【正文】 數(shù)據(jù)庫模式設(shè)計(jì) 初始關(guān)系模式的設(shè)計(jì) 把 ER 圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式： (1)把 ER 模型中的每個(gè)實(shí)體集轉(zhuǎn)換成一個(gè)同名的關(guān)系，實(shí)體集的 屬性就是關(guān)系的屬性，實(shí)體集的碼就是關(guān)系的碼： (2)把 ER 模型中的每個(gè)聯(lián)系轉(zhuǎn)換成一個(gè)關(guān)系，與該聯(lián)系相連的各 實(shí)體集的碼以及聯(lián)系的屬性轉(zhuǎn)換成為關(guān)系的屬性。 第二范式： (1)定義：若關(guān)系模式 R(F， U)是 INF，且每個(gè)非主屬性完全函數(shù)依賴于碼，則稱 R為第二范式，即在 2NF 中不存在非主屬性對碼的部分依賴： (2)僅滿足第一范式關(guān)系會(huì)存在種種問題，要消除必須用更高級的范式標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)，稱為標(biāo)準(zhǔn)化： (3)具體做法是將大的關(guān)系分解成多個(gè)小的關(guān)系，使分解后的關(guān)系滿足更高級范式的要求。 靜態(tài)完整性約束規(guī)則： (1)主碼約束：主碼必須滿足： (A)惟一性：在一個(gè)關(guān)系中不存在兩個(gè)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(gè)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： 關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)理論 問題的提出 究竟一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫包含哪些屬性是 合理的，如何評價(jià)一個(gè)關(guān)系 模式設(shè)計(jì)的優(yōu)劣？ 函數(shù)依賴 函數(shù)依理論利用一個(gè)關(guān)系中屬性之間的依賴關(guān)系評價(jià)和優(yōu)化關(guān)系 模式，以保證存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系具有較好特性： 函數(shù)依賴： (1)設(shè) R(U)為一關(guān)系模式， X 和 Y為屬性全集 U的子集，若對于 R(U)的任意一個(gè)可能的關(guān)系 r， r 中不可能存在兩個(gè)元組在 X 上的屬性 值相等，而在 Y上的屬性值不等，則稱 “X函數(shù)決定 Y”或 “Y函數(shù) 依賴于 X”，并記作 XY，其中 X 稱為決定因素，因?yàn)楦鶕?jù)函教依賴定 義，給定一個(gè) X，就能惟一決定一個(gè) Y。原則必須是具體的、簡明的和有意義的。 (B)外碼語法：在外碼屬性后加 “FK來識別由聯(lián)系繼承得到的外來屬性。 (1) 對一聯(lián)系： (2) 對多 聯(lián) 系： (3)多對多聯(lián)系 ER 方法語法 l、 ER方法中用矩形框表示實(shí)體集，矩形框 ER模型用菱形表示聯(lián)系，聯(lián)系名寫在菱形框IDEFIX 概述 l、 IDEFO 側(cè)重描述系統(tǒng)功能，被稱為功能建模方法： IDEFIX 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： IDEFIX 方法具有豐富的語法和語義： 實(shí)體集分為 (1)獨(dú)立標(biāo)識符實(shí)體集： (2)從屬標(biāo)識符實(shí)體集： 實(shí)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： (4)不確定聯(lián)系 IDEFIX 模型元素 實(shí)體集： (1)實(shí)體集語義：如果一個(gè)實(shí)體集的每一個(gè)實(shí)例都能被惟一地標(biāo)識， 而不決定于它與其他實(shí)體的聯(lián)系，那么該實(shí)體集稱為獨(dú)立實(shí)體集：否 則就叫從屬實(shí)體集： (2)實(shí)體集語法： IDEFIX 用矩形框來表示獨(dú)立實(shí)體集，用圓角矩形 框來表 示從屬實(shí)體集： 聯(lián)系： (1)朕系語義： (A)標(biāo)定型聯(lián)系：一個(gè) “確定型聯(lián)系 ”中，如果子女實(shí)體集中的每 個(gè)實(shí)例都是由它與雙親 的聯(lián)系而確定的，這個(gè)關(guān)系稱為 “標(biāo)定型聯(lián)系 ”： (B)非標(biāo)定型聯(lián)系：一個(gè) “確定型聯(lián)系 ”中，如果子女實(shí)體集中的 每一個(gè)實(shí)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(shí)體集的 實(shí)例，這個(gè)問題關(guān)系叫 “非標(biāo)定型聯(lián)系 ”。 (2)從表達(dá)形式上看， DFD圖與 IDEFO 圖都是用箭頭和處理表達(dá)一個(gè)企業(yè)或組織的業(yè)務(wù)流程。 IDEFO 棋型 (1) 個(gè) IDEFO 模型由一組圖形組成，這些圖形組成一個(gè)由父到子的層次結(jié)構(gòu)圖，這組圖形把一個(gè)復(fù)雜事物按自項(xiàng)向下逐步細(xì)化的方式分解成一個(gè)個(gè)簡單的或多 個(gè)組成部分： 建模規(guī)則 (1)矩形框：用動(dòng)詞為矩形 (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入、控制和輸出。 處理：表示對數(shù)據(jù)的加工和變 換，在圖中用矩形框表示。 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(gè)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。 