软考下午科目——第二章——数据库设计

数据库设计(15`)

大纲要求

• 理解和掌握数据库管理系统的功能和特征
• 了解数据库模型，包括概念模式、外模式和内模式
• 了解数据模型，包括E-R图、第一范式、第二范式、第三范式
• 了解数据操作，包括集合运算和关系运算
• 了解数据库语言，即SQL
• 了解数据库的控制功能，包括并发控制、恢复、安全性、完整性
• 了解数据仓库和分布式数据库的基础知识
• 了解数据库的逻辑设计和物理设计

常考的考点:

• 数据模型
• 主键和超键
• E-R模型转换为关系模型
• SQL语句

数据库设计的步骤

数据库应用系统的生命周期

软件生命周期分为6个阶段：制定计划、需求分析、设计、程序编制、测试和运行维护。
数据库应用系统的生命周期：数据库规划、需求描述与分析、数据库与应用程序设计、数据库系统实现、测试与运行维护。

1. 数据库规划

• 数据库规划是创建数据库应用系统的起点，是数据库应用系统的任务陈述和任务目标。
• 任务陈述定义了数据库应用系统的主要目标，而每个任务目标定义了系统必须支持的特定任务。
• 数据库规划过程还必然包括对工作量的估计、使用的资源和需要的经费等。
• 同时，还应当定义系统的范围和边界，以及它与公司信息系统其他部分的接口。

2. 需求描述与分析

• 需求描述与分析是站在用户的角度，从系统中的数据和业务规则入手，收集和整理用户的信息，以特定的方式加以描述，是下一步工作的基础。

3. 数据库与应用程序设计

• 数据库设计是对用户数据的组织和存储设计
• 应用程序设计是在数据库设计的基础上对数据操作及业务实现的设计，包括事务设计和用户界面设计。

4. 数据库系统实现

• 数据库系统实现是依照设计，使用DBMS（数据库管理系统）支持的数据定义语言（DDL）实现数据库的建立，用高级语言（Basic、Delphi、c、c++）编写应用程序

5. 测试

• 测试是在数据系统投入使用之前，通过精心制定的测试计划和测试数据来测试系统的性能是否满足设计要求，并发现问题

6. 运行维护

• 数据库应用系统经过测试、试运行后即可正式投入运行
• 运行维护是系统投入使用后，必须不断地对其进行评价、调整与修改，直至系统消亡。

数据库设计的方法

在确定了数据库设计的策略以后，就需要应用响应的设计方法和步骤。

1. 用户需求分析

• 用户需求分析是数据库设计人员采用一定的辅助工具对应用对象的功能、性能和限制等要求所进行的科学分析

2. 概念设计

• 概念设计是对信息进行分析和定义，如视图模型化、视图分析和汇总。
• 该阶段对应应用对象精确地进行抽象和概括，以形成独立于计算机系统的企业信息模型。
• 描述概念模型的工具是E-R图

3. 逻辑设计

• 逻辑设计是将抽象的概念模型转化为与选用的DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑模型，它是物理设计的基础，包括模式初始设计、子模式设计、应用程序设计、模式评价及模式求精

4. 物理设计

• 物理设计是将逻辑模型转化为计算机中的具体实现方案。

例题

例一

需求

概念模型设计

逻辑结构设计

问题

解析

答案

例二

需求

概念模型设计

逻辑结构设计

问题

解析

答案

例三

需求

概念模型设计

逻辑结构设计

问题

解析

答案

例四

需求

概念模型设计

关系模式设计

问题

解析

答案

同步练习

1

需求分析

概念模型设计

关系模型设计

问题

答案

2

需求分析

概念模型设计

逻辑模型设计

问题

答案

3

需求分析

概念模型设计

关系模型设计

问题

答案

4

需求分析

概念模型设计

逻辑结构设计

问题

答案

5

需求分析

概念模型设计

逻辑结构设计

问题

答案