計算機(jī)四級考試數(shù)據(jù)庫工程師章節(jié)重點(diǎn)總結(jié)

1、第一章 引 論1、數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生于 20世紀(jì) 60年代， 是信息系統(tǒng)的核心技術(shù)和重要基礎(chǔ) ;2、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科劃分為四個 專業(yè)方向：計算機(jī)科學(xué)(CS)計算機(jī)工程(CE); 軟件工程(SE)信息技術(shù)(IT)。1.1 基本概念1.1.1 信息與數(shù)據(jù)1、信息、物質(zhì)、能量是組成客觀世界 并促進(jìn)社會發(fā)展的三大基本要素 ;2、信息 (Information)- 是客觀世界事物 的存在方式和運(yùn)動狀態(tài)的反映， 是對事物之 間相互聯(lián)系、相互作用的描述。信息具有可 感知、可存儲、可加工、可傳遞和可再生的 自然屬性。3、數(shù)據(jù) (Data)-是描述現(xiàn)實世界事物的 符號記錄， 是用物理符號記錄下來的可以識 別的信

2、息。 不同的物理符號體現(xiàn)出數(shù)據(jù)的不 同表現(xiàn)形式。4、信息與數(shù)據(jù)間存在固有聯(lián)系，數(shù)據(jù) 是信息的符號表示，或稱為載體。信息則是 數(shù)據(jù)的語義解釋，是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，信息以數(shù) 據(jù)的形式表現(xiàn)出來，并為人們理解和接受。5、數(shù)據(jù)處理 (Data Processing)-是指對 數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、收集、組織、存儲，進(jìn)而從 已數(shù)據(jù)出發(fā)，抽取或推導(dǎo)出新的數(shù)據(jù)，這些 數(shù)據(jù)表示了新的信息。6、數(shù)據(jù)管理 (Data Management)- 是指 對數(shù)據(jù)的分類、收集、組織、編碼、存儲、 檢索和維護(hù)，是數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)的重要環(huán)節(jié)。7、數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理的區(qū)別在于， 數(shù)據(jù)處理除了具有數(shù)據(jù)管理功能外， 還可通 過數(shù)據(jù)管理得到的數(shù)據(jù)進(jìn)一步

3、深加工， 從中 獲取新的數(shù)據(jù)和信息。1.1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1、數(shù)據(jù)庫 (DB，DataBase)-是長期存儲 在計算機(jī)內(nèi)有組織的、大量的、共享的數(shù)據(jù) 集合 ;2、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) (DBMS， Database Management System)- 是指在計算機(jī)系統(tǒng) 中，位于用戶與操作系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)管理系 統(tǒng)軟件，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心。3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) (DBS，DataBase System)- 是指在計算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的軟硬 件系統(tǒng)構(gòu)成，DBS-般分成三個層次：(1)計 算機(jī)硬件平臺 ;(2)系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件 ;(3)用 戶; 在不引起混淆和歧義的情況下， 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡稱為數(shù)據(jù)庫。4、

4、(狹義的 )數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 是由數(shù)據(jù)庫 和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)組成的軟件系統(tǒng)， 主要為 用戶提供數(shù)據(jù)存儲和查詢、插入、修改、刪 除、更新等數(shù)據(jù)管理功能。5 、 (狹義的 )數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng) (DBAS， DataBase Application System) 是由數(shù)據(jù)庫、 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序組成的軟 件系統(tǒng)，它面向具體應(yīng)用領(lǐng)域，提供了更為 復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理功能。6 、 數(shù)據(jù)庫技術(shù) 是研究數(shù)據(jù)庫的結(jié) 構(gòu)、存儲、設(shè)計、管理和使用的-門計算機(jī) 應(yīng)用學(xué)科。7、 數(shù)據(jù)庫技術(shù)與其它計算機(jī)科學(xué)有密 切關(guān)系：(1) 數(shù)據(jù)庫技術(shù)以文件系統(tǒng)為基礎(chǔ)發(fā)展 而來，DBMS需要操作系統(tǒng)的支持，數(shù)據(jù)庫 以文件形式存儲在外

5、部存儲上的 ;(2) 數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的關(guān)系很密切， 數(shù)據(jù)庫技術(shù)不僅用到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的鏈表、 樹、圖等知識，各種數(shù)據(jù)模型本身就屬于復(fù) 雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ;(3) 主流的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其理論基 礎(chǔ)是關(guān)系數(shù)據(jù)模型， 而該模型是在離散數(shù)學(xué) 集合論中 “關(guān)系 ”這-基本概念上發(fā)展起來 的;(4) 當(dāng)用戶訪問數(shù)據(jù)庫，DBMS對用戶提 交的查詢操作類似于， 計算機(jī)編譯系統(tǒng)對程 序的編譯過程 ;(5) 開發(fā)一些大型的DBS或 DBMS的過程，要遵循軟件工程的開發(fā)模式。1.2 數(shù)據(jù)模型1.2.1 數(shù)據(jù)模型概念1 、數(shù)據(jù)模型 (Data Model)- 是數(shù)據(jù)庫系 統(tǒng)的形式框架， 是用來描述數(shù)據(jù)的一組概念 和定義，包

6、括描述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)聯(lián)系、數(shù)據(jù)操 作、數(shù)據(jù)語義以及數(shù)據(jù)一致性的概念工具 ;2、 數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足：(1 )能夠比較真實 地模擬現(xiàn)實世界 ;(2)容易為人們所理解 ;(3)便 于在計算機(jī)上實現(xiàn)。3、數(shù)據(jù)模型的組成：(1) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)特 征，從語法角度表述了客觀世界中數(shù)據(jù)對象 本身的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)對象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系， 是 刻畫一個數(shù)據(jù)模型性質(zhì)最重要的方面。 在數(shù) 據(jù)庫系統(tǒng)中， 通常按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來區(qū) 分、命名各種數(shù)模，如層次、網(wǎng)狀、關(guān)系數(shù)模。(2) 數(shù)據(jù)操作：用于描述系統(tǒng)的動態(tài)特 征，是一組對數(shù)據(jù)庫中各種數(shù)據(jù)對象允許執(zhí) 行的操作和操作規(guī)則組成的集合。 數(shù)據(jù)操作 可以是檢索、插入等，數(shù)模

7、必須定義這些操 作的確切含義、操作符號、操作規(guī)則以及實 現(xiàn)操作的數(shù)據(jù)庫語言。(3) 數(shù)據(jù)完整性約束：是一組完整性規(guī) 則的集合， 它定義了數(shù)模必須遵守的語義約 束，也規(guī)定了數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)內(nèi)部及數(shù)據(jù)之間 聯(lián)系所必須滿足的語義約束。 它限定了數(shù)據(jù) 庫的狀態(tài)以及狀態(tài)的變化， 以便維護(hù)數(shù)據(jù)的 正確性、有效性。1.2.2 數(shù)據(jù)模型分類1、用數(shù)據(jù)模型這一概念來描述數(shù)據(jù)庫 的結(jié)構(gòu)和語義，通過現(xiàn)實世界 信息世界 機(jī)器世界的抽象轉(zhuǎn)換過程構(gòu)建數(shù)據(jù)庫， 并根 據(jù)模型所定義的規(guī)范去管理和使用數(shù)據(jù)。2、建模過程： (1) 將現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)對 象抽象為信息世界中的某一信息結(jié)構(gòu);(2) 再將信息結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為機(jī)器世界中某一具體DB