項(xiàng)目規(guī)劃包括以下 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 DBAS 的功能特征 、性能特征和約束，并形成需求規(guī)范說明文檔： 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(yàn)證 等組成： l、 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(chǔ)、安全、備份與恢復(fù)等方面的要求： 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理需求分析 l、數(shù)據(jù)需求分析：是從對數(shù)據(jù)組織與存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)角度，辨識應(yīng)用領(lǐng)域 所管 理的各類數(shù)據(jù)項(xiàng)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： 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(xiàng)所 需進(jìn)行的數(shù)據(jù)訪問操作，分析結(jié)果可表示為數(shù)據(jù)流圖或事務(wù)規(guī)范： 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(xiàng)： (4)事務(wù)用戶： 業(yè)務(wù)規(guī)則需求分析 l、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： 間： TPS： 性能需求分析 DBAS 的性能指標(biāo)： (1)數(shù)據(jù) 操作響應(yīng)時(shí)間（或數(shù)據(jù)訪問響應(yīng)時(shí)間）：從提交請求到返回結(jié)果 的時(shí) (2)系統(tǒng)吞吐量：指系統(tǒng)在單位時(shí)間影響 DBAS 性能的因素： (1)系統(tǒng)碩件資源： (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(jì)和物理設(shè)計(jì)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)數(shù)據(jù)操縱功能： DBMS 提供數(shù)據(jù)操縱語言 (DMI)，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 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的全局結(jié)構(gòu) DBS 可分為用戶、人機(jī)交互界面、 DBMS 和磁盤四個(gè)層次： 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： 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(gè)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(chǔ)管理器：面向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)訪問，包括以下幾個(gè)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： 磁盤存儲(chǔ)的類型： (1)以數(shù)據(jù)庫文件方式存儲(chǔ)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(shí)的統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)： (5)日志信息。 三級模式結(jié)構(gòu) l、數(shù)據(jù)庫三級模式結(jié)構(gòu)一外部級、概念級和 (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) 個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)模式，建立在某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)上。 (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) l、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(shí)世界一信息世 界一機(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)。 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。信息具有可感知、可存儲(chǔ)、 可加工、可傳遞和可再生的自然屬性。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。 數(shù)據(jù)視圖與模式結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)視圖與數(shù)據(jù)抽象 l、數(shù)據(jù)視圖：指從某個(gè)角度看到的客觀世界數(shù)據(jù)對象的特征，是對數(shù)據(jù)對象某一方面特征的描述。 模式／ (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(chǔ)組織結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系。 DBAS 設(shè)計(jì)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(chǔ)等需求選擇和配置合適的計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)，并與開發(fā)好的 DBAS 軟件系統(tǒng)進(jìn)行集成，組成完整的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)： DBAS 生命周期模型 l、 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(xiàng)目規(guī)劃、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和部署、運(yùn)行管理與維護(hù)等 5 個(gè)基本活動(dòng)組成： (2)將快速原