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数据库课程实践 纯理论
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2011-06-11
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数据库原理课程实践 纯理论的 有图像介绍 概念模型 逻辑模型 需求问题 物理实现
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数据库系统课程实践报告
数据库是数据管理的最新技术,是计算机科学的重要分支。十余年来,数据库管
理系统已从专用的应用程序包发展成为通用的系统软件。由于数据库具有数据结构
化、较高的程序与数据独立性、易于扩充、易于编制应用程序等优点,较大的信息
系统都是建立在数据库设计之上的。因此,不仅大型计算机及中小型计算机,甚至
微型计算机都配有数据库管理系统。目前,对数据各种模型的研究以及理论上的探
讨都还在蓬勃发展,其应用也从一般管理扩大到计算机辅助设计、人工智能以及科
学计算等领域。国外高等学校计算机科学系、计算机应用与信息系统系等开设数据
库系统方面的课程。近年来,随着数据库技术的蓬勃发展,我国在计算机科学教育
中叶对数据库予以应用的重视。人们已不满足于只在浏览器上获取静态的信息,想
要通过它发表意见、查询数据。随着电子商务的普及人们开始参与一些网络商务活
动,这就迫切需要实现 Web 与数据库的互连。产品异地并行设计对数据的要求有一
定的特殊性,主要有产品数据多种多样。产品设计,特别是机械产品设计常常是大
型而又复杂,在异地通过不同的设计小组,按不同的分工设计同一产品,所要管理
和通讯的数据类型随着分工的不同而有不同的表现形式,如常规的数字组成的数据
集,以图形、图象形式表达的产品模型数据,以文字形式描述设计的文档,还有图
表、公式等形式,复杂多样;产品数据交换频繁,流量大。产品设计是一个协同工
作的创造性集体智慧凝聚的过程,要使设计顺利进行,分布在异地的不同设计小组
之间就要经常性地进行数据交换,并且有些形式表达的产品数据是较大的文件;产
品数据的一致性要求高。分工合作的不同设计小组之间的设计任务是彼此关联,互
相依赖的。如果其中一个数据改变了,相关联的数据必须跟着改变,在 Web 数据库
设计时必须考虑数据的一致性问题;产品数据的并发性访问频繁。由于异地产品设
计的特殊属性,数据的并发性访问非常频繁。所以,进行基于 Internet 的产品异地
并行设计的 Web 数据库设计与一般的电子商务不同,要充分考虑以上属性。综合比
较了多种当今流行的网络数据存取技术,设计出可靠安全的数据库系统。
—————
前言

目 录
第一章 绪论……………………………………………………
1、 概述…………………………………………………………
2、 数据结构的重要性……………………………………………
3、 数据库方法论…………………………………………………
第二章 需求问题…………………………………………………
1、需求分析的任务………………………………………………
2、需求分析的方法……………………………………………….
3、数据字典………………………………………………………
4、开发与运行环境…………………………………………….
第三章 概念数据模型设计…………………………………………
1、概念结构………………………………………………………
2、概念结构设计方法……………………………………………
3、视图的集成……………………………………………………
第四章 逻辑数据模型设计…………………………………………
1、E-R 图向关系模型的转换……………………………………
2、数据模型的优化………………………………………………
3、设计用户子模式………………………………………………
第五章 数据库物理实现……………………………………………
1、数据库物理设计的方法和内容…………………………
2、关系模式存取方法选择…………………………………
3、确定数据库的存储结构…………………………………

4、评价物理结构……………………………………………
第六章 建立数据库实现……………………………………………
第一章 绪 论
数据库系统概述
一、数据
数据是数据库中储存的基本对象。数据在大多数人脑海中的第一个反应就是数字,
如 2、3、23 等等。其实数字只是最简单的一种数据,是数据的一种传统和狭义的
理解。广义的理解,数据的种类很多,文本、图形、图像、音频、视频等,这些数
据。
二、数据库
数据库,顾名思义,是存放数据的仓库。只不过这个仓库是在计算机存储设备上,
而且数据是按一定的格式存放的。
严格的讲,数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储,具有较高的数据独立性和易
扩展性,并可为各种用户共享。
概括的讲,数据库数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。
三、数据库管理系统
数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。数据库管理系
统和操作系统一样是计算机的基础软件,也是一个大型的软件系统。它的主要功能
包括以下几个方面:
1、数据定义功能
2、数据组织、存储和管理
3、数据操作功能
4、数据库的事务管理和运行管理
5、数据库的建立和维护功能
6、其他功能:
包括通信功能、数据转换功能、互访互操作功能。
四、数据库系统
数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统,一般由数据库、数据库管
理系统、应用系统、数据库管理员构成。应当指出的是,数据库的建立、使用和维
护等工作只靠一个 DBMS 是不够的,还要有专业的人员来完成,这些人称为数据库
管理员。

五、数据库系统的特点
1、数据结构化
数据库系统实现整体数据的结构化,这是数据库的主要特征之一,也是数据库系
统与文件系统的本质区别。所谓“整体”结构化是指在数据库中的数据不再仅仅针对某
一个应用,而是面向全组织;不仅数据内部是结构化的,而且整体是结构化的,数
据之间是具有联系的。
2、数据的共享性高,易扩充
由于数据面向整个系统,是有结构的数据,不仅可以被多个应用共享使用,而且
容易增加新的应用,这就使得数据库系统弹性大,易于扩充,可以适应各种用户的
要求。可以选取整体数据的各种子集用于不同的应用系统,当应用需求改变或增加
时,只要重新选取不同的子集或加上一部分数据,便可以满足新的要求。
3、数据独立性高
数据独立性的数据库领域中一个常用术语和重要概念,包括数据的物理独立性和
数据的逻辑独立性。
物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。
也就是说,数据在磁盘上是数据库中怎样存储是由 DBMS 管理的,用户程序不需要
了解,应用程序要处理的只是数据的逻辑结构,这样当数据的物理存储改变时,应
用程序不用改变。
逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的,也就是说,
数据的逻辑结构改变了,用户程序也可以改变。
4、数据由 DBMS 统一管理和控制
数据库的共享是并发的共享,即多个用户可以同时存取数据库中的数据甚至可以
同时存取数据库中同一个数据。
为此,DBMS 还需要提供以下几方面的数据控制功能:
(1)、数据的安全性保护
数据的安全性是指保护数据,以防止不合法的使用造成的数据的泄密和破坏。使
每个用户
只能按规定,对某些数据以某些方式进行使用和处理。
(2)、数据的完整性检查
数据的完整性指数据的正确性、有效性和相容性。完整性检查将数据控制在有效
的范围内,或保证数据之间满足一定的关系。
(3)、并发控制
当多个用户的并发进程同时存取、修改数据库时,可能会发生相互干扰而得到错
误的结果或使得数据库的完整性遭到破坏,因此必须对多用户的并发操作加以控制
和协调。
(4)、数据库恢复
计算机系统的硬件故障、软件故障、操作员的失误以及故意的破坏也会影响数据
库中数据的正确性,甚至造成数据库部分或全部数据的丢失。DBMS 必须具有将数
据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态的功能,这就是数据库的恢复功能。
数据结构的重要性
1、数据模型
数据模型是一种模型,它是对现实世界数据特征的抽象。也就是说,数据模型
是用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的。
2、数据模型的要求
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