第二章-数据库应用系统设计概述

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1、第二章数据库应用系统设计概述2.1数据库应用系统的开发数据库应用系统的开发方法很多，如：结构化生命周期法原型法面向对象方法结构化生命周期法的基本思想是把系统开发看作是工程项目，需要经过系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行和维护5个阶段。结构化生命周期法的开发步骤一、系统规划阶段在系统正式开发之前，必须进行系统调查和可行性分析。本阶段的主要任务是根据用户的系统开发请求，初步调查，明确问题，进行可行性分析研究。二、系统分析阶段系统分析阶段可以说是系统开发中最重要的一步，主要任务是：需求分析信息采集编写需求说明书三、系统设计阶段如果系统分析阶段的任务是解决“干什么”

2、的问题，那么系统设计阶段的任务是确定“怎么干”。系统设计工作由总体设计和详细设计两部分组成。四、系统实施阶段第一步：应选择合适的软件开发工具；第二步：使用所选择的开发工具，建立数据库，输入原始数据，编写和调试各个模块的应用程序代码；第三步：完成各个子系统和模块之间的联合调试和测试；五、系统运行和维护阶段将系统交给用户正式投入使用，便进入系统的运行和维护阶段。用户在使用过程中，可能会发现很多问题，或提出新的要求，开发者应不断对系统进行修改、维护或调整，直至系统生命周期的结束。1、概念模型设计概念模型设计的描述最常用的工具是E-R图，具体步骤如下：(1)确定实体；(2)确定实

3、体的属性；(3)确定实体的主键；(4)确定实体间的联系类型；(5)画出E-R图；2.2数据库的设计2、逻辑数据库设计逻辑数据库设计是将概念模型转换成数据库管理系统所支持的数据模型。如果是关系型数据库管理系统，就应将概念模型转换为关系模型，即将E-R图中的实体和联系转换为关系模式。学院（学院代码、学院名称、院长姓名、学院地址、学院电话、学院简介）系部（系部编号、学院代码、系部名称、主任、地址、电话、专业介绍）教师（教师编号、系部编号、姓名、性别、学历、职称、办公电话、手机、E-mail、照片）班级（班级编号、班级名称、班长、联系电话、奖励处罚、系部编号）学生（学号、姓名、性

4、别、出生年月、籍贯、个人简历、照片、奖励处罚、班级编号）3、规范化理论的应用在逻辑数据库设计中，形成了一组关系模式。如果关系模式没有设计好，就会出现数据冗余、数据更新异常、数据删除异常、数据插入异常等问题。规范化理论的目的就是设计好的关系模式。4、物理数据库设计物理数据库设计是设计数据库的存储结构和物理实现方法。1．函数依赖函数依赖是属性之间的一种联系。如果一个关系模式设计的不好，说明在它的某些属性之间存在“不良”的函数依赖。设在关系R中，X、Y为R的两个属性子集，如果每个X值只有一个Y值与之对应，则称属性Y函数依赖于属性X；或称属性X惟一确定属性Y，记作X→Y。如果X→

5、Y，同时Y不包含于X，则称X→Y是非平凡的函数依赖。（注：本书介绍的是非平凡的函数依赖）2.3规范化理论的基本概念2．完全函数依赖设在关系R中，X、Y为R的两个属性子集，若X→Y，且对于X的任何一个真子集X’，都有X’→Y,则称Y完全函数依赖于X。若X’Y，则称Y部分函数依赖于X。3．传递函数依赖设在关系R中，X、Y、Z为R的三个属性子集，若X→Y，Y→Z，且X不依赖于Y，则称Z传递函数依赖于X。1971年IBM公司的科德博士提出了规范化理论，从而提供了判别关系模式优劣的标准。规范化的基本思想是消除关系模式中的数据冗余，解决数据插入、更新、删除时发生异常现象。这就要求关系

6、数据库设计出来的关系模式要满足规范的模式，即“范式”。科德博士为不同程度的规范化设立了不同的标准，称为范式(NormalForm)。由于规范化的程度不同，就产生了不同的范式。2.4规范化设计数据库的逻辑设计为什么要遵循一定的规范化理论？例如，要求设计教学管理数据库，其关系模式SCD如下：SCD(SNO,SN,AGE,DEPT,MN,CNO,SCORE)其中，SNO表示学生学号，SN表示学生姓名，AGE表示学生年龄，DEPT表示学生所在的系别，MN表示系主任姓名，CNO表示课程号，SCORE表示成绩。根据实际情况，这些数据有如下语义规定：1.一个系有若干个学生，但一个学生只

7、属于一个系；2.一个系只有一名系主任，但一个系主任可以同时兼几个系的系主任；3.一个学生可以选修多门功课，每门课程可有若干学生选修；4.每个学生学习课程有一个成绩。在此关系模式中填入一部分具体的数据，则可得到SCD关系模式的实例，即一个教学管理数据库，如图所示。SNOSNAGEDEPTMNCNOSCORES1赵亦17计算机刘伟C190S1赵亦17计算机刘伟C285S2钱尔18信息王平C557S2钱尔18信息王平C680S2钱尔18信息王平C770S2钱尔18信息王平C570S3孙珊20信息王平C10S3孙珊20信息王平C270