5. 需求分析阶段的设计目标是什么?调查内容是什么? 6. 数据字典的内容和作用是什么?
7. 什么是数据库的概念结构?试述其特点和设计策略。 8. 什么是数据抽象?试举例说明。
9. 试述数据库概念结构设计的重要性和设计步骤? 10.什么是E-R图?构成E-R图的基本要素是什么? 11.为什么要视图集成?视图集成的方法是什么?
12.什么是数据库的逻辑结构设计?试述其设计步骤? 13.试述E-R图转换为网状模型和关系模型的转换规则。 14.试述数据库物理设计的内容和步骤。
15.什么数据库的再组织和重构造?为什么要进行数据库的再组织和重构造? 16.现有一个局部应用,包括两个实体:“出版社”和“作者”,这两个实体是多对多的联系,请设计适当的属性,画出E-R图,再将其转换为关系模型(包括关系名、属性名、码和完整性约束条件)。 17.请设计一个图书馆数据库,此数据库中对每个借阅者保存的记录包括:读者号,姓名,地址,性别,年龄,单位。对每本书保存有:书号,书名,作者,出版社。对每本被借出的书保存有读者号、借出日期和应还日期。要求:给出该图书馆数据库的E-R图,再将其转换为关系模型。
18.图4-1是某个教务管理数据库的E-R图,请把它们转换为关系模型(图中关系、属性和联系的含义,已在旁边用汉字标出)。
19.图4-2 是一个销售业
务管理的E-R图,请把它转换成关系模型。
20.设有一家百货商店,已知信息有:
1) 每个职工的数据
是职工号、姓名、地址和他所在的商品部。
2) 每一商品部的数
据有:它的职工,经理和它经销的
商品。
3) 每种经销的商品数有:商品名、生产厂家、价格、型号(厂家定的)和内部商品代号(商店
规定的)。
4) 关于每个生产厂家的数据有:厂名、地址、向商店提供的商品价格。
请设计该百货商店的概念模型,再将概念模型转换为关系模型。注意某些信息可用属性表示,其他信息可用联系表示。
21.下列有关E-R模型向关系模型转换的叙述中,不正确的是——。
A. 一个实体模型转换为一个关系模式
B. 一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式,也可以与联系的任意一端实体所对应的关
系模式合并
C. 一个1:n联系可以转换为一个独立的关系模式,也可以与联系的任意一端实体所对应的关
系模式合并
D.一个m:n联系转换为一个关系模式
复习题三答案
1.答:
数据库的设计要经过需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库运行和维护6个阶段,其内容可以通过图5-6表示。 企业
数据分析 用户业务活动分析
概念模型分析 功能模型
逻辑模式设计 事物设计
物理模式设计 程序说明
用户子模式设计 应用程序设计
加栽试验数据 调试和运行 性能考察
满意
加栽数据库 投入运行维护
图 5-6 数据库设计过程示意图 2.答:
数据库设计分为6个阶段:需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库运行和维护。各阶段的主要内容为: ①需求分析阶段:准确了解并分析用户对系统的需要和要求,弄清系统要达到的目标和实现的功能。 ②概念结构设计阶段:通过对用户需求分析进行综、归纳与抽象,形成一个 独立于具体DBMS的概念模型。
③逻辑结构设计阶段:将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型,并将其性能进行优化。 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,包括数据存储结构和存取方法。
5 数据库实施阶段:愚勇DBMS提供的数据操作语言和宿主语言,根据数据库的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系统试运行。
6 数据库运行和维护阶段:数据库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,必须不断的对其结构性能进行评价,调整和修改。 3.答:
概念设计阶段,设计者要将应用需求转换为与计算机硬件无关的,与各个数据库管理系统产品无关的概念模型(即E-R图):逻辑设计阶段,要完成数据库的逻辑模式和外模式的设计工作,即系统设计者要先将E-R图转换成具体的数据库产品支持的数据模型,形成数据库逻辑模式,然后根据用户处理的要求,安全性的考虑,建立必要的数据试图,形成数据的外模式:在物理设计阶段,要根据具体使用的数据库管理系统的特点和处理的需要进行物理存储安排,并确定系统要建立的索引,得出数据库的内模式。 4.答:
