1、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)原理介紹技術(shù)創(chuàng)新，變革未來(lái)朱蕾蕾2800王 偉4900于佳佳61200姓 名級(jí) 別工 資分組討論有什么問(wèn)題朱蕾蕾21700王 偉42800于佳佳638504900510006120071300姓 名級(jí) 別級(jí) 別工 資81400分組討論有什么問(wèn)題朱蕾蕾王老師英 語(yǔ)朱蕾蕾李老師數(shù) 學(xué)于佳佳王老師數(shù) 學(xué)于佳佳王老師計(jì)算機(jī)王 偉陳老師英 語(yǔ)學(xué) 生教 師課 程王 偉李老師英 語(yǔ)分組討論為什么會(huì)這樣學(xué) 生教 師學(xué) 生課 程朱蕾蕾王老師王老師英 語(yǔ)朱蕾蕾英 語(yǔ)朱蕾蕾李老師李老師數(shù) 學(xué)朱蕾蕾數(shù) 學(xué)于佳佳王老師王老師數(shù) 學(xué)于佳佳數(shù) 學(xué)王 偉陳老師王老師計(jì)算機(jī)于佳佳計(jì)算機(jī)陳老師英 語(yǔ)教 師課 程王 偉李

2、老師王 偉英 語(yǔ)李老師英 語(yǔ)分組討論為什么會(huì)這樣朱蕾蕾王老師英 語(yǔ) * 朱蕾蕾王老師數(shù) 學(xué) * 朱蕾蕾李老師英 語(yǔ)朱蕾蕾李老師數(shù) 學(xué)于佳佳王老師數(shù) 學(xué)于佳佳王老師計(jì)算機(jī)王 偉陳老師英 語(yǔ)學(xué) 生教 師課 程王 偉李老師英 語(yǔ)分組討論為什么會(huì)這樣第2章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)原理2.1 為什么要數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的框架 2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)的等價(jià)性 2.5 其他問(wèn)題 1）現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)表格的轉(zhuǎn)換 2.1為什么要數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)學(xué) 號(hào)姓 名班 級(jí)課 名成績(jī)學(xué)分學(xué)時(shí)學(xué) 號(hào)姓 名班 級(jí)學(xué) 號(hào)課 名成績(jī)課 名學(xué)分學(xué)時(shí)哪個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)更好呢？1）現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)表格的轉(zhuǎn)換 2.1為什么要數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 例2.1 某廠

3、有4000名職工，有8級(jí)工資標(biāo)準(zhǔn)，工資額也相應(yīng)分為8個(gè)等級(jí)，即一個(gè)人的工資級(jí)別就決定了他的工資額 朱蕾蕾2800王 偉4900于佳佳61200姓 名級(jí) 別工 資2.1為什么要數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)2）數(shù)據(jù)操作異常修改異常：例如有一個(gè)修改要求為：“朱麗漲了一級(jí)工資”，則操作員必須修改“級(jí)別”和“工資”兩個(gè)屬性值。若操作員只修改了“級(jí)別”而未修改“工資”，就會(huì)出現(xiàn)3級(jí)工只拿2級(jí)工資的異常現(xiàn)象；若操作員本人不知道3級(jí)工的工資，并且數(shù)據(jù)庫(kù)中當(dāng)前也沒(méi)有一個(gè)人是3級(jí)工，則他就無(wú)法完成這一修改。這些稱為修改異常。插入異常：例如要插入“李明，5級(jí)”這樣一條記錄，若當(dāng)前庫(kù)中無(wú)5級(jí)工資的人員記錄，就不知道5級(jí)工的工資額，從而

4、不能完成這一插入要求；另外，當(dāng)庫(kù)中某個(gè)級(jí)別（如：5級(jí)）沒(méi)有職工時(shí)，則“5級(jí)的工資額為1000元”這樣的信息就不能插入。這些稱為插入異常。刪除異常：設(shè)當(dāng)前庫(kù)中只有朱麗一人是2級(jí)工，這時(shí)如果要完成刪除要求“朱麗調(diào)走了”，就會(huì)丟失“2級(jí)，800元”這一信息。這稱為刪除異常。 2.1為什么要數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)2）數(shù)據(jù)操作異常朱蕾蕾21700王 偉42800于佳佳638504900510006120071300姓 名級(jí) 別級(jí) 別工 資81400不再有數(shù)據(jù)操作異常!2.1為什么要數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)2）數(shù)據(jù)操作異常朱蕾蕾21700王 偉42800于佳佳638504900510006120071300姓 名級(jí) 別級(jí) 別工 資

