【正文】 運(yùn)行維護(hù)階段的主要工作是： (1)維護(hù)數(shù)據(jù)庫的安全性與完 整性控制及系統(tǒng)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)； (2)數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)督、分析與改進(jìn)； (3)增加數(shù)據(jù)庫新功能； (4)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，修改錯(cuò)誤。 由于環(huán)境需求的變化或性能原因，對(duì)原有的數(shù)據(jù)提出了新的使用要求，這時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)庫重新組織可以滿足用戶的需要，防止數(shù)據(jù)庫的性能下降，提高數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行效率。 、邏輯結(jié)構(gòu)或物理結(jié)構(gòu)的改變稱為重新組織。 物理設(shè)計(jì)的步驟為： (1)首先確定數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)記錄結(jié)構(gòu)，包括記錄的組成、數(shù)據(jù)項(xiàng)的類型和長(zhǎng)度，以及邏輯記錄到存儲(chǔ)記錄的映射； (2)確定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安排； (3)訪問方法的設(shè)計(jì)； 31 (4)完整性和安全性分析，并選擇一個(gè)較優(yōu)的方案； (5)應(yīng)用程序設(shè) 計(jì)。具體地說可在以下三方面起重要作用： (1)在數(shù)據(jù)分析階段用數(shù)據(jù)依賴的 概念分析和表示各數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的聯(lián)系； (2)在設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)階段，用規(guī)范化理論為工具消除初步 ER 圖中冗余的聯(lián)系； (3)由 ER 圖向數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換過程中用模式分解的概念和算法指導(dǎo)設(shè)計(jì)。 15．邏輯設(shè)計(jì)的主要步驟為： (1)形成初始的 DBMS 模式； (2)模式設(shè)計(jì)； (3)對(duì)每個(gè)應(yīng)用程序，設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)存取功能的梗概； (4)對(duì)數(shù)據(jù)庫模式進(jìn)行評(píng)價(jià)； (5)修正模式，使模式適應(yīng)信息的不同表示。 13．采用 ER 方法進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計(jì)，可以分成三步進(jìn)行：首先設(shè)計(jì)局部 ER 模式。 (3)用菱形表示實(shí)體聞的聯(lián)系，菱形框內(nèi)寫上聯(lián)系名，用無向邊把菱形分別與有關(guān)實(shí)體相連接，在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型。 (1)用長(zhǎng)方形表示實(shí)體類型，在框內(nèi)寫上實(shí)體名。利用 ER 圖對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中抽取實(shí)體、實(shí)體間聯(lián)系，并建立概念模型。 在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)中，利用抽象機(jī)制對(duì)需求分析階段收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織 (聚集 )，形成實(shí)體、實(shí)體的屬性，標(biāo)識(shí)實(shí)體的鍵，確定實(shí)體之間的聯(lián)系類型 (1： 1， 1： n 或 n： m)，設(shè)計(jì)分 zR 圖，從個(gè)別用戶的需求出發(fā)，為每個(gè)用戶或每個(gè)對(duì)數(shù)據(jù)的觀點(diǎn)與作用方式相似的用戶建立一個(gè)相應(yīng)的局部概念 結(jié)構(gòu)。 聚集是將若干對(duì)象和它們之間的聯(lián)系組合成一個(gè)新的對(duì)象。 11．?dāng)?shù)據(jù)抽象是對(duì)實(shí)際的人、物、事和概念的人為處理，它抽取人們關(guān)心的共同特征、忽略非本質(zhì)的細(xì)節(jié)，并把這些特性用各種概念精確 地加以描述，這些概念組成了某種模型。易于從概念模式導(dǎo)出與 DBMS 有關(guān)的邏輯模式。當(dāng)應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用要求改變時(shí)，容易對(duì)概念模型修改和補(bǔ)充。方便數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)人員與應(yīng)用人員交換意見，使用戶能積極參與數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)工作。 9．在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)，總是把概念設(shè)計(jì)作為非常重要的一步，所以通常對(duì)概念模型有以下要求： (1)概念模型應(yīng)真實(shí)、充分地反映現(xiàn)實(shí)世界中事物和事物之間的聯(lián)系，有豐富的語義表達(dá)能力，能表達(dá)用戶的各種需求，包括描述現(xiàn)實(shí)世界中各種對(duì)象及其復(fù)雜的聯(lián)系、用戶對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象的處理要求的手段。 