【正文】 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。 系統(tǒng)升級 改進(jìn)應(yīng)用程序： 數(shù)據(jù)庫重組： DBMS 和 OS 版本升級 第 3 章需求分析及功能建模方法 需求分析概述述。 爻它需求分析 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?。?(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： 安全性需求分析： (1) 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)機制或其它安全認(rèn)證機制，用以控制用 戶登錄數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 第一代 DBS: 60 年代末 70 年代初，層次型和網(wǎng)狀型 DBS： 第二代 DBS: 70 年代后期．關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)： 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 數(shù)據(jù)庫應(yīng) 用系統(tǒng)生命周期 軟件工程與軟件開發(fā)方法 l、軟件工程：指導(dǎo)計算機軟件開發(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)： 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。 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。 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)換為機器世界中某一具體 DBMS 支持的數(shù)據(jù)模型，并存儲于計算機中。 信息則是數(shù)據(jù)的語義解釋，是數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理 (Data Processing)一是指對數(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。 基本概念 信息與數(shù)據(jù) 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： 信息 (lnformation)一是客觀世界事物的存在方式和運動狀態(tài)的反映 ， 是對事物之間相互聯(lián)系、相互作用的描述。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫 (DB， DataBase)一是長期存儲在計算機數(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。 (2)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型（表 示型／實現(xiàn)型）：是機器世界中與具體 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)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，代表了數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫外模式／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)用程序的邏輯獨立性，稱為數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。 DBAS 較件組成 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用軟件在 (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。 邏輯設(shè)計 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)。 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。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?；久峙c子名字間用 “／ ”隔開，如 A/B/C， A是主題、 B是模型號、 C 是結(jié)點號。 概念設(shè)計過程 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)： 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。 (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。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” 表示，不存在聯(lián)系用 “null”表示。 (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，由一組域值組成。平凡與非平凡函數(shù)依賴： (1)若 X 決定 Y，但 Y屬于 X，則稱 XaY是平凡函數(shù)依賴，否則 稱非平凡函數(shù)依賴： (2)即平凡函數(shù)依賴，僅當(dāng)其右邊的屬性集是左邊屬性集的子集時成立： (3)非平凡函數(shù)依賴，僅當(dāng)其右邊的屬性集至少有一個屬性不屬于 左邊有集合時成立： (4)完全非平凡函數(shù)依賴：僅當(dāng)其右邊的屬性集中屬性都不在左邊 的集合時成立： 碼： (1)在關(guān)系模式 R(U)中， K為 R的屬性或?qū)傩越M，若 K函數(shù)決定 A1． A2?． An，則 K為關(guān)系模 式 R 的候選碼，包含在候選碼中的屬 性稱為主屬性，否則為非主屬牲： (2)若一個關(guān)系的候選碼不止一個，則選定其中一個作為關(guān)系 R的主碼： (3)關(guān)系的碼屬性除了必須完全函數(shù)決定關(guān)系的所有其他屬性外，還必須滿足最小化規(guī)則，即在關(guān)系模式 R(U)中，不存在一個 K的真子集能夠函數(shù)決定 R 的其他屬性。 多值依賴與 4NF: (1)多值依賴：表示關(guān)系中屬性（如 A、 B、 C）之間的依賴，對于 A的每個值．都存在一個 B或 C的值的集合，而且 B和 C的值相互獨立，記為： AaaB、 AaaC (2)第 四范式：如果關(guān)系模式 R屬于 INF，對于 R的每個非平凡的多值依賴 XaY（ Y不屬于 X）， X 含有候選碼，則 R 是第四范式。 從數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)角度需要解決如下問題： (1)文件的組織： (2)文件的結(jié)構(gòu)： (3)文件的存取： (4)索 引技術(shù)： 文件組織 數(shù)據(jù)庫與文件的對應(yīng)關(guān)系 (1)在外存中，數(shù)據(jù)庫以文件形式組織，文件由邏輯記錄組成，記 錄由多個域組成： (2) 個關(guān)系數(shù)據(jù)庫包括一張或多張關(guān)系表，關(guān)系表與文件的對應(yīng)關(guān)系有如下方式： (A)每張關(guān)系表單獨用一個文件來存儲，由 DBMS 通過 OS 的文件管理功能來管理： (B)現(xiàn)代中大型 DBMS 是由 OS 直接分配一塊大的磁盤空間， DBMS 將該磁盤空間作為數(shù)據(jù)庫磁盤文件直接管理， DB 的所有關(guān)系表都存儲在該文件中： (1)關(guān)系表在邏輯上由一系列 元組組成，元組由多個屬性組成，每個元組可以用磁盤文件中的一個邏輯記錄來存儲，記錄包括多個域，對應(yīng)元組的多今屬性： 式： 文件記錄格式： (1)數(shù)據(jù)庫文件通常采用兩種邏輯記錄格式：定長記錄格式和變長記錄格 文件結(jié)構(gòu)與存取 堆文件 l、堆文件也稱無序文件，記錄隨機在存儲在文件物理空間是，新插入的記錄存儲在文件的末尾： 堆文件常常用作存儲那些將來使用，但目前不清楚如何使用的記錄，為了實現(xiàn)文件記錄的有效存取，堆文件經(jīng)常與附加的存取路徑一起使用： 查找操行平均需要搜索 (B+I)／ 2 個磁 盤塊，效率比較低： 插入操作十分簡單，先讀文件頭，找到最末磁盤地址，將最末磁盤塊讀入順序文件按照文件記錄在查詢碼上的取值的大小順序排列各個記錄： 順序文件的每個記錄中有一個指針字段，根據(jù)查詢碼大小用指針將各個記錄按序連接起來： 文件建立時，