5、81400不再有數(shù)據(jù)操作異常!分別代表什么含義？2.1為什么要數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)3）關(guān)系表的意義學(xué) 號(hào)姓 名班 級(jí)課 名成績(jī)學(xué)分學(xué)時(shí)學(xué) 號(hào)姓 名班 級(jí)學(xué) 號(hào)課 名成績(jī)課 名學(xué)分學(xué)時(shí)分別代表什么含義？2.1為什么要數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)3）關(guān)系表的意義朱蕾蕾王老師英 語(yǔ)朱蕾蕾李老師數(shù) 學(xué)于佳佳王老師數(shù) 學(xué)于佳佳王老師計(jì)算機(jī)王 偉陳老師英 語(yǔ)學(xué) 生教 師課 程王 偉李老師英 語(yǔ)4）運(yùn)行在錯(cuò)誤數(shù)據(jù)庫(kù)上的系統(tǒng)2.1為什么要數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)學(xué) 生教 師學(xué) 生課 程朱蕾蕾王老師王老師英 語(yǔ)朱蕾蕾英 語(yǔ)朱蕾蕾李老師李老師數(shù) 學(xué)朱蕾蕾數(shù) 學(xué)于佳佳王老師王老師數(shù) 學(xué)于佳佳數(shù) 學(xué)王 偉陳老師王老師計(jì)算機(jī)于佳佳計(jì)算機(jī)陳老師英 語(yǔ)教 師課 程

6、王 偉李老師王 偉英 語(yǔ)李老師英 語(yǔ)4）運(yùn)行在錯(cuò)誤數(shù)據(jù)庫(kù)上的系統(tǒng)2.1為什么要數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)朱蕾蕾王老師英 語(yǔ) * 朱蕾蕾王老師數(shù) 學(xué) * 朱蕾蕾李老師英 語(yǔ)朱蕾蕾李老師數(shù) 學(xué)于佳佳王老師數(shù) 學(xué)于佳佳王老師計(jì)算機(jī)王 偉陳老師英 語(yǔ)學(xué) 生教 師課 程王 偉李老師英 語(yǔ)4）運(yùn)行在錯(cuò)誤數(shù)據(jù)庫(kù)上的系統(tǒng)2.1為什么要數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 持久化UML對(duì)象的持久化XML數(shù)據(jù)的持久化其他數(shù)據(jù)的持久化5）持久化2.1為什么要數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)2.2 概念設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)所需要處理的數(shù)據(jù)對(duì)象概念模式邏輯模式（模式）外模式A外模式B內(nèi)模式轉(zhuǎn)換映射映射數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容2.2 概念設(shè)計(jì)沒(méi)有概念設(shè)計(jì)的的情形其他數(shù)據(jù)模型只能考慮有限的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

7、類型不得不考慮對(duì)記錄的存取路徑不得不考慮如何有效地檢索與更新用戶不能理解沒(méi)有概念設(shè)計(jì)就會(huì)有如下難點(diǎn)2.2 概念設(shè)計(jì)2.2 概念設(shè)計(jì)有概念設(shè)計(jì)的的情形其他數(shù)據(jù)模型2.2概念設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)建模: ER模型 ER模型是P.P.Chen于1976年提出的，是用ER圖來(lái)表示未來(lái)系統(tǒng)所用到的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。ER圖的基本元素是實(shí)體、聯(lián)系和屬性，ER模型是一種數(shù)據(jù)模型，由于它是現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)在信息世界概念上的反映，不涉及具體的DBMS或計(jì)算機(jī)世界，所以又稱ER模型為概念模型。 2.2概念設(shè)計(jì)講翻譯懂的數(shù)據(jù)建模: 語(yǔ)義對(duì)象模型語(yǔ)義對(duì)象也是指應(yīng)用體中客觀存在的事物，但語(yǔ)義對(duì)象還考慮了用戶數(shù)據(jù)的語(yǔ)義。 數(shù)據(jù)建模: U