8、MS支持的數(shù)據(jù)模型，并存儲于計算機(jī)中。3、數(shù)據(jù)模型分類：(1) 概念數(shù)據(jù)模型 (概念模型 )：按用戶的 觀點(diǎn)對數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行建模， 是現(xiàn)實世界到 信息世界的第一層抽象， 強(qiáng)調(diào)其語義表達(dá)功 能，易于用戶理解，是用戶與設(shè)計人員交流 的語言，主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計。最常用的是 實體 聯(lián)系模型。(2) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型 (表示型 / 實現(xiàn)型 )：是 機(jī)器世界中與具體 DBMS相關(guān)的數(shù)據(jù)模型， 包括關(guān)系模型、網(wǎng)狀模型和層次模型(3) 物理數(shù)據(jù)模型：屬底層數(shù)據(jù)模型， 描述數(shù)據(jù)的實際存儲方式。1.3 數(shù)據(jù)視圖與模式結(jié)構(gòu)1.3.1 數(shù)據(jù)視圖與數(shù)據(jù)抽象1、數(shù)據(jù)視圖：指從某個角度看到的客 觀世界數(shù)據(jù)對象的特征， 是對數(shù)據(jù)

9、對象某一 方面特征的描述。2、數(shù)據(jù)抽象：是一種數(shù)據(jù)描述和數(shù)據(jù) 庫設(shè)計原則， 是指專注于數(shù)據(jù)對象的某方面 特征，而忽略其他特征。3、集和值：集是指對某一類數(shù)據(jù)的結(jié) 構(gòu)和屬性的說明，值是集的一個具體賦值 ;4、數(shù)據(jù)模式：對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)某方面 結(jié)構(gòu)和特征的描述，它僅涉及集的描述，不 涉及具體的值。1.3.2 三級模式結(jié)構(gòu)1、數(shù)據(jù)庫三級模式結(jié)構(gòu) 外部級、概 念級和內(nèi)部級，分別定義了外模式、模式和 內(nèi)模式，用于從不同角度描述數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。2、模式：(1) 也稱邏輯模式、概念模式 ;(2) 對數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和 特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖 ;(3) 模式不僅定義了數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)， 還定義

10、了數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系、 與數(shù)據(jù)的關(guān)的安 全性和完整性要求 ;(4) 一個數(shù)據(jù)庫只有一個模式，建立在 某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)上。3、外模式：(1) 也稱子模式、用戶模式、用戶視圖 ;(2) 是對數(shù)據(jù)庫用戶能夠看見和使用的 局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。(3) 一個數(shù)據(jù)庫可以有多個外模式，每 個外模式描述了某個特定用戶所使用的局 部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征， 是與某一應(yīng)用有 關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。(4) 外模式還是保證數(shù)據(jù)安全的有力措 施，每個用戶只能看見和訪問所對應(yīng)的外模 式中的數(shù)據(jù)，其它數(shù)據(jù)對他是不可見的。4、內(nèi)模式：(1) 也稱物理模式、存儲模式 ;(2) 是對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu) 和存儲方式的描述

11、， 代表了數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi) 部的表示方式和物理組織結(jié)構(gòu) ;1.3.3 二級映象與數(shù)據(jù)獨(dú)立性1、外模式 / 模式映象：(1) 定義了數(shù)據(jù)庫中不同用戶的外 模式與數(shù)據(jù)庫邏輯模式之間的對應(yīng)關(guān)系 ;(2) 可有多個外模式 / 模式映象， 對 于每個外模式，需要一個外模式 / 模式映象 來定義該外模式與模式之間的對應(yīng)關(guān)系 ;(3) 當(dāng)模式發(fā)生變化時，只需調(diào)整 外模式 / 模式間的映象關(guān)系，而外模式無需 修改，保證了數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序的邏輯獨(dú)立 性，稱為數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。2、模式 / 內(nèi)模式映象：(1) 定義了數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)全局邏輯 結(jié)構(gòu)， 與這些數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的物理存儲組織 結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系。(2) 模式 /

12、內(nèi)模式映象是唯一的 ;(3) 當(dāng)內(nèi)模式發(fā)生變化時，只需調(diào) 整模式 / 內(nèi)模式映象關(guān)系，而模式無需修改， 保證了數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序間的物 理獨(dú)立性，稱為數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)：是指數(shù) 據(jù)庫系統(tǒng)的組成構(gòu)件、 各構(gòu)件的功能及各構(gòu) 件間的協(xié)同工作方式 ;2、分類：(1) 集中式：全部數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)管理 功能均集中在一臺計算機(jī)上的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 包括單用戶和主從式兩種，單用戶DBS是指系統(tǒng)由一個用戶獨(dú)占， 不同機(jī)器間不能共享 數(shù)據(jù);主從式DBS是指一個主機(jī)帶多個分時 多用戶的 DBS;(2) 分布式：數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)在邏 輯上是一個整體， 但在物理上卻可以分布在

13、網(wǎng)絡(luò)中不同數(shù)據(jù)管理節(jié)點(diǎn)上 ;(3) 客戶/服務(wù)器：將DBMS和數(shù)據(jù) 庫應(yīng)用分開， 網(wǎng)絡(luò)中某些節(jié)點(diǎn)上的計算機(jī)專 門執(zhí)行DBMS功能，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理服務(wù)，稱 為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 ;其他節(jié)點(diǎn)的計算機(jī)上安裝 DBMS的外圍應(yīng)用開發(fā)工具，支持用戶的應(yīng) 用，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)表示服務(wù)，稱為客戶端 ;(4) 并行式：硬件平臺是并行計算機(jī)系統(tǒng)，使用多個CPU和多個磁盤進(jìn)行并行 數(shù)據(jù)處理和磁盤訪問操作， 以提高執(zhí)行速度(5) WEB式：由通過互聯(lián)網(wǎng)連接起 來的客戶端、WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組 成。1.5 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)1.5.1 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能(1) 數(shù)據(jù)定義功能：DBMS提供了數(shù) 據(jù)定義語言(DDL)，用戶利用

14、DDL定義數(shù)據(jù)庫 對象的三級模式結(jié)構(gòu)， 描述數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)特 征。(2) 數(shù)據(jù)操縱功能：DBMS提供數(shù)據(jù) 操縱語言(DML)，用戶利用DML對數(shù)據(jù)進(jìn)行 查詢、插入、刪除或更新 ;(3) 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理和控制功能(4) 數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能1.5.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的全局結(jié)構(gòu)1、DBS可分為用戶、人機(jī)交互界 面、DBMS和磁盤四個層次；2、用戶可分為四類：數(shù)據(jù)庫管理員DBA;專業(yè)用戶；應(yīng)用程序員；終端用戶；3、DBMS可分為兩部份：(1) 查詢處理器：面向用戶查詢請求；包括以下幾個功能模塊：DML編譯器、嵌入式DML的預(yù)編譯器、DDL編譯器、查詢執(zhí) 行引擎 ；(2) 存儲管理器：面向數(shù)據(jù)存儲訪 問，

