【正文】 工。DFD有四個基本成分：數(shù)據(jù)流、加工或處理、文件、外部實體。DFD可以形象地表示數(shù)據(jù)流與各業(yè)務(wù)活動的關(guān)系，它是需求分析的工具和分析結(jié)果的描述手段。 （10）分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典：僅僅有DFD并不能構(gòu)成需求說明書，DFD只表示出系統(tǒng)有哪幾部分組成和各個部分之間的關(guān)系，并沒有說明各個成分的含義。數(shù)據(jù)字典提供對數(shù)據(jù)庫時間描述的集中管理，它的功能是存儲和檢索各種數(shù)據(jù)描述(元數(shù)據(jù)Metadata)，數(shù)據(jù)字典是數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析的主要成果，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中占有很重要地位。（11）功能分析：數(shù)據(jù)庫的設(shè)計是與應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計緊密結(jié)合的過程，離開一定的功能，數(shù)據(jù)庫就失去其存在價值。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的一個重要特點是結(jié)構(gòu)(數(shù)據(jù))和行為(功能)的結(jié)合。用戶希望系統(tǒng)能提供的功能必須有一個清晰的描述。功能分析可以采用軟件結(jié)構(gòu)圖或模塊圖來表示系統(tǒng)的層次分解關(guān)系、模塊調(diào)用關(guān)系。 評審在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中有什么作用？為什么允許設(shè)計過程中有多次的回溯與重復(fù)？評審的作用在于確認(rèn)某一階段的任務(wù)是否全部完成，通過評審可以及早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計中的錯誤，并在生存期的早期階段給予糾正，以減少系統(tǒng)研制的成本。如果在數(shù)據(jù)庫已經(jīng)實現(xiàn)時再發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的錯誤，那么代價比較大。因此應(yīng)該允許設(shè)計過程的回溯與反復(fù)。設(shè)計過程需要根據(jù)評審意見修改所提交的階段設(shè)計成果，有時修改甚至要回溯到前面的某一階段，進(jìn)行部分乃至全部重新設(shè)計。 數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容和作用是什么？數(shù)據(jù)字典是將數(shù)據(jù)流程圖中各個要素的具體內(nèi)容和特征，以特定格式記錄下來，所形成的文檔。它主要包括：數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、加工、文件、外部實體等內(nèi)容。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中，數(shù)據(jù)字典被不斷地充實、修改和完善。對數(shù)據(jù)庫設(shè)計來講，數(shù)據(jù)字典是進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要成果，是各類數(shù)據(jù)描述的集合。數(shù)據(jù)字典通常包括數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲和處理過程五個部分。 什么是數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)？數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點和方法是什么？將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)即概念模型的過程就是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計。對數(shù)據(jù)庫概念模型有以下要求：（1）有豐富的語義表達(dá)能力，能表達(dá)用戶的各種需求。（2）易于交流和理解，從而可以用它和不熟悉計算機(jī)的用戶交換意見。（3）要易于更改。當(dāng)應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用要求改變時，概念模型要能很容易的修改和擴(kuò)充以反映這種變化。（4）易于向各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。（1）集中式模式設(shè)計法即首先定義全局概念結(jié)構(gòu)的框架，然后逐步細(xì)化。