8、ML模型一種面向?qū)ο蟮能浖_(kāi)發(fā)模型,要考慮對(duì)象的持久化數(shù)據(jù)建模: XML模型一門新興的面向Internet應(yīng)用的標(biāo)記語(yǔ)言，如果沒(méi)有合適的XML數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),就要考慮XML數(shù)據(jù)的持久化2.2概念設(shè)計(jì)完備性問(wèn)題 沒(méi)有模型能夠完全表達(dá)現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)世界;正確性(或等價(jià)性)問(wèn)題 不能確定一個(gè)概念模型是否正確表達(dá)了一個(gè)給定的現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)集;概念建模的局限性2.2 概念設(shè)計(jì)的必要性 2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的框架 建立一個(gè)冗余少、易維護(hù)、便于使用的數(shù)據(jù)庫(kù)。易維護(hù)包括無(wú)各種操作異?，F(xiàn)象發(fā)生，并且數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性、一致性、完整性也有保障；便于使用除了指用起來(lái)方便以外還包括具有較高的存取效率。1）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)

9、設(shè)計(jì)的框架 規(guī)劃階段 可行性、必要性需求分析階段 收集信息需求和操作需求概念設(shè)計(jì)階段 概念模型邏輯設(shè)計(jì)階段 邏輯模型(關(guān)系模式、規(guī)范化、外模式)物理設(shè)計(jì)階段 數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、索引、存取路徑等(內(nèi)模式)實(shí)現(xiàn)階段運(yùn)行維護(hù)階段2）數(shù)據(jù)庫(kù)生命周期信息需求：定義未來(lái)系統(tǒng)所用到的所有信息。它描述了數(shù)據(jù)之間本質(zhì)上、概念上的聯(lián)系，包括數(shù)據(jù)之間的相互依賴和數(shù)據(jù)的各種約束等。操作需求：定義未來(lái)系統(tǒng)所用到的數(shù)據(jù)處理操作、包括操作執(zhí)行的頻率、時(shí)間、操作與數(shù)據(jù)的聯(lián)系。2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的框架 2）數(shù)據(jù)庫(kù)生命周期2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的框架 3）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的框架2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的框架 4） 運(yùn)用的方法ER方法語(yǔ)義對(duì)象方法規(guī)

10、范化方法(消除數(shù)據(jù)依賴-操作異常-數(shù)據(jù)冗余-數(shù)據(jù)間聯(lián)系模式分解)轉(zhuǎn)換與映射(持久化)2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)的等價(jià)性1）等價(jià)的意義一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可能是錯(cuò)的：數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)和現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)不等價(jià)但因?yàn)楦拍罱ｋA段不能保證完備性和正確性，數(shù)據(jù)等價(jià)是沒(méi)有保證的所以，我們希望的是在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)階段不要放大這種錯(cuò)誤2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)的等價(jià)性數(shù)據(jù)等價(jià)是一種需求數(shù)據(jù)庫(kù)等價(jià)是這種需求的具體表現(xiàn)數(shù)據(jù)模式等價(jià)是數(shù)據(jù)庫(kù)等價(jià)的實(shí)現(xiàn)方式1）等價(jià)的意義一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法的各個(gè)階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)模式等價(jià)，則這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法才是好的2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)的等價(jià)性2）等價(jià)性的定義-數(shù)據(jù)庫(kù)變換數(shù)據(jù)庫(kù)2數(shù)據(jù)庫(kù)1（）= 一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是的有限集，其中，r= r1( X