15、包括以下幾個功能模塊：權(quán)限和完整性 管理器、事務(wù)管理器、文件管理器、緩沖區(qū) 管理器 ；4、磁盤存儲的類型：(1) 以數(shù)據(jù)庫文件方式存儲的應(yīng)用 數(shù)據(jù) ；(2) 數(shù)據(jù)字典 ；(3) 為提高查詢速度而設(shè)置的數(shù)據(jù) 庫引擎 ；(4) DMS運(yùn)行時的統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)；(5) 日志信息。1.6數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用1 、 第一代 DBS： 60年代末 70年代 初，層次型和網(wǎng)狀型 DBS；2、第二代 DBS： 70年代后期，關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ；3、新型 DBS： 80年代，分布式數(shù) 據(jù)庫系統(tǒng) ；90年代， 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)、 網(wǎng) 絡(luò)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)第二章 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)生命周期2.1 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)生命周期2.1.1

16、 軟件工程與軟件開發(fā)方法1 、 軟件工程：指導(dǎo)計算機(jī)軟件開 發(fā)和維護(hù)的工程科學(xué)，它采用工程化的概 念、原理、技術(shù)和方法，以及正確的項目管 理技術(shù)， 來開發(fā)和維護(hù)軟件 ；它將系統(tǒng)化、 規(guī) 范化、定量化方法應(yīng)用于軟件的開發(fā)、操作 和維護(hù)，也就是將工程化應(yīng)用于軟件生產(chǎn) ；2、軟件工程的目標(biāo)： 在給定成本、 進(jìn)度的前提下， 開發(fā)出滿足用戶需求并具有 下述特征的軟件產(chǎn)品：可修改性、有效性、 可靠性、可理解性、可維護(hù)性、可重用性、 可適應(yīng)性、可移植性、可追蹤性和可互操作 性。3、軟件生命周期：指軟件產(chǎn)品從 考慮其概念開始， 到該產(chǎn)品交付使用的整個 時期， 包括概念階段、 需求階段、 設(shè)計階段、 實現(xiàn)階段、

17、 測試階段、 安裝部署及交付階段 ；4、軟件項目管理：為了能使軟件 開發(fā)按預(yù)定的質(zhì)量、進(jìn)度和成本進(jìn)行，而對 成本、質(zhì)量、進(jìn)度、人員、風(fēng)險等進(jìn)行分析和有效管理的一系列活動。5、軟件工程以關(guān)注軟件質(zhì)量為特 征，由方法、工具和過程三部分組成 ;6、軟件過程模型 (軟件開發(fā)模型 )： 是對軟件過程的一種抽象表示， 表示了軟件 過程的整體框架和軟件開發(fā)活動各階段間 的關(guān)系，常見的有：瀑布模型、快速原形模 型、增量模型和螺旋模型。2.1.2 DBAS軟件組成1 、 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用軟件在內(nèi)部可看作 由一系列軟件模塊 /子系統(tǒng)組成，這些模塊 / 子系統(tǒng)可分成兩類：(1) 與數(shù)據(jù)訪問有關(guān)的數(shù)據(jù)庫事務(wù) 模塊：利用DB

18、MS提供的數(shù)據(jù)庫管理功能， 以數(shù)據(jù)庫事務(wù)方式直接對數(shù)據(jù)庫中的各類 應(yīng)用數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，模塊粒度較小 ;(2) 與數(shù)據(jù)訪問無直接關(guān)聯(lián)的應(yīng)用 模塊：在許多與數(shù)據(jù)處理有關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng) 中，對數(shù)據(jù)庫的訪問只是整體中的一部分， 其他功能則與數(shù)據(jù)庫訪問無直接關(guān)系， 這部 分模塊粒度可以比較大。2、DBAS設(shè)計開發(fā)的硬件方面：主 要涉及根據(jù)系統(tǒng)的功能、性能、存儲等需求 選擇和配置合適的計算機(jī)硬件平臺， 并與開 發(fā)好的DBA漱件系統(tǒng)進(jìn)行集成，組成完整的 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng) ;2.1.3 DBAS生命周期模型1、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的生命周期模型：(1) 參照軟件開發(fā)瀑布模型的原理，DBAS的生命周期由項目規(guī)劃、 需求分析、

19、 系統(tǒng)設(shè)計、實現(xiàn)和部署、運(yùn)行管理與維護(hù)等 5個基本活動組成 ;(2) 將快速原形模型和增量模型的 開發(fā)思路引入DBAS生命周期模型，允許漸 進(jìn)、迭代地開發(fā) DBAS;(3) 根據(jù)DBAS的軟件組成和各自功能，細(xì)化DBAS需求分析和設(shè)計階段，弓I入了 數(shù)據(jù)組織與存儲設(shè)計、數(shù)據(jù)訪問與處理設(shè) 計、應(yīng)用設(shè)計三條設(shè)計主線，分別用于設(shè)計 DBAS中的數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫事務(wù)和應(yīng)用程序；(4) 將DBAS設(shè)計階段細(xì)分為概念設(shè) 計、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計三個步驟，每一步 的設(shè)計內(nèi)容又涵蓋了三條設(shè)計主線。2.2 規(guī)劃與分析2.2.1 系統(tǒng)規(guī)劃與定義1 、 定義：系統(tǒng)規(guī)劃與分析是面向 將要開發(fā)的DBAS,通過了解用戶實際需

20、求， 明確該系統(tǒng)需要實現(xiàn)的目標(biāo)和任務(wù)， 并從數(shù) 據(jù)管理和數(shù)據(jù)處理的角度， 確定系統(tǒng)中數(shù)據(jù) 庫軟件的功能、性能范圍 ；2、系統(tǒng)規(guī)劃與定義包括：(1) 任務(wù)陳述：描述所要開發(fā)的DBAS勺總體目標(biāo)；(2) 確定任務(wù)目標(biāo) ；(3) 確定系統(tǒng)范圍和邊界 ；(4) 確定用戶視圖 ；2.2.2 可行性分析1 、 可行性分析包括以下四方面：(1) 經(jīng)濟(jì)可行性：對項目進(jìn)行成本效益分析；DBAS的成本主要包括：A、軟硬件 購置費(fèi)用；B、系統(tǒng)開發(fā)費(fèi)用；C、系統(tǒng)安裝、 運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用。(2) 技術(shù)可行性：是根據(jù)用戶提出 的系統(tǒng)功能、 性能及實現(xiàn)系統(tǒng)的各項約束條 件，對系統(tǒng)軟件、硬件、技術(shù)方案作出評估 和選擇建議 ；A

21、、硬件可行性研究是分析 DBAS 的硬件平臺環(huán)境和設(shè)置 ；B、軟件可行性研究包括：對可用的DBMS和操作系統(tǒng)的選型評估，對中間件 和開發(fā)環(huán)境的選型建議，對DBAS開發(fā)模式和 編程語言的建議 ；C、技術(shù)方案的選擇是根據(jù)系統(tǒng)技 術(shù)需求，提出DBAS可能采用的合理技術(shù)方案 和關(guān)鍵技術(shù) ；(3) 操作可行性：是論證是否具備DBAS發(fā)所需的各類人員資源、軟件資源、 硬件資源和工作環(huán)境等，以及為支持 DBAS 開發(fā)如何去改進(jìn)加強(qiáng)這幾方面資源。(4) 開發(fā)方案選擇：目的是提出并 評價實現(xiàn)系統(tǒng)的各種開發(fā)方案， 從中選出一 種適用于DBAS軟件的開發(fā)方案；2.2.3 項目規(guī)劃1 、 項目規(guī)劃是項目管理者對資 源