例如，可以先確定幾個高級實體類型，然后在確定其屬性時，把這些實體類型分裂為更低一層的實體類型和聯(lián)系。（2）視圖集成法以各部分的需求說明為基礎(chǔ),分別設(shè)計各自的局部模式，這些局部模式相當(dāng)于各部分的視圖，然后再以這些視圖為基礎(chǔ)，集成為一個全部模式。視圖是按照某個用戶組、應(yīng)用或部門的需求說明，用ER數(shù)據(jù)模型設(shè)計的局部模式。（3）混合方法即將集中式模式設(shè)計法和視圖集成法相結(jié)合，用集中式模式設(shè)計法設(shè)計一個全局概念結(jié)構(gòu)的框架，以它為骨架集成由視圖集成法中設(shè)計的各局部概念結(jié)構(gòu)。（4）由內(nèi)向外法首先定義最重要的核心概念結(jié)構(gòu)，然后向外擴(kuò)充，考慮已存在概念附近的新概念使得建模過程向外擴(kuò)展。 使用該策略，可以先確定模式中比較明顯的一些實體類型，然后繼續(xù)添加其它相關(guān)的實體類型。 什么是視圖集成？視圖集成的方法是什么？以各部分的需求說明為基礎(chǔ),分別設(shè)計各自的局部模式，這些局部模式相當(dāng)于各部分的視圖，然后再以這些視圖為基礎(chǔ)，集成為一個全部模式。視圖是按照某個用戶組、應(yīng)用或部門的需求說明，用ER數(shù)據(jù)模型設(shè)計的局部模式。子視圖的集成是一個非常復(fù)雜的過程，需要一個更加嚴(yán)格和系統(tǒng)化的方法。下面介紹一些用于視圖合并的策略：1）二元集成首先對兩個比較類似的模式進(jìn)行集成。然后把結(jié)果模式和另外一個模式集成，不斷重復(fù)該過程直到所有模式被集成?？梢愿鶕?jù)模式的相似程度確定模式集成的順序。由于集成是逐步進(jìn)行的，所以該策略適用于手工集成。2）n元集成對視圖的集成關(guān)系進(jìn)行分析和說明之后，在一個過程中完成所有視圖的集成。對于規(guī)模較大的設(shè)計問題，這個策略需要使用計算機(jī)化的工具，目前有一些這種工具的原型，但還沒有成熟的商業(yè)產(chǎn)品。3）二元平衡策略首先將模式成對地進(jìn)行集成，然后再將結(jié)果模式成對地進(jìn)一步集成，不斷重復(fù)該過程直至得到最終的全局模式。4）混合策略（mixed strategy）首先，根據(jù)模式的相似性把它們劃分為不同的組，對每個組單獨(dú)地進(jìn)行集成。然后對中間結(jié)果進(jìn)行分組并集成，重復(fù)該過程直至集成結(jié)束。 視圖集成時，分ER圖之間的沖突有哪些？解決這些沖突的方法是什么？由于局部概念設(shè)計相對簡單，因此簡化了全局模式的設(shè)計。但是，在將局部視圖合成為全局視圖的時候，需要一個方法學(xué)在集成時具體地解決下列問題：1）確定模式之間的對應(yīng)和沖突由于各子模式是分開進(jìn)行設(shè)計的，因此有必要在集成之前確定各模式表示的是否是同一個現(xiàn)實世界的概念結(jié)構(gòu)。在此過程中，模式間可能會發(fā)生如下的一些沖突：①屬性沖突l 屬性域沖突，即屬性值的類型、取值范圍或取值集合不同，如零件號，有的部門作為整數(shù)對待，有的部門則使用字符串。不同部門對零件號的編碼也可能不同。l 屬性取值單位沖突：如零件重量，有的部門以公斤為單位，有的部門以克為單位。②命名沖突包括同名異義和異名同義。如科研項目，財務(wù)科稱為項目，科研處稱為課題，生產(chǎn)管理處稱為工程，這就是一個異名同義的例子。③結(jié)構(gòu)沖突l 同一對象在不同應(yīng)用中具有不同的抽象。如在教學(xué)管理中，職稱是一個屬性；而在人事管理中，因為職稱與工資、住房掛鉤，因此是一個實體。l 同一實體在不同局部視圖中所包含的屬性不完全相同。 l 實體間的聯(lián)系在不同分ER圖中為不同類型：如生產(chǎn)子系統(tǒng)分ER圖中，產(chǎn)品和零件構(gòu)成1：n聯(lián)系。而物資子系統(tǒng)分ER圖中，產(chǎn)品、零件、供應(yīng)商三者構(gòu)成多對多聯(lián)系。2） 修改視圖使得相互一致對一些模式進(jìn)行修改，以便于其它模式相符合。這一步可以解決上一步發(fā)現(xiàn)的沖突。3）合并視圖通過創(chuàng)建單個子視圖來創(chuàng)建全局視圖。相應(yīng)的概念在全局模式中只出現(xiàn)一次，并且要確定子視圖和全局視圖之間的映射關(guān)系。在涉及到數(shù)百個實體和聯(lián)系的現(xiàn)實數(shù)據(jù)庫中，這一步是最為困難的。因為牽扯到大量的人為干預(yù)和協(xié)商來解決沖突，并且要確定全局模式的一個最為合理并且能夠接受的解決方案。4）重構(gòu)該步驟是一個可選步驟，可能會對全局模式進(jìn)行分析和重構(gòu)，以刪除任何冗余和不必要的內(nèi)容。 試述數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計的步驟。邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段需要完成的任務(wù)有：（1）將E－R模型轉(zhuǎn)換為等價的關(guān)系模式。