数据库设计原理有哪些（数据库原理第五章数据库设计）

本文目录

• 数据库原理第五章数据库设计
• 什么是数据库的概念设计、逻辑设计、物理设计，以及三者的关系
• 什么是数据库原理

数据库原理第五章数据库设计

第五章 数据库设计 67. 什么是软件生存期： 软件生存期是软件工程的一个重要概念。是指从软件的规划、研制、实现、投入运行后的维护，直到它被新的软件所取代而停止使用的整个期间。通常分为六个阶段： （1） 规划阶段 （2） 需求分析阶段 （3） 设计阶段 （4） 程序编制阶段 （5） 调试阶段 （6） 运行维护阶段 68. 数据库系统的生存期： 一般分为七个阶段，即： （1） 规划阶段 （2） 需求分析阶段 1）信息要求 2）处理要求 3）安全性和完整性要求 （3） 概念设计阶段 （4） 逻辑设计阶段 两部分：数据库逻辑设计和应用程序设计 （5） 物理设计阶段 两部分：物理数据库结构的选择和逻辑设计中程序模块说明的精确化 （6） 实现阶段 （7） 运行维护阶段 69. 数据库设计过程的输入有哪些内容： （1） 总体信息需求 （2） 处理需求 （3） DBMS的特征 （4） 硬件和OS特征 70. 数据库设计过程的输出有哪两部分： 一部分是完整的数据库结构，其中包括逻辑结构与物理结构。 另一部分是基于数据库结构和处理要求的应用程序的设计原则。 71. 常见的数据库设计方法有哪几种： （1） 视图模式化及视图汇总设计方法 （2） 关系模式的设计方法 （3） 新奥尔良设计方法 （4） 基于E-R模型的数据库设计方法 （5） 基于3NF的设计方法 （6） 基于抽象语法规范的设计方法 （7） 计算机辅助数据库设计方法 72. 实用的数据库设计方法至少应包括哪些内容： （1） 设计过程 （2） 设计技术 （3） 评价准则 （4） 信息需求 （5） 描述机制 73. 一种设计方法学需要有三种基本类型的描述机制： （1） 实现设计过程的最终结果将用DBMS的DDL表示。 （2） 信息输入的描述。 （3） 在信息输入和DDL描述之间的其它中间步骤的结果的描述。 74. 数据库设计中的规划阶段的主要任务： 是进行建立数据库的必要性及可行性分析，确定数据库系统在组织中和信息系统中的地位，以及各个数据库之间的联系。 75. 需求分析阶段的任务： 需求分析阶段应该对系统的整个应用情况作全面的、详细的调查，确定企业组织的目标，收集支持系统总的设计目标的基础数据和对这些数据的要求，确定用户的需求，并把这些要求写成用户和数据库设计者都能接受的文档。 76. 需求分析的步骤： 大致可分为三步来完成，即需求信息的收集、分析整理和评审。 77. 数据字典由哪几部分组成： （1） 数据项 （2） 数据结构 （3） 数据流 （4） 数据存储 （5） 加工过程 78. 数据抽象： 抽象是对实际的人、物、事或概念的人为处理，它抽取人们关心的共同特性，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，这些概念组成了某种模型。 抽象有两种形式，系统状态抽象（抽象对象）和系统转换抽象（抽象运算）。 79. 对象的两种形式： （1） 聚集：的数学意义就是笛卡尔积的概念。通过聚集，形成对象之间的一个联系对象。 （2） 概括：是从一类其它对象形成一个对象。对于一类对象{O1，O2，……，On}可以概括成对象O，那么Oi称为O的其中一个。 80. 依赖联系： 在现实世界中，常常有某些实体对于另一些实体具有很强的依赖关系，即一个实体的存在必须以另一个实体的存在为前提。我们通常把前者称为弱实体。在ER图中，用双线框表示弱实体，用指向弱实体的箭头表明依赖联系。 81. 子类、超类： 某个实体类型中所有实体同时也是另一实体类型中的实体。此时，我们称前一实体类型是后一实体类型的子类，后一实体类型称为超类。在ER图中，带有子类的实体类型（超类）以两端双线的矩形框表示，并用加圈的弧线与其子类相连，子类本身仍用普通矩形框表示。 子类具有一个很重要的性质：继承性。它可继承超类上定义的全部属性，其本身还可包含其它另外的属性。 82. ER模型的操作： （1） 实体类型的分裂：垂直分割、水平分割 （2） 实体类型合并：分裂的逆过程。 （3） 联系类型的分裂 （4） 联系类型的合并 83. 采用ER方法的数据库概念设计分成哪三步： （1） 设计局部ER模式：1）确定局部结构范围 2）实体定义 3）联系定义 4）属性分配 （2） 设计全局ER模式：1）确定公共实体类型 2）局部ER模式的合并 3）消除冲突。 （3） 全局ER模式的优化：1）实体类型的合并 2）冗余属性的消除 3）冗余联系的消除 84. 冲突分为哪三种： 属性冲突，包括属性域的冲突、属性取值单位冲突。 结构冲突，包括： （1） 同一对象在不同应用中的不同抽象。 （2） 同一实体在不同局部ER图中属性组成不同。 （3） 实体之间的联系在不同的局部ER图中呈现不同的类型。 命名冲突，包括属性名，实体名，联系名之间的冲突：同名异义、异名同义 85. ER模型向关系模型的转换： ER模型中的主要成分是实体类型和联系类型。 对实体类型，将每个实体类型转换成一个关系模式，实体的属性即为关系模式的属性，实体标识符即为关系模式的键。 对联系类型，就视1：1、1：N、M：N三种不同的情况做不同处理。 （1） 对1：1可在两个实体类型转换成的两个关系模式中任意一个关系模式的属性中加入另一个关系模式的键和联系类型的属性。 （2） 对1：N，则在N端实体类型转换成的关系模式中加入1端实体类型转换成的关系模式的键和联系类型的属性。 （3） 对M：N，则将联系类型也转换成关系模式，其属性为两端实体类型的键盘加上联系类型的属性，而键为两端实体键的组合。 86. 什么是物理设计： 对一个给定的逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构的过程，称为数据库的物理设计。物理结构，主要指数据库在物理设备上的存储结构和存取方法。 87. 物理设计的步骤： 物理设计可分五步完成，前三步涉及到物理数据库结构的设计，后两步涉及约束和具体的程序设计。 （1） 存储记录结构设计 （2） 确定数据存储安排 （3） 访问方法的设计 （4） 完整性和安全性 （5） 程序设计 88. 在数据库系统生存期中，生存期的总开销可分为几项： 规划开销、设计开销、实现与测试开销、操作开销、维护开销。 89. 用户使用和计算机资源的操作开销是： （1） 查询响应时间 （2） 更新事务的开销 （3） 报告生成的开销 （4） 改组频率和开销 （5） 主存储空间 （6） 辅助存储空间 90. 数据库实现阶段的主要工作： （1） 建立实际数据库结构 （2） 试运行 （3） 装入数据 91. 数据库的重新组织设计： 对数据库的概念模式、逻辑结构或物理结构的改变称为重新组织，其中改变概念模式或逻辑结构又称为重新构造，改变物理结构则称为重新格式化。 92. 运行维护阶段的主要工作： （1） 维护数据库的安全性和完整性控制及系统的转储和恢复。 （2） 性能的监督、分析与改进。 （3） 增加新功能。 （4） 发现错误，修改错误。