22、、成本和進(jìn)度做出合理估算，并在此基礎(chǔ) 上制定切實可行的DBAS項目開發(fā)計劃。2、 項目規(guī)劃包括以下內(nèi)容：(1) 確定項目的目標(biāo)和范圍 ；(2) 根據(jù)DBAS軟件開發(fā)模型，分解 和定義整個項目包括的工作活動和任務(wù) ；(3) 估算完成該項目的規(guī)模和所需 各種資源 ；(4) 制定合理的DBAS項目計劃3、項目規(guī)劃的結(jié)果應(yīng)形成數(shù)據(jù)庫 應(yīng)用系統(tǒng)項目計劃文檔，即項目計劃書。2.3 需求分析1、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)需求是指用戶對DBAS在功能、性能、行為、設(shè)計約束等方 面的期望和要求 ;2、DBAS需求分析是在已經(jīng)明確的 DBAS系統(tǒng)范圍基礎(chǔ)上，通過對應(yīng)用問題的理 解和分析，采用合適的工具和符號，系統(tǒng)地 描述DB

23、AS的功能特征、性能特征和約束，并 形成需求規(guī)范說明文檔 ;3、需求分析過程由需求獲取、需 求分析、需求描述和規(guī)范說明、需求驗證等 組成 ;4、DBAS的需求分析包括：(1) 數(shù)據(jù)需求分析 ;(2) 數(shù)據(jù)處理需求分析 ;(3) 業(yè)務(wù)需求分析 ;(4) 分析數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在性能、 存儲、 安全、備份與恢復(fù)等方面的要求 ;2.3.1 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理需求分析1、數(shù)據(jù)需求分析：是從對數(shù)據(jù)組 織與存儲的設(shè)計角度， 辨識應(yīng)用領(lǐng)域所管理 的各類數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 與數(shù)據(jù)處理需求 分析結(jié)果一起，組成數(shù)據(jù)字典 ;2、數(shù)據(jù)處理需求分析：是從數(shù)據(jù) 訪問和處理的角度， 明確對各類數(shù)據(jù)項所需 進(jìn)行的數(shù)據(jù)訪問操作， 分析結(jié)果

24、可表示為數(shù) 據(jù)流圖或事務(wù)規(guī)范 ;3、事務(wù)規(guī)范包括：(1) 事務(wù)名稱 ;(2) 事務(wù)描述 ;(3) 事務(wù) 所訪問的數(shù)據(jù)項 ;(4)事務(wù)用戶 ;2.3.2 業(yè)務(wù)規(guī)則需求分析1、業(yè)務(wù)規(guī)則需求分析：是從 DBAS 高層目標(biāo)和整體功能出發(fā)， 分析系統(tǒng)或系統(tǒng) 中一些大粒度子系統(tǒng)應(yīng)具有的業(yè)務(wù)類型和 功能，明確用戶或外部系統(tǒng)與 DBAS的交互模 式;2.3.3 性能需求分析1、DBAS的性能指標(biāo)：(1) 數(shù)據(jù)操作響應(yīng)時間 (或數(shù)據(jù)訪 問響應(yīng)時間 )：從提交請求到返回結(jié)果的時 間;(2) 系統(tǒng)吞吐量：指系統(tǒng)在單位時 間內(nèi)所完成的事務(wù)或查詢的數(shù)量，單位為 TPS;(3) 允許并發(fā)訪問的最大用戶數(shù)： 在保證響應(yīng)時間

25、的前提下， 系統(tǒng)最多允許多 少用戶同時訪問數(shù)據(jù)庫 ;(4) 每TPS弋價值，用于衡量系統(tǒng)性 價比的指標(biāo)2、影響DBAS性能的因素：(1) 系統(tǒng)硬件資源 ;(2) 網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備性能 ;(3) 操作系統(tǒng)環(huán)境 ;(4) 數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計和物理設(shè)計 質(zhì)量，數(shù)據(jù)庫配置參數(shù) ;(5) DBAS的配置和性能；(6) 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序自身。2.3.4 其它需求分析1 、 存儲需求分析： 是指估計 DBAS 系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)存儲量， 包括： (1)初始數(shù)據(jù) 庫大小 ； (2 )數(shù)據(jù)庫增長速度 ；存儲總量估算可 采用： 根據(jù)數(shù)據(jù)字典中每個數(shù)據(jù)項的結(jié)構(gòu)描 述信息，估計每個數(shù)據(jù)項的容量，將所有數(shù) 據(jù)項的容量累加 ；2、(

26、1)安全性需求分析：DBAS系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的安全控制級別；(2)各類用戶的數(shù)據(jù)視圖和視圖訪問權(quán)限；(3)DBAS應(yīng)有的口令保護(hù)機(jī)制或其它安全認(rèn)證機(jī)制， 用以控制用戶登錄數(shù)據(jù)庫 系統(tǒng)。3、備份和恢復(fù)需求分析：(1) DBAS運(yùn)行過程中備份數(shù)據(jù)庫的 時間和備份周期 ；(2) 所需備份的數(shù)據(jù)是全部數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)，還是一部分 ；(3) 備份方式是采用完全備份還是 采用差異備份。2.4 系統(tǒng)設(shè)計2.4.1 概念設(shè)計1 、 數(shù)據(jù)庫概念模型設(shè)計：是根據(jù) 數(shù)據(jù)需求分析階段得到的需求結(jié)果， 分析辨 識需要組織存儲在數(shù)據(jù)庫中的各類應(yīng)用領(lǐng) 域數(shù)據(jù)對象的特征及其相互之間關(guān)聯(lián)關(guān)系， 并采用概念數(shù)據(jù)模型表示出來， 得到獨(dú)立于

27、具體DBMS的數(shù)據(jù)庫概念模型；2、EF方法：選擇局部應(yīng)用；(2)分別設(shè)計各個局部ER圖;(3)局部ER圖合并；3、系統(tǒng)總體設(shè)計：(1) 確定DBAS體系結(jié)構(gòu)；(2) 系統(tǒng)硬件平臺和操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等系統(tǒng)軟件的選型和配置 ;(3) 應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(4) 對需求分析階段識別出的業(yè)務(wù) 規(guī)則進(jìn)行初步設(shè)計，細(xì)化業(yè)務(wù)規(guī)則流程，明 確采用的關(guān)鍵技術(shù)和算法 ;(5) 對系統(tǒng)采用的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行方 案選型和初步設(shè)計。2.4.2 邏輯設(shè)計1、數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計：指從數(shù) 據(jù)庫的概念模型出發(fā)， 設(shè)計表示為邏輯模式 的數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)。(1) ER圖轉(zhuǎn)換為初始關(guān)系模式；(2) 對初始關(guān)系模式進(jìn)行優(yōu)化 ;(3) 檢

28、查關(guān)系表對數(shù)據(jù)庫事務(wù)的支 持性 ；(4) 確定關(guān)系模式的完整性約束 ；(5) 從數(shù)據(jù)安全性和獨(dú)立性出發(fā)， 設(shè)計用戶視圖。2、應(yīng)用程序概要設(shè)計 (II)；3、 數(shù)據(jù)庫事務(wù)概要設(shè)計 ；2.4.3 物理設(shè)計1 、 數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計：主要指 數(shù)據(jù)文件在外存上的存儲結(jié)構(gòu)和存取方法， 它依賴于系統(tǒng)具體的硬件環(huán)境、 操作系統(tǒng)和 DBMS；(1) 數(shù)據(jù)庫邏輯模式調(diào)整 ；(2) 選擇或配置基本關(guān)系表的文件 組織形式 ；(3) 數(shù)據(jù)分布設(shè)計 ；(4) 安全模式設(shè)計 ；(5) 確定系統(tǒng)配置 ；(6) 物理模式評估 ；2、 數(shù)據(jù)庫事務(wù)詳細(xì)設(shè)計：根據(jù)事務(wù)流程，利用SQL語句、數(shù)據(jù)庫訪問接口， 采用高級程序設(shè)計語言或D

