挑战与机遇讨论数据库技术在未来的挑战探讨应对挑战的可能解决方案和发展机遇10.3 数据库教育的未来分析数据库教育在未来的发展需求讨论如何培养适应未来数据库技术发展的人才重点和难点解析重点环节1：数据库概念和特点数据库的定义和作用是理解数据库原理的基础，需要重点关注。
数据库原理
《数据库原理》第一章、绪论1.四个基本概念的掌握：数据——描述事物的符号记录数据库——长期存储在计算机内的有组织,可共享的数据集合。
例如：SQLServer2000中默认的数据库master。
DBMS——位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。
例如：SQLServer2000,Access,Orecal 等。
数据库系统——数据库、DBMS、应用程序等有关软件、硬件及各类人员（数据库管理员和用户）。
例如：学生个人信息管理系统。
数据库系统的核心是数据库管理系统。
2.四者的关系，核心，理解P6图1.13.数据管理的三个阶段——人工管理、文件系统、数据库系统，了解每个阶段的特点4.数据库系统的特点——数据整体结构化；数据冗余度低，共享性高，易扩充；数据的物理独立性与逻辑独立性强（物理、逻辑独立性的概念，体现在那些地方）；由DBMS统一管理控制的四个功能（P11四点）5.数据模型的组成要素——数据结构、数据操作、数据的完整性约束6.概念模型——实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次（第一层抽象），表示方法——E－R图（能熟练掌握绘制方法）。
7.概念模型中的基本概念——实体、属性、码、域、实体型、实体集、联系（事物内部的联系、两个事物之间的联系【1：1，1：n，n：m】、多个事物之间的联系）P158.数据模型——层次、网状、关系（主流）9.关系模型中的概念——关系，元组，属性，码，域，分量，关系模式P2910.模式，外模式，内模式定义，有哪两种模式映像及其作用P31-P34书上习题回顾—— p.19-20 1.6.2和1.6.3（1、2题）第二章关系数据库1.关系模型的组成要素——关系数据结构（关系）、关系操作集合（选择、投影、连接、除、并、交、差等查询操作和增加、删除、修改操作，特别是某些关系操作的表达式）、关系完整性约束（后面具体介绍）2.基本概念——笛卡尔积、关系候选码、主码、主属性、非码属性、全码3.基本关系的性质——P45六点4.关系的完整性：实体完整性——规定关系中的所有主属性不能为空，而不仅是整体不能为空NULL的含义（不知道或者无意义的值）。
数据库设计示例文档（完整）物理数据库设计
数据库设计示例文档（完整）物理数据库设计数据库设计示例文档（完整）物理数据库设计D2小组网上培训系统物理数据库设计陈俊华、董磊、陈俊娜、董昊、海霞、郭云龙1(针对选定的DBMS，生成基表由于本系统主要架构在windows操作系统之上，加之本小组成员对SQLServer 比较熟悉，且系统有并发操作的要求，因此决定采用SQLServer2000 DBMS系统。
2(选择合适的文件组织(Heap, Hash, ISAM, B+ Tree, Clustered) 基于在System’s Specification中对系统性能的要求:1)非峰值时，数据查找、更新、存储的平均时间低于1秒2)在峰值时，数据查找、更新、存储的平均时间低于5秒采用SQL Server 2000默认的文件组织结构3(选择建立适当的索引基于在System’s Specification中对事务处理的分析:1)学生情况检索每天50次2)教师情况检索每天10次3)课程检索每天100次4)常见问题检索每天200次5)资料查询每天200次6)试题检索每天50次7)成绩查询每天50次在SQL Server 2000里，在数据库关系图中为表定义一个主键将自动创建主键索引;由于要频繁查询学生姓名、教师姓名、课程名称、题目、成绩，因此在各表的对应列上创建第二索引。
4(定义全局约束根据需求分析，本网上培训系统不允许同一名学生在一个学期中选课超过6 门以上。
5(定义视图用户视图主要是学生视图和教师视图。
6(定义用户访问控制规则用户在进入系统之前必须提交相应的用户名和口令，系统将根据不同的用户而授予不同的权限。
以下是建表语句:1)学生表create table student(StudentID Int(15) not null identity(1,1), StudentName Varchar(20) not null,StudentPassword Varchar(10) not null,StudentStatus Char(1) not null,StudentSex Char(1) not null,EnrollingDate Datetime not null,E-mail Varchar(30),Constraint pk_student primary key clustered(StudentID) )索引:create index student_StudentName on student(StudentName)2)教师表create table teacher (TeacherID Int(15) not null identity(1,1), TeacherName Varchar(20) not null,TeacherPassword Varchar(10) not null,TeacherState Char(1) not null,TeacherSex Char(1) not null,TelNO Int(12),E-mail Varchar(30),Constraint pk_teacher primary key clustered(TeacherID) )索引:create index teacher_TeacherName on teacher(T eacherName)3)课程表create table course (CourseID Int not null identidy(1,1), CourseName Varchar(100) not null,MajorID Int,CourseType Int,CourseCreated Datetime not null,CourseStart Datetime not null,CourseEnd Datetime not null,CourseTime Int not null,CourseScore Int not null,CourseState Char(1) not null,CourseIntro Text,Constraint pk_course primary key clustered(Course_ID) )索引:create index course_CourseName on course(CourseName)4)课堂表create table Classroom (SerialNo Int not null identity(1,1), ClassBegin Datetime,ClassEnd Datetime,onlineBegin Datetime not null, onlineEnd Datetime,Constraint pk_course primary key clustered(SerialNo) )5)申请课程表create table application (ApplyID Int not null identity(1,1), StudentID Int not null, ApplyDate Int not null, CourseID Datetime not null, ApplyType Char(1) not null, ApplyState Char(1) not null, ApplyContent Varchar(200), Constraint pk_course primary key clustered(ApplyID), Constraint ApplicationCourseT ooMuch CHECK(NOT EXISTS(SELECT StudentIDFROM applicationGROUP BY StudentIDHAVING COUNT(*)>6))FOREIGN KEY (StudentID) REFERENCES Student (StudentID) ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION, FOREIGN KEY (CourseID) REFERENCES Course (CourseID)ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION )6)课程学生表create table courseStudent (CourseID Int not null, StudentID Int not null, SerialNo Int not null, StudentType Char(1) not null, StudentScore Number(3), StudentGrade