数据库系统原理与实践习题答案第08章.docx

1．简述数据库设计过程。
答：一般来说，按照规范化的设计方法，数据库设计可以划分为 5 个阶段：
需求分析阶段：准确收集用户信息需求和处理需求，对收集的结果进行整理和分析，形
成需求文档。需求分析是整个设计活动的基础，也是最困难和最耗时的一步。如果需求分析
不准确或不充分，可能导致整个数据库设计的返工。
概念结构设计阶段：是整个数据库设计的关键，它通过对用户需求进行综合、归纳和抽
象，形成一个独立于具体数据库管理系统的概念模型。
逻辑结构设计阶段：将概念结构转换为某个数据库管理系统所支持的数据库模型，并对其进行优化。
物理结构设计阶段：为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结
构和存取方法） 。
实施、运行和维护阶段：使用数据库管理系统提供的数据定义语言建立数据模式，并将
实际数据载入数据库，建立真正的数据库；在数据库上建立应用系统，并经过测试、试运行
后正式投入使用。维护阶段是对运行中的数据进行评价、调整和修改。
2．需求分析阶段的设计目标是什么？调查的内容是什么？
答：需求分析阶段的设计目标是通过详细调查，获取原有系统（或手工作业）的工作过程和业务逻辑，明确用户的各种需求，确定新系统的功能。在用户需求分析过程中，除了充分考虑现有系统的需求外，还需要充分考虑系统将来可能的扩充和修改，从而让系统具有可扩充性。
调查的重点是数据和功能，通过调查、收集和分析，获取用户对数据库的如下要求：
（1）信息要求：指用户需要从数据库中获得的内容与性质。由信息可以导出数据要求，
即数据库需要存储哪些数据。
（2）处理要求：指用户要完成的数据处理功能，对处理性能的要求。
（3）安全性与完整性要求。
3．数据字典的内容和作用是什么？
答：数据字典包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程几部分。其中数据项是
数据的最小组成单位，若干数据项可以组成一个数据结构。数据字典通过对数据项和数据结
构的定义来描述数据流、数据存储的逻辑内容。
数据字典是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要成果。它是关于数据库中数据
的描述，在数据库设计中占有重要地位。
4．什么是数据库的概念结构？简述其特点及设计步骤。
答：数据的概念结构是指将在需求分析阶段所得到的应用需求抽象为信息世界的结构，以便更好、更准确地用某一数据库管理系统实现这些需求。
概念模型的主要特点是：
（1）能真实、充分反映现实世界、包括事务和事务之间的联系，能满足用户对数据库的
处理要求，是现实世界的一个真实模型。
（2）易于理解，可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见。用户的积极参与是数据库设
计的关键。
（3）易于更改，当应用环境和应用要求改变时容易对概念模型修改和扩充。
（4）易于向关系模型、层次模型、网状模型等转换。
设计步骤：
（1）第一步就是对需求分析阶段收到的数据进行分类、组织，确定实体、实体的属性、实体之间的联系类型，形成 E-R 图；
（2）第二步将各子系统的分 E-R 模型图，然后将它们集成起来，得到全局E-R 图。E-R 的集成一般需要为两步：
（a）合并。解决各分 E-R 图之间的冲突，将分 E-R 图合并起来生成初步 E-R 图。
（b）修改和重构。消除不必要的冗余，生成基本 E-R 图。
5．什么是数据库的逻辑结构设计？简述其设计步骤。
答：数据库的逻辑结构设计是指把概念结构设计阶段设计好的 E-R 模型转换为与选用数据库管理系统所支持的数据模型相符合的逻辑结构。
以关系模型为例，逻辑结构设计的主要步骤包括：
（1）将实体型和实体间的联系转换成关系模式；
（2）根据应用需要适当修改、调整数据模型的结构，这就是模型的优化；
（3）根据局部应用需求，结合具体关系数据库管理系统的特点设计用户的外模式（即视图）。
6．简述数据库物理设计的内容和步骤。
答：数据库物理设计的内容是为一个给定的逻辑结构选择一个最适合应用要求的物理结构。
数据库的物理结构设计包括两个步骤：
（1）确定数据库的物理结构，在关系数据库中主要是存储结构和存储方法。
（2）对物理结构进行评价，评价的重点是时间和空间效率。