29、BMS提供的事務(wù)實現(xiàn)機(jī)制，設(shè)計數(shù)據(jù)庫事務(wù)。3、應(yīng)用程序詳細(xì)設(shè)計：2.5 實現(xiàn)與部署1 、 建立數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu) ；2、數(shù)據(jù)加載 ；3、事務(wù)和應(yīng)用程序的編碼及測試4、系統(tǒng)集成、測試與試運(yùn)行 ；5、系統(tǒng)部署 ；2.6 運(yùn)行管理與維護(hù)2.6.1 日常維護(hù)(1) 數(shù)據(jù)庫的備份與恢復(fù)(2) 完整性維護(hù)(3) 安全性維護(hù)(4) 存儲空間管理(5) 并發(fā)控制及死鎖處理2.6.2 系統(tǒng)性能監(jiān)控和分析1 、 統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以通過兩種途徑收 集：(1) 由DBMS本身自動收集和存儲 統(tǒng)計數(shù)據(jù)(2) 通過監(jiān)控系統(tǒng)得到2.6.3 系統(tǒng)性能優(yōu)化調(diào)整1 、 糸統(tǒng)性能優(yōu)化的手段有：數(shù)據(jù) 查詢調(diào)整與優(yōu)化、索引調(diào)整、數(shù)據(jù)庫摸式調(diào) 整、D

30、BMS和操作系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整等。2、模式調(diào)整主要涉及邏輯模式調(diào) 整，可以從下考慮：(1) 已達(dá)到第三范式的基本表，不 要進(jìn)一步規(guī)范化為 BCNF；(2) 在分布式數(shù)據(jù)庫中，對一個基 本表中某些頻繁被訪問的數(shù)據(jù)， 可以按水平 分區(qū)或垂直分區(qū)方式拆分基本表。2.6.4 系統(tǒng)升級1 、 改進(jìn)應(yīng)用桯序 ；2、數(shù)據(jù)庫重組 ；3、DBMS和 OS版本升級第3章 需求分析及功能建模方法3.1 需求分析概述3.1.1 需求分析概念1 、 所謂需求分折：就是對待開發(fā) 的系統(tǒng)要做什么，完成什么功能的全面描 述。2、需求分析的工作：通過對需求 的調(diào)查、了解、觀察和分析，通過對原始數(shù) 據(jù)的收集、 分類和抽象， 并采用有效

31、的技術(shù)、 工具，對原始資料進(jìn)行加工整理，描述開發(fā) 目標(biāo)、 實現(xiàn)的功能及其相互關(guān)系等活動的集 合；3、需求的定義：客戶對一個待開 發(fā)的系統(tǒng)在實現(xiàn)目標(biāo)、完成功能、應(yīng)達(dá)到的 性能、安全性、可靠性等方面的期望和要求 的集合；4、需求獲取的困難：(1) 軟件功能復(fù)雜 ；(2) 需求的可變性 ；5、需求分析階段的主要任務(wù)：分 析當(dāng)前的業(yè)務(wù)流程，包括體系結(jié)構(gòu)，各職能 部門完成的主要任務(wù)、關(guān)系及其交流的信 息。6、需求分析的結(jié)果通常以模型等 建模工具和方法描述系統(tǒng)的信息流、 功能結(jié) 構(gòu)及完成各功能需要的數(shù)據(jù)。7、功能模型和軟件需求規(guī)格說明 書是軟件開發(fā)的依據(jù)， 將指導(dǎo)后續(xù)的開發(fā)工 作。8、需求分析工作是系統(tǒng)分

32、析員與 用戶不斷交互的過程中完成的。3.1.2 系統(tǒng)分析員的職能1、系統(tǒng)分析員的主要要任務(wù)：是 確定應(yīng)用信息系統(tǒng)及軟件產(chǎn)品應(yīng)該達(dá)到的 各項功能性要求和非功能性要求， 即用戶要 做什么。2、系統(tǒng)分析員應(yīng)該具備的素質(zhì)：(1) 獲取需求的能力 ;(2) 管理及溝通能力 ;(3) 技術(shù)素養(yǎng) ;3.1.3 需求獲取的方法 常用的幾種獲取需求的方法： (1) 面談 ;(2)實地觀察 ;(3)問卷調(diào)查 ;(4)查閱資源 ;3.1.4 需求分析過程1、標(biāo)識問題：(1) 需求分析的第一步，通過對問 題的識別和標(biāo)識獲得所求解問題及其運(yùn)行 環(huán)境的理解 ;(2) 標(biāo)識問題從現(xiàn)行系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流 程做起，理解現(xiàn)行系統(tǒng)的業(yè)務(wù)

33、流程 ;(3) 在標(biāo)識理解需求的同時，還要 注意確定系統(tǒng)的人機(jī)界面 ;2、建立需求模型：(1) 模型是對現(xiàn)實原形所作的一種 抽象， 其本質(zhì)是只關(guān)心與研究內(nèi)容有關(guān)的因 素，而忽略無關(guān)的因素，其目的是把復(fù)雜的 事物變得簡單，便于認(rèn)識和分析 ;(2) 目前常用的模型方法主要有DFD數(shù)據(jù)流圖和IDEFO,都屬于結(jié)構(gòu)化分析方 法，其特征是抽象和分解 ;(3) 首先對應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行全面的分 析，發(fā)現(xiàn)并找出同類事物的本質(zhì)，用抽象方 法把這類事物的非主要方面剔除， 把握住事 物的內(nèi)部規(guī)律或本質(zhì)， 就可以找到解決辦法 ; 然后采用自上而下逐步求精的方法對復(fù)雜 的問題進(jìn)行分解 ;(4) 結(jié)構(gòu)化分析及建模方法的主要

34、優(yōu)點(diǎn)：(A) 不過早陷入具體的細(xì)節(jié) ;(B) 從整體或宏觀入手分析問題 ;(C) 通過圖形化的模型對象直觀地 表示系統(tǒng)要做什么，完成什么功能 ;(D) 圖形化建模方法方便系統(tǒng)分析 員理解和描述系統(tǒng) ;(E) 模型對象不涉及太多的技術(shù)術(shù) 語，便于用戶理解 ;3、描述需求：(1) 需求描述的目標(biāo)：對軟件項目 功能性和非功能性的需求全面描述 ;(2) 功能性需求：指需要計算機(jī)實 際解決的問題或?qū)崿F(xiàn)的具體功能， 明確描述 系統(tǒng)必須做什么， 實現(xiàn)什么功能以及輸入輸 出等;(3) 非功能性需求：軟件項目對實 際運(yùn)行環(huán)境的要求 ;(4) 需求描述主要由需求模型和需 求說明書組成，說明書側(cè)重文字說明，內(nèi)容 如