（2）按需要對關(guān)系模式進(jìn)行規(guī)范化。（3）對規(guī)范化后的模式進(jìn)行評價。（4）根據(jù)局部應(yīng)用的需要，設(shè)計用戶外模式。ER圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換一般應(yīng)遵循如下原則：（1）一個實體型轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。實體的屬性就是關(guān)系的屬性。實體的屬性就是關(guān)系的屬性。實體的碼就是關(guān)系的碼。例如在例子中，學(xué)生實體可以轉(zhuǎn)換為如下關(guān)系模式，其中學(xué)號為學(xué)生關(guān)系的碼：學(xué)生（學(xué)號，姓名，出生日期，院系，專業(yè)，班級，宿舍） 同樣宿舍、班級、專業(yè)、院系都分別轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。（2）一個聯(lián)系轉(zhuǎn)化為一個關(guān)系模式，與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系的屬性轉(zhuǎn)化為關(guān)系的屬性，該關(guān)系的碼則有幾種情況：l 若聯(lián)系為1：1，則每個實體的碼均是該關(guān)系的后選碼。l 若聯(lián)系為1：n，則關(guān)系的碼為n端實體的碼。l 若聯(lián)系為m：n，則關(guān)系的碼為諸實體碼的組合。l 三個或三個以上實體間的多元聯(lián)系。同一實體集的實體間的聯(lián)系，即自聯(lián)系。1）聯(lián)系為1：1一個1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對應(yīng)的關(guān)系模式合并。如果轉(zhuǎn)換為一個獨(dú)立的關(guān)系模式，則與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，每個實體的碼均是該關(guān)系的候選碼。如果與某一端對應(yīng)的關(guān)系模式合并，則需要在該關(guān)系模式的屬性中加入另一個關(guān)系模式的碼和聯(lián)系本身的屬性。2）聯(lián)系為1：n一個1:n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與n端對應(yīng)的關(guān)系模式合并。如果轉(zhuǎn)換為一個獨(dú)立的關(guān)系模式，則與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，而關(guān)系的碼為n端實體的碼。如果與n端對應(yīng)的關(guān)系模式合并，則在n端實體對應(yīng)模式中加入1端實體所對應(yīng)關(guān)系模式的碼，以及聯(lián)系本身的屬性。而關(guān)系的碼為n端實體的碼。3）聯(lián)系為m：n一個m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性。而關(guān)系的碼為各實體碼的組合。4）三個或三個以上實體間的多元聯(lián)系三個或三個以上實體間的一個多元聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。與該多元聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性。而關(guān)系的碼為各實體碼的組合。5）同一實體集的實體間的聯(lián)系，即自聯(lián)系，也可按上述1:1:n和m:n三種情況分別處理。（3）具有相同碼的關(guān)系模式可合并。為了減少系統(tǒng)中的關(guān)系個數(shù)，如果兩個關(guān)系模式具有相同的主碼，可以考慮將他們合并為一個關(guān)系模式。合并方法是將其中一個關(guān)系模式的全部屬性加入到另一個關(guān)系模式中，然后去掉其中的同義屬性（可能同名也可能不同名），并適當(dāng)調(diào)整屬性的次序。應(yīng)用規(guī)范化理論對邏輯設(shè)計階段產(chǎn)生的邏輯模式進(jìn)行初步優(yōu)化，以減少乃至消除關(guān)系模式中存在的各種異常，改善完整性、一致性和存儲效率。規(guī)范化理論是數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計的指南和工具，規(guī)范化過程分為兩個步驟：確定范式的級別和實施規(guī)范化處理（模式分解）。（1）確定范式級別考察關(guān)系模式的函數(shù)依賴關(guān)系，確定范式等級。找出所有“數(shù)據(jù)字典”中得到的數(shù)據(jù)之間的依賴關(guān)系，對各模式之間的數(shù)據(jù)依賴進(jìn)行極小化處理，消除冗余的聯(lián)系。按照數(shù)據(jù)依賴?yán)碚搶﹃P(guān)系模式逐一進(jìn)行分析，考察是否存在部分函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴和多值依賴等，確定各關(guān)系模式屬于第幾范式。