Number(3),StudentResult Number(3)Constraint pk_courseStudent primary key clustered(CourseID, StudentID,SerialNo),FOREIGN KEY (CourseID) REFERENCES Course (CourseID)ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION,FOREIGN KEY (StudentID) REFERENCES Student (StudentID) ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION, FOREIGN KEY (SerialNo) REFERENCES Classroom (SerialNo)ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION )7)课程教师表create table courseTeacher (CourseID Int not null,TeacherID Int not null,SerialNo Int not null,StartDate Datetime,EndDate Datetime,TeacherState Datetime not null,Constraint pk_courseT eacher primary key clustered(CourseID, TeacherID,SerialNo),FOREIGN KEY (CourseID) REFERENCES Course (CourseID)ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION, FOREIGN KEY (TeacherID) REFERENCES Teacher (TeacherID)ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION, FOREIGN KEY (SerialNo) REFERENCES Classroom(SerialNo)ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION )8)测试表create table test (TestID Int not null,TestName Varchar(100) not null,CourseID Int not null,TestDate Datetime not null,TestTime Int not null default 0, TestType Int not null,TeacherID Int,TestState Char(1) not null,PaperID Int not null,Constraint pk_test primary key clustered(TestID), FOREIGN KEY (CourseID) REFERENCES Course (CourseID)ON UPDATE CASCADE ON DELETE SET NULL )9)试卷表create table testPaper (PaperID Int not null default0 identity(1,1),TestID Int not null,SubjectID Int not null,ObjectAnwser Varchar(255) not null,SubjectAnswer Text,SubjectScore number(3) not null default 0 Constraint pk_testPaper primary key clustered (PaperID), FOREIGN KEY (TestID) REFERENCES Test (TestID)ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION, FOREIGN KEY (SubjectID) REFERENCES Subject (SubjectID)ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION )索引:create index testPaper_SubjectID on testPaper (SubjectID)10)测试学生表create table testStudent (Student_ID Int not null,Paper_ID Int not null,Constraint pk_testStudent primary key clustered (StudentID, PaperID) FOREIGN KEY (StudentID) REFERENCES Student (StudentID)ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION, FOREIGN KEY (PaperID) REFERENCES TestPaper (PaperID)ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION, )11)测试结果表create table testResult (TestID Int not null,StudentID Int not null,CourseID Int not null,TestDone Char(1) not null,ObjectScore Number(4) not null,SubjectScore Number(4) not null default 0, TestScore Number(4) not null default 0, TestMemo Char(1) not null, Constraint pk_testResult primary key clustered (TestID, StudentID, CourseID),FOREIGN KEY (TestID) REFERENCES Test (TestID)ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION, FOREIGN KEY (StudentID) REFERENCES Student (StudentID)ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION, FOREIGNKEY (CourseID) REFERENCES Course (CourseID)ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION, )索引:create index testResult_TestScore on testResult(T estScore)12)题库表create table subject (SubjectID Int not null identity(1,1), SubjectType Char(1) not null, SubjectLever Int not null,SubjectContents Varchar(255) not null,SubjectAnswer Text,ObjectAnwser Varchar(255) not null,Constraint pk_subject primary key clustered (SubjectID) )13)练习表create table exercise (ExerciseID Int not null identity(1,1), StudentID Int not null,SubjectID Int not null,TeacherID Int,HandinTime Datetime not null,JudgeState Char(1) not null,JudgeTime Datetime,Grade Int,StudentAnswer Text not null,Constraint pk_exercise primary key clustered (ExerciseID), FOREIGN KEY (StudentID) REFERENCES Student (StudentID) ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION, FOREIGN KEY (SubjectID) REFERENCES Subject (SubjectID)ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION, FOREIGN KEY (TeacherID) REFERENCES Teacher (TeacherID)ON UPDATE CASCADE ON DELETE NO ACTION, )。