35、下：需求概述 ;功能需求 ;信息需求 ;性能需 求 ;環(huán)境需求 ;其他需求 ;(5) 在對需求進(jìn)行分析過程中，系 統(tǒng)分析員要經(jīng)?？紤]的問題：(A) 描述的需求是完全的嗎 ?(B) 需求描述是正確的和一致的 嗎?(C) 描述的這些需求是可行的、實 際可操作的嗎 ?(D) 描述中的每一條需求都是客戶 需要的嗎 ?4、確認(rèn)需求：1、評審委員會審核下列內(nèi)容：功 能需求 ;數(shù)據(jù)需求 ;性能 ;數(shù)據(jù)管理 ;其他需求。3.2 DFD建模方法3.2.1 DFD方法的基本對象1 、 數(shù)據(jù)流： 具有名字且有流向的數(shù)據(jù)， 用標(biāo)有名字的箭頭表示。2、處理：表示對數(shù)據(jù)的加工和變換， 在圖中用矩形框表示。3、數(shù)據(jù)存儲：表

36、示用數(shù)據(jù)庫形式存儲 的數(shù)據(jù)， 對其存取分別以指向或離開數(shù)據(jù)存 儲的箭頭表示 ;4、數(shù)據(jù)源及數(shù)據(jù)終點(diǎn)：表示當(dāng)前系統(tǒng) 的數(shù)據(jù)來源和去向， 其圖形符號以平行四邊 形表示。322開發(fā)DFD圖1、DFD圖采用自頂而下逐步細(xì)化的結(jié)構(gòu)化分析方法表示目標(biāo)系統(tǒng) ;2、DFD方法應(yīng)以軟件項目的功能為中 心進(jìn)行抽象和分解， 以數(shù)據(jù)流的變換來分析 數(shù)據(jù)對企業(yè)中各類業(yè)務(wù)活動的影響 ;3.2.4 數(shù)據(jù)字典1、數(shù)據(jù)字典包括以下說明信息：(1) 源點(diǎn)及終點(diǎn)詞條描述 ;(2) 數(shù)據(jù)流詞條描述 ;(3) 數(shù)據(jù)存儲 ;(4) 處理描述 ;(5) 數(shù)據(jù)元素詞條描述。3.3 IDEFC建模方法3.3.1 概述1、IDEF0勺基本思想是

37、結(jié)構(gòu)化分析方法，強(qiáng) 調(diào)自頂而下有控制地逐步地展開細(xì)節(jié)， 全面 地描述系統(tǒng)，且通過建模來理解一個系統(tǒng)。 一個模型由圖形文字說明、 詞匯表及相互的 交叉引用表組成。2、IDEF方法的優(yōu)點(diǎn)：具有模型元素單 一、語義豐富、更易于從全局角度分析考察 問題，模型容易理解。3.3.2 IDEF0方法1、基本元素(1) 矩形：代表活動，活動名稱標(biāo)在矩 形內(nèi)， 活動編號按要求標(biāo)在矩形框右下角指i=y=r定位置 ;(2)箭頭： 左邊的輸入箭頭代表完成活動需 要的數(shù)據(jù)、 上方的控制箭頭描述了影響活動 的執(zhí)行的事件或約束、 右邊的輸出箭頭說明 由活動產(chǎn)生的結(jié)果及信息、 下方進(jìn)入的機(jī)制 箭頭表示實施該活動的物理手段或資

38、源。(3) 輸入輸出箭頭描述活動是什么 (what)、控制箭頭描述為何這么做 (why)、機(jī) 制箭頭表示如何做 (how)。2、IDEF0模型(1)一個IDEF0模型由一組圖形組成，這些圖 形組成一個由父到子的層次結(jié)構(gòu)圖， 這組圖 形把一個復(fù)雜事物按自頂向下逐步細(xì)化的 方式分解成一個個簡單的或多個組成部分 ;3、建模規(guī)則(1) 矩形框：用動詞為矩形內(nèi)活動命名，每 個矩形要至少有一個控制箭頭和輸出箭頭， 可以沒有輸入， 但不可以同時沒有輸入和控制。(2) 箭頭：箭頭代表數(shù)據(jù)約束，而不是 代表流或順序 ;(3) 其他：(A)ICOM碼：只有一端與矩形相連的箭頭叫 邊界箭頭，這些箭頭表示父矩形框的輸

39、入、 控制和輸出。IDEF0用專門的記號ICOM碼來 說明父子圖中的箭頭關(guān)系。 子圖中每個邊界 箭頭的開端分別用字母I、C 0、M來標(biāo)明是 輸入、控制、輸出及機(jī)制，再用一個數(shù)字表 示其在父矩形框中箭頭的相對位置。(B) 結(jié)點(diǎn)號：IDEF0模型是一組有一定層 次結(jié)構(gòu)的圖形， 通常用結(jié)點(diǎn)號來標(biāo)志圖形或 矩形框在層次圖中的位置 ;(C) 模型名：每個模型有一個名字，通常用名字代表主題，用子名字表示不同的模型。 基本名字與子名字間用“/隔開，如A/B/C,A是主題、B是模型號、C是結(jié)點(diǎn)號。3.3.3 建模過程及步驟1、IDEF0建模過程及步驟：(1) 明確目的，確定范圍：在建模前首 先要明確目的和意圖

40、，確定問題域 ;(2) 建立內(nèi)外關(guān)系圖A-0圖：根據(jù)系統(tǒng)目 標(biāo)、功能建立內(nèi)外關(guān)系圖 A-0圖，以確定整 個模型的內(nèi)外關(guān)系，確定系統(tǒng)的邊界 ;(3) 構(gòu)造頂層圖：把A-0圖分解成36個 主要部分得到A0圖，A0圖是模型真正的頂層 圖;(4)開發(fā)IDEF(層次結(jié)構(gòu)圖：對 A0圖中的每 個矩形框進(jìn)行分解， 就形成了基本的圖形層 次結(jié)構(gòu)。 在分解時要列出所有的數(shù)據(jù)項和活 動表，分解的次序采用以下原則：(A) 保持在同一水平上進(jìn)行分解，均勻 的模型深度 ;(B) 按困難程序進(jìn)行選擇 ;(4) 寫文字說明 ;(5) 檢查確認(rèn)圖形 ;3.4 DFD與 IDEF0的比較1、DFD與 IDEF0共同點(diǎn)：都是結(jié)構(gòu)

41、化分析思 想，強(qiáng)調(diào)自頂而下逐步求精的方法對現(xiàn)實世 界建模，先抓住主要的問題，形成較高層次 的抽象， 再由粗到細(xì)、 由表及里地逐步細(xì)化， 將一個大問題分解成幾個小問題， 對這小問 題再進(jìn)行分析求解 ;2、DFD與 IDEFO區(qū)另 U：(1)DFD圖用箭頭(數(shù)據(jù)流)來描述數(shù)據(jù)移動 的方向、 數(shù)據(jù)處理及處理之間的數(shù)據(jù)依賴關(guān) 系。IDEF0圖也用箭頭代表數(shù)據(jù)流，但在IDEF0 中不是強(qiáng)調(diào)流或順序，而是強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)約束。(2)從表達(dá)形式上看，DFD圖與IDEFC圖都是 用箭頭和處理表達(dá)一個企業(yè)或組織的業(yè)務(wù) 流程。但I(xiàn)DEF0圖的箭頭不僅能夠表示數(shù)據(jù) 流，還可以表示控制流和說明處理或?qū)嵤┓?式的一些約束 ;(