（2）實施規(guī)范化處理確定范式級別后，根據(jù)應(yīng)用需求，判斷它們對于這樣的應(yīng)用環(huán)境是否合適，確定對于這些模式是否進(jìn)行合并或分解。對關(guān)系模式進(jìn)行必要的分解，提高數(shù)據(jù)操作的效率和存儲空間的利用率。常用的方法是水平分解和垂直分解兩種分解方法。 試述數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計的內(nèi)容和步驟。數(shù)據(jù)庫最終要存儲在物理設(shè)備上。對于給定的邏輯數(shù)據(jù)模型，選取一個最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)的過程，稱為數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計。物理設(shè)計的任務(wù)是為了有效地實現(xiàn)邏輯模式，確定所采取的存儲策略。此階段是以邏輯設(shè)計的結(jié)果作為輸入，結(jié)合具體DBMS的特點與存儲設(shè)備特性進(jìn)行設(shè)計，選定數(shù)據(jù)庫在物理設(shè)備上的存儲結(jié)構(gòu)和存取方法。數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計可分為兩步： （1）確定物理結(jié)構(gòu)，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中主要指存取方法和存儲結(jié)構(gòu)；（2）對物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行評價，評價的重點是時間和空間效率。 數(shù)據(jù)庫實施階段主要任務(wù)？數(shù)據(jù)庫實施是指根據(jù)邏輯設(shè)計和物理設(shè)計的結(jié)果，在計算機(jī)上建立起實際的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、裝入數(shù)據(jù)、進(jìn)行測試和試運(yùn)行的過程。 數(shù)據(jù)庫實施主要包括以下工作：l 建立實際數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)； l 組織數(shù)據(jù)入庫 l 編制與調(diào)試應(yīng)用程序 l 數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)投入運(yùn)行后，有哪些維護(hù)工作？在數(shù)據(jù)庫運(yùn)行階段，對數(shù)據(jù)庫經(jīng)常性的維護(hù)工作主要是由DBA完成的，它包括：（1）數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲和恢復(fù)（2）數(shù)據(jù)庫的安全性、完整性控制（3）數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)督、分析和改進(jìn)（4）數(shù)據(jù)庫的重組織和重構(gòu)造 假設(shè)某超市公司要設(shè)計一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來管理該公司的業(yè)務(wù)信息。該超市公司的業(yè)務(wù)管理規(guī)則如下：（1）該超市公司有若干倉庫，若干連鎖商店，供應(yīng)若干商品。（2）每個商店有一個經(jīng)理和若干收銀員，每個收銀員只在一個商店工作。（3）每個商店銷售多種商品，每種商品可在不同的商店銷售。（4）每個商品編號只有一個商品名稱，但是不同的商品編號可以有相同的商品名稱。每種商品可以有多種銷售價格。（5）超市公司的業(yè)務(wù)員負(fù)責(zé)商品的進(jìn)貨。請根據(jù)以上規(guī)則，設(shè)計出適當(dāng)?shù)膶傩?，畫出ER圖，再將其轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型后進(jìn)行規(guī)范化。 本題對應(yīng)的ER圖如圖所示 倉庫 m m n進(jìn)貨發(fā)貨庫存 m業(yè)務(wù)員 P商店 1 P n 1 n n銷售擁有主管m商品 N n 1 n擁有經(jīng)理收銀員 m價格進(jìn)貨（員工號，商品編號，倉庫編號，進(jìn)貨量）發(fā)貨（商品編號，商店編號，倉庫編號，發(fā)貨量）商店（商店編號，商店名稱，商店地址，經(jīng)理編號）商品（商品編號，商品名稱，類別）員工（員工號，姓名，性別，級別，商店編號）（包括業(yè)務(wù)員、經(jīng)理、收銀員）倉庫（倉庫編號，名稱，方位）銷售（商店編號，商品編號，銷售數(shù)量）存放（倉庫編號，商品編號，庫存數(shù)量）價格（商品編號，進(jìn)貨價格，銷售價格，促銷價格）34