第七章
1．试述数据库设计过程。
( l )需求分析：准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）。
( 2 )概念结构设计：通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体 DBMS 的概念模型。
( 3 ）逻辑结构设计：将概念结构转换为某个 DBMS 所支持的数据模型，并对其进行优化。
( 4 )数据库物理设计：为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。
( 5 )数据库实施：设计人员运用 DBMS 提供的数据语言、工具及宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。
( 6 )数据库运行和维护：在数据库系统运行过程中对其进行评价、调整与修改。
这是一个完整的实际数据库及其应用系统的设计过程。不仅包括设计数据库本身，还包括数据库的实施、运行和维护。
2 ．试述数据库设计过程中形成的数据库模式。
数据库结构设计的不同阶段形成数据库的各级模式，即：
( l ）在概念设计阶段形成独立于机器特点，独立于各个 DBMS 产品的概念模式，在本篇中就是 E-R 图；
( 2 ）在逻辑设计阶段将 E 一 R 图转换成具体的数据库产品支持的数据模型，如关系模型，形成数据库逻辑模式，然后在基本表的基础上再建立必要的视图 (view），形成数据的外模式；
( 3 ）在物理设计阶段，根据 DBMS 特点和处理的需要，进行物理存储安排，建立索引，形成数据库内模式。
3．需求分析阶段的设计目标是什么? 调查的内容是什么?
需求分析阶段的设计目标是通过详细调查现实世界要处理的对象(组织 部门、企业 等) ,充分了解原系统(手工系统或计算机系统)工作概况,明确用户的各种需求,然后在此基 础上确定新系统的功能。
调查的内容是数据"和”处理" ,即获得用户对数据库的如下要求:
信息要求。指用户需要从数据库中获得信息的内容与性质。由信息要求可以导出数 据要求,即在数据库中需要存储哪些数据。
处理要求。指用户要完成什么处理功能,对处理的响应时间有什么要求 ,处理方式是 批处理还是联机处理。
安全性与完整性要求。
4．需求分析阶段得到的数据字典的内容和作用是什么?
数据字典的内容: 通常名括数据项、数据结称、数据流、数据存储和处理过程5 个部分。其 中数据项是数据的最小组成单位 ,若干个数据项可以组成一个数据结构。数据字典通过对数 据项和数据结构的定义来描述数据流 、数据存储的逻辑内容。
数据字典的作用: 数据字典是关于数据库中的数据的描述, 在需求分析建立, 是下一步进行概念设计的基础, 并在数据库的设计过程中不断修改、充实和完善
5 ．什么是数据库的概念结构？试述其特点和设计策略。
6．定义并解释概仿模型中以下术语
实体,实体型 ,实体集,属性 ,码 ,实体-联系图(E-R 图)
7．学校中有若干系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教员，其中有的教授和副教授每人各带若干研究生；每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课可由若干学生选修。请用 E-R 图画出此学校的概念模型。
8 ．某工厂生产若干产品，每种产品由不同的零件组成，有的零件可用在不同的产品上。这些零件由不同的原材料制成，不同零件所用的材料可以相同。这些零件按所属的不同产品分别放在仓库中，原材料按照类别放在若干仓库中。请用 E 一 R 图画出此工厂产品、零件、材料、仓库的概念模型。
9 ．某医院的住院管理系信息系统需要下述信息
10．什么是数据库的逻辑结构设计？试述其设计步骤。
11．试把习题 7 和习题 8 中的下-R 图转换为关系模型。
系（系编号，系名，学校名） 班级（班级号，班级名，系编号） 教研室（教研室号，教研室，系编号） 学生（学号，姓名，学历，班级号，导师职工号） 课程（ 课程号，课程名） 教员（职工号，姓名，职称，教研室号） 选修（学号，课程号，成绩）
产品（产品号，产品名，仓库号） 零件：零件号，零件名 原材料：（原材料号，原材料名，类别，仓库号，存放量） 仓库（仓库号，仓库名） 产品组成（产品号，零件号，使用零件量） 零件组成（零件号，原材料号，使用原材料量） 零件储存（零件号，仓库号，存储量）
12．试用规范化理论中有关范式的概念分析习题 7 中所设计的关系模型中各个关系模 式的候选码 ,它们属于第几范式? 会产生什么更新异常?
第七题中设计的关系模型中的各个关系模式都只有一个码，且都是唯一的决定因素，所以属于BCNF，不会发生更新异常
13．规范化理论对数据库设计有什么指导意义?
1.减少数据冗余
2.提高数据一致性
3.提高查询效率
14．试述数据库物理设计的内容和步骤。
1需求分析：分析用户的需求，包括数据、功能和性能需求；
2概念结构设计：主要采用E-R模型进行设计，包括画E-R图；
3逻辑结构设计：通过将E-R图转换成表，实现从E-R模型到关系模型的转换；
4数据库物理设计：主要是为所设计的数据库选择合适的存储结构和存取路径；
5数据库的实施：包括编程、测试和试运行；
6数据库运行与维护：系统的运行与数据库的日常维护
15．数据输入在实施阶段的重要性是什么?如何保证输入数据的正确性?
1.数据库是用来对数据进行存储、管理和应用的，因此必须在实施阶段必须将原有系统中的历史数据输入到数据库。数据量一般都很大，而且数据来源部门中的各个不同的单位。数据组织方式、结构和格式都与新设计的数据库系统有相当的差距，组织数据录入就各类源数据从各个局部应用中抽取出来，分类转换，最后综合成复合新设计的数据结构的形式，输入数据库。因此这样的数据转换、组织入库的工作是相当费力费时的工作。特别是原系统是手工输入数据处理系统时，各类数据分散在不同的原始表格、凭证、单据中，数据输入工作量更加庞大。
2.保证数据输入正确性的方法：为提高数据输入工作的效率和质量，应该针对具体的应用环境设计一个数据录入子系统，由计算机来完成数据库入库的任务。在源数据入库之前要采用多种方法对其进行检验，以防止不正确的数据入库。
16．什么是数据库的再组织和重构造? 为什么要进行数据库的再组织和重构造?
数据库的再组织是指：按原设计要求重新安排存储位置、回收垃圾、减少指针链等，以提高系统性能。数据库的重构造则是指部分修改数据库的模式和内模式，即修改原设计的逻辑和物理结构。数据库的再组织是不修改数据库的模式和内模式的。
进行数据库的再组织和重构造的原因：数据库运行一段时间后，由于记录不断增、删、改，会使数据库的物理存储情况变坏，降低了数据的存取效率，数据库性能下降，这时 DBA 就要对数据库进行重组织。 DBMS 一般都提供用于数据重组织的实用程序。数据库应用环境常常发生变化，如增加新的应用或新的实体，取消了某些应用，有的实体与实体间的联系也发生了变化等，使原有的数据库设计不能满足新的需求，需要调整数据库的模式和内模式。这就要进行数据库重构造。
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