對(duì)加工過程的描述包括加工過程名 、說明、輸入數(shù)據(jù)流、輸出數(shù)據(jù)流、并 29 簡(jiǎn)要說明處理工作、頻度要求、數(shù)據(jù)量及響應(yīng)時(shí)間等。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是處理過程中要存取的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是若干數(shù)據(jù)項(xiàng)有意義的集合，它包含數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名、含義及組成該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)項(xiàng)名。 8．?dāng)?shù)據(jù)字典中通常包含數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和加工過程。 7．評(píng)審工作的重要作用是確認(rèn)某一階段的任務(wù)是否全部完成，以避免重大的疏漏和錯(cuò)誤。 評(píng)審即確認(rèn)某一階段的任務(wù)是否全部完成，以避免重大的疏漏或錯(cuò)誤。需求信息的收集是要了解組織的機(jī)構(gòu)設(shè)置，主要業(yè)務(wù)活動(dòng)和職能、確定組織的目標(biāo)、大致工作流程和業(yè)務(wù)流程的劃分。 28 5．?dāng)?shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中的規(guī)劃階段的主要任務(wù)是進(jìn)行建立數(shù)據(jù)庫的必要性及可 行性分析，確定數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在組織中和信息系統(tǒng)中的地位，以及各個(gè)數(shù)據(jù)庫之間的聯(lián)系。另外，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法應(yīng)該是可再生產(chǎn)的，即不同的設(shè)計(jì)者應(yīng)用同一方法于同一設(shè)計(jì)問題時(shí)，應(yīng)該得到相同的或類似的結(jié)果。并且可用簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)模型來表示。 3．基于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)分成以下五個(gè)階段： (1)規(guī)劃； (2)需求描述和分析； (3)概念設(shè)計(jì)； (4)邏輯設(shè)計(jì)； (5)物理設(shè)計(jì)。 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程的輸出主要有兩部分，一部分是完整的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，其中包括邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)；另一部分是基于數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和處理需求的應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)原則。 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)就是把概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段好的基本 E—R圖轉(zhuǎn)換為與選用的具體機(jī)器上的 DBMS 所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu)。 16．規(guī)范化理論對(duì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)有什么指導(dǎo)意義 ? 17．什么是數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的物理設(shè)計(jì) ?試述其具體步驟。 14．邏輯設(shè)計(jì)的目的是什么 ?試述邏輯設(shè)計(jì)過程的輸入和輸出環(huán)境。 25．實(shí)體集父親與子女之間有 聯(lián)系。 23．關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化理論是數(shù)據(jù)庫 設(shè)計(jì)的一個(gè)有力工具； ER 模型是數(shù)據(jù)庫 設(shè)計(jì) 的一個(gè)有力工具。 21．抽象對(duì)象的兩種形式分別是 和 。 26 19．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)有五個(gè)物理設(shè)計(jì)階段，分為 、 、 、 、 。 17．邏輯設(shè)計(jì)階段主要輸出 、 、 、 四方面的信息。 15．概念設(shè)計(jì)的結(jié)果是得到一個(gè)與 無關(guān)的概念模式。 13．在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存中，生存期的總開銷包含 、 、 、 、 。 11．如果采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，則在數(shù)據(jù)庫 的邏輯設(shè)計(jì)階段需將 轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型。 9．