42、3)從模型元素的組成上來看，DFD模型由4 種元素組成，即外部頂、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲 和處理。而IDEF0莫型元素的組成更加簡單， 只有 2種元素組成，即箭頭和活動 ;(4) 從模型規(guī)范上來講，IDEF方法更加 規(guī)范 ;(5) IDEF0模型結(jié)構(gòu)清楚，便于理解和溝 通。第四章 數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計及數(shù)據(jù)建模4.1 數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計概述4.1.1 數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計的任務(wù)1、定義和描述應(yīng)用領(lǐng)域涉及的數(shù)據(jù)范 圍;2、獲取應(yīng)用領(lǐng)域或問題域的信息模型3、描述清楚數(shù)據(jù)的屬性特征 ;4、描述清楚數(shù)據(jù)之間的關(guān)系 ;5、定義和描述數(shù)據(jù)的約束 ;6、說明數(shù)據(jù)的安全性要求 ;7、支持用戶的各種數(shù)據(jù)處理需求 ;8、保證信息模型方

43、便地轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫 的邏輯結(jié)構(gòu)，同時便于用戶理解。4.1.2 概念設(shè)計過程1、概念設(shè)計的依據(jù)： 是需求分析階段的文 檔，通過對這些文檔的分析理解，構(gòu)造出信 息模型，編寫數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計說明書，信息 模型和數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計說明書是數(shù)據(jù)庫邏 輯設(shè)計的依據(jù) ;2、 概念設(shè)計的基本步驟：(1) 確定實體集 ;(2) 確定聯(lián)系和聯(lián)系類型 ;(3) 建立由信息模型表示的企業(yè)模型 ;(4) 確定實體集屬性 ;(5) 對信息模型優(yōu)化。4.2 數(shù)據(jù)建模方法1、 數(shù)據(jù)建模方法的共同特點(diǎn)是：(1) 能夠真實客觀地描述現(xiàn)實世界中的 數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系 ;(2) 組成模型的概念少，語義清楚，容 易理解 ;(3) 不同概念的

44、語義不重疊，概念無多 義性;(4) 用圖形方式描述數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)直觀易 懂，有利于數(shù)據(jù)庫設(shè)計者和用戶交流 ;(5) 這種數(shù)據(jù)模型容易轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫邏 輯設(shè)計階段需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。4.3 ERt模方法4.3.1 基本概念1、實體或?qū)嵗褐缚陀^存在并可相互 區(qū)分的事物，可以是一個具體的人或物，也 可以是抽象的事件或概念 ;2、實體集：表示一個現(xiàn)實的和抽象事 物的集合， 這些事物必須具有相同的屬性或 特征。3、屬性：用于描述一個實體集的性質(zhì) 和特征 ;4、碼：實體集中能惟一標(biāo)識每一個實 例的屬性或?qū)傩越M ;5、聯(lián)系：描述現(xiàn)實世界中實體之間的 關(guān)系。 (1)一對一聯(lián)系 ;(2)一對多聯(lián)系 ;(3)多對 多聯(lián)系

45、4.3.2 ER方法語法1、ER方法中用矩形框表示實體集，矩 形框內(nèi)寫上實體集的名稱 ;2、ER模型用菱形表示聯(lián)系，聯(lián)系名寫 在菱形框內(nèi) ;3、ER莫型中實體集的屬性用橢圓或圓 角矩形框表示，屬性名字寫在其中。4.4 IDEF1X 建模方法4.4.1 IDEF1X概述1、IDEF0側(cè)重描述系統(tǒng)功能，被稱為功能建 模方法；IDEF1X側(cè)重分析、抽象和概括應(yīng)用領(lǐng) 域中的數(shù)據(jù)，稱為數(shù)據(jù)建模方法 ;2、IDEF1X方法具有豐富的語法和語義 ；3、實體集分為 (1)獨(dú)立標(biāo)識符實體集 ；(2) 從屬標(biāo)識符實體集 ；4、 實體集之間的聯(lián)系分為：(1)標(biāo)定型 聯(lián)系 ;(2)非標(biāo)定型聯(lián)系 ;(3)分類聯(lián)系 ;(

46、4)不確 定聯(lián)系442 IDEF1)模型元素1 、 實體集：(1)實體集語義： 如果一個實體集的每一個 實例都能被惟一地標(biāo)識， 而不決定于它與其 他實體的聯(lián)系， 那么該實體集稱為獨(dú)立實體 集; 否則就叫從屬實體集 ;(2) 實體集語法：IDEF1X用矩形框來表 示獨(dú)立實體集， 用圓角矩形框來表示從屬實 體集 ;2、聯(lián)系：(1) 聯(lián)系語義：(A)標(biāo)定型聯(lián)系：一個 “確定型聯(lián)系 ”中，如 果子女實體集中的每個實例都是由它與雙 親的聯(lián)系而確定的，這個關(guān)系稱為 “標(biāo)定型 聯(lián)系 ”;(B)非標(biāo)定型聯(lián)系：一個 “確定型聯(lián)系 ”中， 如果子女實體集中的每一個實例都能被惟 一地確認(rèn)而無需了解與之相聯(lián)系的雙親實

47、 體集的實例，這個問題關(guān)系叫 “非標(biāo)定型聯(lián) 系”。(C)分類聯(lián)系： 是兩個或多個實體集之間的 聯(lián)系， 且在這些實體集中存在一個一般實體 集，它的每一個實例都恰好與一個且僅一個 分類實體集的一個實例相聯(lián)系。(D)不確定聯(lián)系： 一個非確定聯(lián)系又稱為多 對多聯(lián)系，這種聯(lián)系關(guān)聯(lián)的兩個實體集之 間，任一實體集的一個實例都將對應(yīng)另一實 體集的 0個、 1 個或多個實例。(2) 聯(lián)系的語法：(A)標(biāo)定聯(lián)系語法：在IDEF1X圖中，聯(lián)系的 語法用直線表示，在一個標(biāo)定型聯(lián)系中，子 女實體集總是一個從屬實體集， 用圓角矩形 框表示 ;(B) 非標(biāo)定聯(lián)系語法：如果兩個實體集 之間有關(guān)系，并且是一個非標(biāo)定聯(lián)系，就用

48、一條虛線把它們連接起來。(C) 分類聯(lián)系語法：一般實體集的一個 實例只能與分類實體集的一個實例相對應(yīng) ;(D) 不確定聯(lián)系m:n的語法：不確定聯(lián)系 用一個兩端帶有實心圓的線段描述， 表示多 對多的連接關(guān)系。3、屬性(1) 屬性的語義：用來描述一類現(xiàn)實或 抽象事物的特征或性質(zhì)。 一個屬性的具體取 值叫屬性實例，它由屬性的類型和值來定 義。(2) 屬性的語法(A)主碼和非主碼屬性語法： 在一個實體集 中屬性要有惟一的名字，屬性名由名詞表 示，主碼屬性名后加(PK)標(biāo)注，被列在屬性 列表的頂端， 并用水平線將主碼和其他屬性 分開。(B) 外碼語法：在外碼屬性后加“ FK”識別由聯(lián)系繼承得到的外來屬性

49、。4.4.3 建模過程1 、第一階段：建模規(guī)劃及準(zhǔn)備(1) 建模目標(biāo)：(A) 目標(biāo)說明：回答將構(gòu)造的模型完成 什么功能，涉及的問題和數(shù)據(jù)范圍，同時說 明是一個當(dāng)前系統(tǒng)模型還是待建模型。(B) 范圍說明：在建模初期要給出模型 覆蓋的問題范圍 ;(2) 建模計劃(A) 項目說明 ;(B) 收集數(shù)據(jù) ;(C) 定義實體 ;(D) 定義聯(lián)系 ;(E) 定義碼屬性 ;(F) 定義非碼屬性 ;(G) 確認(rèn)模型 ;(H) 評審驗收。(3) 組織隊伍：包括項目負(fù)責(zé)人、建模 者、信息源、課題專家、評審委員會1 、 第二階段：定義實體集(1) 目標(biāo)是標(biāo)識和定義應(yīng)用領(lǐng)域中的實 體集， 方法是分類標(biāo)識原始材料中的所有