什么是数据库的概念设计、逻辑设计、物理设计，以及三者的关系

1、概念设计：

对用户要求描述的现实世界(可能是一个工厂、一个商场或者一个学校等)，通过对其中住处的分类、聚集和概括，建立抽象的概念数据模型。这个概念模型应反映现实世界各部门的信息结构、信息流动情况、信息间的互相制约关系以及各部门对信息储存、查询和加工的要求等。

所建立的模型应避开数据库在计算机上的具体实现细节，用一种抽象的形式表示出来。以扩充的实体—（E-R模型）联系模型方法为例，第一步先明确现实世界各部门所含的各种实体及其属性、实体间的联系以及对信息的制约条件等，从而给出各部门内所用信息的局部描述。第二步再将前面得到的多个用户的局部视图集成为一个全局视图，即用户要描述的现实世界的概念数据模型。 

2、逻辑设计：

主要工作是将现实世界的概念数据模型设计成数据库的一种逻辑模式，即适应于某种特定数据库管理系统所支持的逻辑数据模式。与此同时，可能还需为各种数据处理应用领域产生相应的逻辑子模式。这一步设计的结果就是所谓“逻辑数据库”。 

3、物理设计：

根据特定数据库管理系统所提供的多种存储结构和存取方法等依赖于具体计算机结构的各项物理设计措施，对具体的应用任务选定最合适的物理存储结构(包括文件类型、索引结构和数据的存放次序与位逻辑等)、存取方法和存取路径等。这一步设计的结果就是所谓“物理数据库”。 

4、三者关系：

由上到下，先要概念设计，接着逻辑设计，再是物理设计，一级一级设计。三者一环扣住一环，缺一不可，概念设计是前提，逻辑设计是纽扣，将概念设计和物理设计紧密联系起来，物理设计的结果就是传说中的“物理数据库”也就是最后的结果。三者密不可分，缺一不可。

扩展资料

数据库设计的基本步骤：

1、需求分析阶段：准确了解与分析用户需求（包括数据与处理），是整个设计过程的基础，是最困难、最耗费时间的一步。

2、概念结构设计阶段：是整个数据库设计的关键,通过对用户的需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型。从实际到理论。

3、逻辑结构设计阶段：将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型,对其进行优化。优化理论。

4、数据库物理设计阶段：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）。选择理论落脚点。

5、数据库实施阶段：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。理论应用于实践。

6、数据库运行和维护阶段：数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。理论指导实践，反过来实践修正理论。

主要特点：

1、 实现数据共享：数据库服务器数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据，也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库，并提供数据共享。

2、 减少数据的冗余度：同文件系统相比，由于数据库实现了数据共享，从而避免了用户各自建立应用文件。减少了大量重复数据，减少了数据冗余，维护了数据的一致性。

3、数据的独立性：数据的独立性包括逻辑独立性（数据库中数据库的 逻辑结构和 应用程序相互独立）和物理独立性（数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构）。

4、数据实现集中控制：文件管理方式中，数据处于一种分散的状态，不同的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用数据库可对数据进行集中控制和管理，并通过 数据模型表示各种数据的组织以及数据间的联系。

5、数据一致性 和可维护性，以确保数据的安全性和可靠性主要包括：安全性控制：以防止数据丢失、错误更新和越权使用；完整性控制：保证数据的正确性、有效性和相容性；并发控制：使在同一时间 周期内，允许对数据实现多路存取，又能防止用户之间的不正常交互作用。

6、故障恢复：由 数据库管理系统提供一套方法，可及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏。 数据库系统能尽快恢复数据库系统运行时出现的故障，可能是物理上或是逻辑上的错误。比如对系统的误操作造成的数据错误等。

什么是数据库原理

书中介绍了在成功管理数据库系统的基本概念，包括：关系模型的基本原理、结构化查询语言（SQL）、数据建模、数据库设计、数据库管理、Web数据库处理。希望对你有帮助