数据库设计的理论及SQL实现

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1、数据库设计的理论及SQL实现中科院软件所张为党博士课程内容数据库设计理论实体-关系建模技术数据库的创建数据一致性数据库性能优化PlanningandCreatingIndex数据查询数据库设计的高级技术(View,SP,Trigger)数据库设计理论-ERA（继续）什么是实体-关系建模技术Entity-RelationApproch是于1976年有P.PS.Chen提出的。这种技术使用E-R图来描述现实世界中的事物（实体），事物的特性（属性），以及事物之间的相互联系（关系），从而达到为信息系统建立良好的数据模型的目的。国际实体

2、关系方法年会(InternationalConferenceOntheERA)问题描述某培训中心想开发一个管理系统，用来管理MCSE考试的情况。该系统想实现下面的功能：能够查考生每门课的成绩能够查某个考生参加了几门考试考试通过率教师教课的情况：能够统计某段时间内老师上过几次课即可请你帮助设计该系统数据库设计理论-ERA模型所谓模型是对客观事物、现象、过程或系统的简化描述，是系统部分属性的模仿。模型是人们对客观系统中感兴趣的事物的抽象表达。ERA的发展变化正是为了使它能够更正确地描述现实世界，从而成为数据库设计者的强有力工具。

3、任何数据库系统都要经过建模这个步骤，无论是有意识地还是无意识地，建模的好坏直接影响着数据库系统的质量。数据库设计理论-ERA（继续）数据库系统模型数据模型：是对组织数据的框架结构的建模，最后发展成为数据的存储方式和数据字典中的定义功能模型：最终发展成为应用程序，是用户的最终需求。二者相辅相成，其中数据模型是基础，没有一个良好的数据模型，无法产生一个高质量的应用。数据库设计理论-ERA（继续）数据模型建模是一种技术，通过使用这种技术可以产生更灵活、更有效的数据结构，以便应用系统和数据库管理系统可以最大限度地利用数据资源。通过建模

4、，最终要实现：消除冗余数据消除冗余数据带来的限制使数据与数据的存取方式无关避免因为相关带来的危害数据库设计理论-ERA（继续）数据模型（继续）数据模型三要素：DM中包含许多概念，这些概念被精确地定义用于描述数据库的静态特征、动态特征和完整性约束。一般而言，DM由三个部分组成：数据结构：用一系列可以操作的对象来描述系统的静态特征。与数据内容及类型有关的对象：实体/属性域与数据之间联系有关的对象：关系数据库设计理论-ERA（继续）数据模型（继续）数据模型三要素：数据操作。DM中可以定义操作的含义和规则，描述系统的动态特征。Inse

5、rt/Delete/Update/Select数据约束条件。包括实体完整性和参照完整性，主要目的是使数据库系统与它所描述的现实世界在整体上相符合。即在设计时使数据模型正确、真实、有效地反映现实。在运行时保证数据库中的数据值真实地体现现实世界的状态。数据库设计理论-ERA（继续）为什么要建立数据模型？就像大楼的设计图一样，DM可以使所有的项目参与者都有一个共同的数据标准加快开发速度，并且使应用更加有效是整个开发生命周期的一部分为设计、开发、维护人员建立了一套共同的文档方便在数据库间的移植及早发现问题数据库设计理论-ERA（继续）

6、如何建立数据模型？根据DM应用的目的不同，可以分为两层：概念模型(ConceptualDataModel)：面向现实世界进行建模。现实世界中的事物经过人脑的抽象加工，提取出对用户有用的信息，经过组织、整理，形成介于现实世界和计算机之间的中间模型。它只关心现实世界中的事物、事物的联系、事物的特征，完全没有与具体实现相关的任何概念。是系统分析人员、应用开发人员、维护人员和用户之间相互理解的共同语言，是物理模型和应用程序设计的重要基础数据库设计理论-ERA（继续）如何建立数据模型？（继续）物理模型(PhysicalDataMode

7、l)面向数据库管理系统进行建模。实现概念模型向DBMS的转化的任务。同时加入概念模型中未考虑的因素：Trigger,SP,PK,FK,View,Index等等。数据库设计理论-ERA（继续）如何评价一个数据模型？一个好的模型应该具有最小定义、完备定义及适应性。另外，应该容易实现。最小定义：用尽可能少的实体描述尽可能多的对象。任何数据和信息应该切只能用一种方法进行定义，以便尽可能地消除冗余：消除冗余的实体和冗余的关系。规范化理论为消除冗余提供了强有力的手段。数据库设计理论-ERA（继续）如何评价一个数据模型？（继续）完备定义：

8、现实世界中所有感兴趣的概念和对象是否都已经定义在模型之中，如果没有，系统的某些功能必将无法实现。适应性：当系统的功能或需求发生变化时，是否能够做最小的修改以适应新的要求，降低维护费用。建模中基本问题的讨论CDM中的基本概念实体(Entity):DM中要存储信息的对象。我们需要