数据库设计有2个特点:
1 进行数据库系统设计时应考虑到计算机硬件,软件和用户的实际情况。即要求数据库设计时,必须适应所在的计算机硬件环境,选择合适的DBMS,了解并提高数据库用户的技术水平和管理水平。 2 数据库系统设计时应使结构特性设计和行为特性设计紧密结合。数据库设计时,结构设计和行为设计应分离设计,相互参照,反复探寻,共同达到设计目标。 5.答:
需求分析调查的具体内容有3方面:
1 数据库中的信息内容:数据库中需存储哪些数据,它包括用户将从数据库中直接获得或者间接导出的信息的内容和性质。
2 数据处理内容:用户要完成什么数据处理功能:用户对数据处理响应时间的要求:数据处理的工作方式。
3 数据安全性和完整性要求:数据的保密措施和存取控制要求:数据自身的或数据间的约束限制。 6.答:
数据字典是各类数据描述的集合,它是进行详细的数据收集和数据分析后所获得的主要成果。数据字典通常包括数据项,数据结构,数据流,数据存储和处理过程5个部分. 7.答:
概念结构设计是将系统需求分析得到的用户需求抽象为信息结构过程。概念结构设计的结果是数据库的概念模型。
概念结构设计是将系统需求分析得到的用户要求抽象为信息结构过程。概念结构设计的结果是数据库的概念模型。
概念结构独立于数据库逻辑结构和支持数据库的DBMS,其主要特点是:
1 概念模型是现实世界的一个真实模型:概念模型应能真实,充分反映现实世界,能满足用户对数据的处理要求。
2 概念模型应当易于理解:概念模型只有被用户理解后,才可以与设计者交换一件,参与数据库的设计
3 概念模型应当易于更改:由于现实世界(应用环境和应用要求)会发生变化,这就需要改变概念模型。易于更改的概念模型有利于修改和扩充。
4 概念模型应易于向数据模型转换:概念模型最终要转换为数据模型。设计概念模型时应当注意,使其有利于向特定的数据模型转换。 8.答:
抽象就是抽取显示世界的共同特性,忽略本质的细节,并吧这些共同特性用各种概念精确的加以描述,形成某种模型。 例子如下
1使用分类法抽象“职工”类:在企业环境中,张小英是职工中的一员,她是具有职工们共有的特性和行为:在某个部门工作,参与某个工程的设计或施工。与张小英属同一对象的还有王丽平等其他职工,如图5-7所示 .
职工
“成员”
…… 张小英 王丽平 柳勇 李成
图5-7 职工分类示意图
2使用聚集方法抽象“职工”属性:把实体集“职工”的“职工号”,“姓名”等属性聚集为实体型“职工”,如图5-8所示 职工
实体型 属性
性别 职工号 年龄 姓名 工资 图5-8 职工属性聚集实例
3使用概括法将“职工”的子类合并:职工是个实体集,技术人员,干部也是实体集,担技术人
员,干部局势职工的子集,如图5-9所示
图5-9概括表示示意图 9.答:
概念结构设计是将系统需求分析得到的用户需求抽象为信息结构过程。概念结构设计的结果是数据库的概念模型。概念结构能转化为机器世界中的数据模型,并用DBMS实现这些要求。
概念结构的设计可分为两步:第一步是抽象数据并设计局部视图;第二步是集成局部视图,得到全局的概念结构。 10.答:
E-R图是描述现实世界的概念模型的图形,E-R图也称为实体-联系图。它提供了表示实体集,属性和联系的方法。构成E-R图的基本要素是实体集、属性和联系。 11.答:
视图集成就是把设计好的各个子系统的分E-R图综合成一个系统的总E-R图,同时消除属性冲突、命名冲突、机构冲突,为关系数据库逻辑结构设计做准备。
视图的集成可以有两种方法:一种方法是多个分E-R图综合一次集成,如图,5-10a所示;另一种方法是逐步集成,累加的方法一次集成两个分E-R图,如图5-10b所示。
a
b 图5-10 视图集成的两
基本E-R 12.答:
逻辑结构设计是把概念模型结构转换成某个具体的 DBMS所支持的数据模型。 逻辑结构设计步骤为:
1 把概念模型转换成一般的数据模型。
2 把一般的数据模型转换成特定的DBMS所支持的数据模型。 3 通过优化方法将其转化为优化的数据模型。 13.答:
1)E-R图转换为网状模型的方法为: 1 每个实体集转换成一个记录。
2 每个1:n的二元联系转换成一个系,系的方向由1方实体记录指向n方向实体记录。
3 每个m:n的二元联系,在转换时要引入一个连结记录,并形成两个系,系的方向由实体记录方指向连结记录方。