50、名 詞;(2) 區(qū)別實體集名詞和非實體集名詞的 方法，是否具有下列特征：(A) 它能夠被描述或說明嗎 ?(B) 有多少同類的實例嗎 ?(C) 每個實例可以被標(biāo)識和區(qū)分嗎 ?2、第三階段：定義聯(lián)系(1) 標(biāo)識實體集之間的聯(lián)系：建立聯(lián)系矩 陣，聯(lián)系矩陣由一個二維數(shù)組表示。把實體 集沿水平和垂直兩方向列出， 分析兩個實體 間的聯(lián)系，有聯(lián)系就用“ X”示，不存在聯(lián)系 用“null表示。聯(lián)系只標(biāo)識直接關(guān)系，不標(biāo)識 間接關(guān)系。(2) 定義聯(lián)系：包括表示依賴、命名聯(lián)系、 關(guān)于聯(lián)系的說明 ;當(dāng)實體集之間的依賴關(guān)系 建立后，就可以命名聯(lián)系了。聯(lián)系的名字可 以動詞表示。原則必須是具體的、簡明的和 有意義的。(3)

51、 構(gòu)造實體級數(shù)：實體級圖的范圍和 數(shù)目 ,依賴于建模的規(guī)模和建模問題涉及的 實體集數(shù)目。3、第四階段：定義健(1) 分解不確定的聯(lián)系：把實體級圖中 不確定的關(guān)系轉(zhuǎn)換成確定的連接形式， 把每 一個不確定的聯(lián)系轉(zhuǎn)換成為兩個確定的聯(lián)系;(2) 標(biāo)識碼屬性：碼屬性是那些能夠惟 一識別實體集中每一個實例的屬性 ;(3) 遷移主碼：把一個實體集的主碼復(fù) 制到其他有關(guān)實體集的過程， 但要遵守以下 規(guī)則：(A) 在一個聯(lián)系中，遷移總是從父到子 或從一般實體集移向分類實體集 ;(B) 主碼屬性才能被遷移，如主碼由多 個屬性組成，則要全部遷移 ;4、第五階段：定義屬性(1) 標(biāo)識和定義非主屬性 ;(2) 建立屬性

52、的所有者 ;(3) 確認(rèn)屬性的定義 ;(4) 繪制局部數(shù)據(jù)視圖 ;(A) 實體集的名稱和編號寫在矩形框外 的上面 ;(B) 主碼屬性寫在矩形框內(nèi)水平線的上 面并用“ PK”注；(C) 外碼屬性寫在矩形框內(nèi)水平線的下 面并用“FK”注；(D) 非主屬性也可以寫在矩形框內(nèi)水平 線的下面 ；第五章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計5.1 概述5.2 基本概念5.2.1 關(guān)系模型1、關(guān)系模型采用一個二維表格在 計算機(jī)中組織、存儲、處理和管理數(shù)據(jù)。(1) 關(guān)系名 (數(shù)據(jù)庫名 )：由字母數(shù)字 組成；(2) 屬性名 ；(3) 關(guān)系模式和關(guān)系：描述模式描 述關(guān)系的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，由模式名、關(guān)系模式所 包含的屬性及屬性值所滿足的條

53、件組成模 式定義。(4) 元組：描述關(guān)系中的行 ；(5) 域：它定義關(guān)系的每個屬性取 值的類型 ；(6) 主碼：能夠惟一標(biāo)識關(guān)系中每 一個元組的屬性或?qū)傩越M ；(7) 關(guān)系的數(shù)學(xué)定義：關(guān)系模式是 建立在集合集論的基礎(chǔ)上的， 用數(shù)學(xué)的概念 定義關(guān)系有 ；(A) 定義一：域是值的集合，同一 個域中的值具有相同的數(shù)據(jù)類型 ；(B) 定義二：(C) 定義三：(D) 當(dāng)關(guān)系引用了屬性名后關(guān)系具 有以下屬性：1 不能有重復(fù)的元組 ；2 元組上下無序 ；3 按屬性名引用時屬性左右無序；4 所有屬性值都是原子項 (不可 再分)；(8) 總結(jié)：關(guān)系是一張二維表，表 中的一行被稱為一個元組，一列稱為屬性， 由一組

54、域值組成。關(guān)系是元組的集合，關(guān)系 中的每個元組在數(shù)學(xué)上被定義為這個關(guān)系 所涉及的全部域值中笛卡兒積的一個元素。5.2.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫1、關(guān)系數(shù)據(jù)庫是按照二維表組織 和存儲的相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系的集合， 關(guān)系數(shù)據(jù) 庫模式是關(guān)系模式的集合 ；5.2.3 關(guān)系的完整性1、關(guān)系的完整性 (完整性約束 )： 是對關(guān)系的某種約束規(guī)則和關(guān)系滿足的定 義。通常這組約束規(guī)則用來限定和檢查數(shù)據(jù) 庫所含實例的合法性和正確性 ；2、完整性約束分靜態(tài)和動態(tài)兩 種，靜態(tài)完整性約束是基于關(guān)系模式的，主 要有主碼、外碼約束和域約束組成 ；動態(tài)完整 性約束是基于企業(yè)的業(yè)務(wù)規(guī)則的。3、靜態(tài)完整性約束規(guī)則：(1) 主碼約束：主碼必須滿足

55、：(A) 惟一性：在一個關(guān)系中不存在 兩個元組，它們具有相同的主碼值 ;(B) 最小性：不存在從組成主碼的 屬性集中去掉一個屬性， 還仍能保持?jǐn)?shù)據(jù)的 惟一性 ;(2) 外碼約束：(3) 用戶定義的完整性：5.3 關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計理論5.3.1 問題的提出 究竟一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫包含哪些屬 性是合理的， 如何評價一個關(guān)系模式設(shè)計的 優(yōu)劣?5.3.2 函數(shù)依賴 函數(shù)依理論利用一個關(guān)系中屬性 之間的依賴關(guān)系評價和優(yōu)化關(guān)系模式， 以保 證存儲到數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系具有較好特性 ;1、函數(shù)依賴：(1)設(shè)R(U)為一關(guān)系模式，X和 丫為 屬性全集U的子集，若對于R(U)的任意一個 可能的關(guān)系r, r中不可能存在兩個元組在 X 上的屬性值相等，而在 丫上的屬性值不等， 則稱X函數(shù)決定Y”或丫函數(shù)依賴于X”，并記 作X丫其中X稱為決定因素，因為根據(jù)函數(shù) 依賴定義，給定一個X，就能惟一決定一個Y。(2) 這里討論的函數(shù)關(guān)系與數(shù)學(xué)上 的不同，是不能計算的，是一個關(guān)系中屬性 之間存在的依賴關(guān)系 ;它是一種語義范疇的 概念， 只能根據(jù)兩個屬性之間的語義來確定 一個函數(shù)依賴是否存在。2、完全與部分函數(shù)依賴：(1) 在關(guān)系模式R(U)中，如果Xd 成 立，并且對X的任何真子集X'不能函數(shù)決定Y, 則稱丫對X是完全函數(shù)依賴，被記作X-