11、1 )，r2 (X2) ， rn(Xn)；U = X1 X2Xn ；F是約束的集合 C1，C2，Cn 。設(shè)S1 和S2是兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)變換是S1 到S2的一個(gè)映射，由于數(shù)據(jù)庫(kù)有兩部分，所以該映射也有兩部分。：r和c（）= r（）, c（）2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)的等價(jià)性2）等價(jià)性的定義-數(shù)據(jù)庫(kù)變換2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)的等價(jià)性2）等價(jià)性的定義-數(shù)據(jù)庫(kù)等價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)2數(shù)據(jù)庫(kù)1（）= （）= 兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)DB和DB是等價(jià)的當(dāng)且僅當(dāng)存在完全映射和，滿足：將DB的一致數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)映射到DB的一致數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)；將DB的一致數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)映射到DB的一致數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)。 ( (DB ) ) = DB并且 ( (DB ) ) = DB

12、。對(duì)任何DB的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)，保持了DB的屬性值；對(duì)任何DB的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)，保持了DB的屬性值2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)的等價(jià)性2）等價(jià)性的定義-數(shù)據(jù)庫(kù)等價(jià)2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)的等價(jià)性設(shè)RS和RS是兩個(gè)數(shù)據(jù)模式， DB和DB 是在RS和RS定義下建立的任意數(shù)據(jù)庫(kù)。如果DB和DB是等價(jià)的，那么就稱RS和RS是等價(jià)的。 2）等價(jià)性的定義-模式等價(jià)2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)的等價(jià)性3）等價(jià)性的實(shí)現(xiàn)目前只能是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)（良好的理論基礎(chǔ)）關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)變換關(guān)系模式分解模式規(guī)范化方法保持函數(shù)依賴和無(wú)損連接性2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)的等價(jià)性4）對(duì)象持久化的等價(jià)性 數(shù)據(jù)屬性方法屬性伴隨屬性（鍵）2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)的等價(jià)性5）不可能保證等價(jià)性的方面 其他環(huán)節(jié)還沒(méi)有

13、辦法保證其他類型的數(shù)據(jù)庫(kù)還沒(méi)有辦法保證這是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論的問(wèn)題也是軟件開(kāi)發(fā)的問(wèn)題 2.5 其他問(wèn)題數(shù)據(jù)庫(kù)保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)備份與恢復(fù)完整性并發(fā)控制、觸發(fā)器、事務(wù)安全性（用戶標(biāo)識(shí)、授權(quán)、數(shù)據(jù)分級(jí)）建立私有數(shù)據(jù)庫(kù)操作錯(cuò)誤惡意訪問(wèn)自然災(zāi)害2.5 其他問(wèn)題數(shù)據(jù)庫(kù)性能規(guī)范化與性能的矛盾操作需求的作用視圖與視圖更新報(bào)表與數(shù)據(jù)展現(xiàn)日志與數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)性能調(diào)優(yōu)2.5 其他問(wèn)題遺留數(shù)據(jù)庫(kù)越來(lái)越多的遺留數(shù)據(jù)庫(kù)遺留數(shù)據(jù)庫(kù)有很多數(shù)據(jù)都要繼續(xù)使用沒(méi)有文檔,可以考慮逆向工程數(shù)據(jù)抽取遺留數(shù)據(jù)庫(kù)不是數(shù)據(jù)庫(kù)備份遺留數(shù)據(jù)庫(kù)重建的代價(jià)2.5 其他問(wèn)題數(shù)據(jù)字典通過(guò)名字能方便地查閱概念或術(shù)語(yǔ)定義。能單獨(dú)描述每個(gè)概念。定義的書(shū)寫方法簡(jiǎn)單方便而且嚴(yán)格。容易更新和修改。所有內(nèi)容是當(dāng)前的。 對(duì)于同樣的概念，不同的用戶使用了不同的名字。一個(gè)分析員在不同時(shí)期對(duì)同一個(gè)概念使用了不同的名字。兩個(gè)分析員對(duì)同一個(gè)概念使用了不同的名字。2.5 其他問(wèn)題數(shù)據(jù)字典除了本章的五種需要數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的原因之外，還有那些原因?概念設(shè)計(jì)就是對(duì)現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)世界的建模。能否設(shè)計(jì)一種建模文本（TEXT）數(shù)據(jù)的建模方法？允許做出一些限制，使該建模方法具有完備性和正確性。各種概念設(shè)計(jì)方法能夠相互轉(zhuǎn)換嗎？如果不能，那么分析它們之間的表達(dá)能力，如果