【自考必背】数据库系统原理第三章

 

1、（识记）数据库生命周期，数据库设计目标、内容、方法和过程，深入理解和熟练掌握关系数据库设计的具体方法和步骤

生命周期阶段：数据库分析与设计阶段、数据库实现与操作阶段

设计目标：满足应用功能需求和良好的数据库性能

设计内容：数据库结构设计、数据库行为设计

设计方法：直观设计法、规范设计法、计算机辅助设计法

设计过程：需求分析阶段、结构设计阶段、行为设计阶段、数据库实施阶段、数据库运行和维护阶段

2、（识记）数据库设计的基本步骤

分阶段规范设计方法已在数据库设计中广泛应用，该方法遵循自顶向下、逐步求精的原则，将数据库设计过程分解为如下6个相互依存的阶段。

（1）需求分析：确定数据库范围、应用过程分析、收集与分析数据、编写需求分析报告

（2）概念结构设计：需求分析报告基础上，按照特定的方法设计满足应用需求的用户信息结构，该信息结构称为概念模型。（实体分析法、属性综合法）

（3）逻辑结构设计：将概念模型转换为等价的、并为特定DBMS所支持数据模型的结构。（层次、网状、关系）

（4）物理结构设计：对于给定的逻辑结构，研究并构造物理结构的过程。确定数据库在存储设备上的存储结构及存储方法。包括索引，聚集，物理块大小，数据压缩的选择等

（5）数据库实施：加载数据、应用程序设计、数据库试运行

（6）数据库运行和维护

3、（识记）关系数据库的设计方法

关系数据库的设计遵从数据库设计的基本步骤，其中关系数据库的概念结构设计与逻辑结构设计是关系数据库整个设计过程的关键。

4、（识记）关系数据库设计过程与各级模式

（1）需求分析阶段：综合各个用户的应用需求

（2）概念结构设计阶段：形成概念模式

（3）逻辑结构设计阶段：E-R图转换为关系数据模型，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，建立视图，形成数据外模式

（4）物理结构设计阶段：建立索引和聚集，形成数据库内模式

5、（综合应用）概念结构设计

（1）E-R图的表示方法：将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构（概念模型）的过程

（2）局部信息结构设计：根据分析报告中标明的不同用户视图范围所建立的满足该范围内用户需求的信息结构。（步骤：确定局部范围、选择实体、选择实体关键字、确定实体间联系、确定实体属性）

（3）全部信息结构设计：将局部信息结构合并成为一个全局信息结构

6、（领会）逻辑结构设计方法

理解和掌握关系数据库逻辑结构设计中E-R图向关系模型转化的方法。了解关系数据库逻辑结构设计中数据模型的优化与设计用户子模式。

（1）E-R图向关系模型的转换：

1）一个实体型转换为一个关系模式

2）一个一对一联系转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并

3）一个一对多联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与N端对应的的关系模式合并

4）一个多对多连续转换为一个关系模式

5）三个或三个以上实体键的一个多元联系可以转换为一个关系模式

具有相同码的关系模式可以合并

（2）数据模型的优化：通常以关系规范化理论为指导

1）确定属性间函数依赖关系

2）关系模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余联系

3）判断每个关系模式的范式，根据实际需求选择最合适范式

4）按照需求分析阶段得到的处理要求，分析这些模式对于这样的应用环境是否合适，确定是否要对某些模式进行合并或分解

5）对关系模式进行必要的分解，提高数据操作的效率和存储空间利用率

（3）设计用户子模式：根据局部应用需求，利用视图设计更符合局部用户需要的用户外模式

1）通过视图机制在设计用户视图时，重新定义属性别名，使之更符合用户习惯，方便使用

2）对不同级别的用户定义不同的视图，保证系统安全性

3）简化用户对系统的使用。复杂查询定义为视图，方便调用

7、（识记）物理设计方法

物理设计的任务主要是通过对关系建立索引和聚集来实现与应用相关数据的逻辑连接和物理聚集，以改善对数据库的存取效率。了解建立索引和建立聚集的作用于方法。

加快数据访问速度，提高应用程序执行效率

（1）索引：

1）静态建立索引应用人员预先建立索引，后续的应用程序均可直接存取数据，适用于用户较多且使用周期相对较长的数据

2）动态建立索引应用人员在程序内外临时建立索引，适用于单独用户或临时性使用要求

（2）聚集：将相关数据集中存放的物理存储技术。相关的数据放在同一个物理块中

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