兩個(gè)實(shí)體之問的聯(lián)系有 、 、 三種。 7．概念設(shè)計(jì)的任務(wù)分 、 、 三步完成。 5．?dāng)?shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程的輸出主要有兩部分，一部分是 ，其中包括 和 ；另一部分是基于數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和處理要求的應(yīng)用程序和設(shè)計(jì)原則。 3．在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的需求分析階段，用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫的要求主要有 、 和 。 A．只要數(shù)據(jù)庫正式投入運(yùn)行，標(biāo)志著數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)工作的結(jié)束 B．?dāng)?shù)據(jù)庫的維護(hù)工作就是維護(hù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的正常運(yùn)行 C．?dāng)?shù)據(jù)庫的維護(hù)工作就是發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，修改錯(cuò)誤 D．?dāng)?shù)據(jù)庫正式投 入運(yùn)行標(biāo)志著數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)工作的開始 填空題 1．?dāng)?shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的六個(gè)主要階段是 : 、 、 、 、 、 。 A．需求分析 B．概念設(shè)計(jì) C．邏輯設(shè)計(jì) D．物理設(shè)計(jì) 12．在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中，學(xué)生的學(xué)號(hào)在某一局部應(yīng)用中被定義為字符型，而另一局部應(yīng)用中被定義為整型，那么被稱之為 ( )沖突。 A． HASH B． B+樹索引 C．聚簇 D．其它 10．在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中，當(dāng)合并局部 ER 圖時(shí)，學(xué)生在某一局部應(yīng)用中被當(dāng)作實(shí)體，而另一局 25 部應(yīng)用中被當(dāng)作屬性，那么被稱之為 ( )沖突。 A．合并與優(yōu)化 B．分析 和處理 C．聚集和概括 D．分類和層次 8．如果采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的 ( )階段將關(guān)系模式進(jìn)行規(guī)范化處理；。 A． E—R 模型 B．?dāng)?shù)據(jù)流圖 C．程序結(jié)構(gòu)圖 D．程序框圖 6．概念設(shè)計(jì)的結(jié)果是 ( )。 A． E—R 模型 B．層次模型 C．關(guān)系模型 D．網(wǎng)狀模型。 24 附圖 61 ，指的是 ( )。 A．實(shí)體、屬性、實(shí)體集 B．實(shí)體、鍵、聯(lián)系 C．實(shí)體、屬性、聯(lián)系 D．實(shí)體、域、候選鍵 2． E—R 圖是用于描述某一組織的概念模型。 在三范式之上， 還存在著更為嚴(yán)格約束的 BC 范式和四范式，但是這兩種形式在商業(yè)應(yīng)用中很少用到，在絕大多數(shù)情況下，三范式已經(jīng)滿足了數(shù)據(jù)庫表規(guī)范化的要求，有效地解決了數(shù)據(jù)冗余和維護(hù)操作的異常問題。但是我們要注意到除了表 15 中存在 Kevin 的信息之外， 表 14 中也存在 Kevin 的信息， 這很容易理解， 因?yàn)? Kevin 參與了項(xiàng)目 100001， TPMS， 所以當(dāng)然也要從中刪除。而這是不滿足三范式的規(guī)則的，存在以下的不足： 數(shù)據(jù)冗余： Salary Category和 Salary Package的值有重復(fù)； 更新異常：有重復(fù)的冗余信息，修改時(shí)需要同時(shí)修改多條記錄，否則會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況； 刪除異常：同樣的，如果員工 202020 Kevin 離開了公司，會(huì)直接導(dǎo)致 Salary C 的信息的丟失。雖然我們解決了一個(gè)大問題，但是仔細(xì)觀察我們還是發(fā)現(xiàn)有問題存在。 Insert into PRJ_EMY(PRJNUM, EMYNUM) values(100001, 202020), (100001, 202020), (100001, 202020), (100002, 202020), (100002, 202020)。 Employee Number Employee Name Salary Category Salary Package 202020 Johnson A 2020 202020 Christine B 3000 202020 Kevin C 4000 202020 Apple B 3000 CREATE TABLE PRJ_EMY ( PRJNUM INTEGER NOT NULL, EMYNUM INTEGER NOT NULL) IN USERSPACE1。B39。Apple39。C39。Kevin39。B39。Christine39。A39。Johnson39。 21 ALTER TABLE EMPLOYEE ADD PRIMARY KEY (EMYNUM)。)。), (100002, 39。 Insert into PROJECT(PRJNUM, PRJNAME) values(100001,