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数据库系统概念设计及应用

发布时间: 2022-04-19 12:22:33

❶ 什么是数据库的概念设计、逻辑设计、物理设计,以及三者的关系

1、概念设计:

对用户要求描述的现实世界(可能是一个工厂、一个商场或者一个学校等),通过对其中住处的分类、聚集和概括,建立抽象的概念数据模型。这个概念模型应反映现实世界各部门的信息结构、信息流动情况、信息间的互相制约关系以及各部门对信息储存、查询和加工的要求等。

所建立的模型应避开数据库在计算机上的具体实现细节,用一种抽象的形式表示出来。以扩充的实体—(E-R模型)联系模型方法为例,第一步先明确现实世界各部门所含的各种实体及其属性、实体间的联系以及对信息的制约条件等,从而给出各部门内所用信息的局部描述。第二步再将前面得到的多个用户的局部视图集成为一个全局视图,即用户要描述的现实世界的概念数据模型。

2、逻辑设计:

主要工作是将现实世界的概念数据模型设计成数据库的一种逻辑模式,即适应于某种特定数据库管理系统所支持的逻辑数据模式。与此同时,可能还需为各种数据处理应用领域产生相应的逻辑子模式。这一步设计的结果就是所谓“逻辑数据库”。

3、物理设计:

根据特定数据库管理系统所提供的多种存储结构和存取方法等依赖于具体计算机结构的各项物理设计措施,对具体的应用任务选定最合适的物理存储结构(包括文件类型、索引结构和数据的存放次序与位逻辑等)、存取方法和存取路径等。这一步设计的结果就是所谓“物理数据库”。

4、三者关系:

由上到下,先要概念设计,接着逻辑设计,再是物理设计,一级一级设计。三者一环扣住一环,缺一不可,概念设计是前提,逻辑设计是纽扣,将概念设计和物理设计紧密联系起来,物理设计的结果就是传说中的“物理数据库”也就是最后的结果。三者密不可分,缺一不可。

(1)数据库系统概念设计及应用扩展阅读

数据库设计的基本步骤:

1、需求分析阶段:准确了解与分析用户需求(包括数据与处理),是整个设计过程的基础,是最困难、最耗费时间的一步。

2、概念结构设计阶段:是整个数据库设计的关键,通过对用户的需求进行综合、归纳与抽象,形成一个独立于具体DBMS的概念模型。从实际到理论。

3、逻辑结构设计阶段:将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型,对其进行优化。优化理论。

4、数据库物理设计阶段: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)。选择理论落脚点。

5、数据库实施阶段:运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语言,根据逻辑设计和物理设计的结果,建立数据库,编制与调试应用程序,组织数据入库,并进行试运行。理论应用于实践。

6、数据库运行和维护阶段:数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。理论指导实践,反过来实践修正理论。

主要特点:

1、 实现数据共享:数据库服务器数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据,也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库,并提供数据共享。

2、 减少数据的冗余度:同文件系统相比,由于数据库实现了数据共享,从而避免了用户各自建立应用文件。减少了大量重复数据,减少了数据冗余,维护了数据的一致性。

3、数据的独立性:数据的独立性包括逻辑独立性(数据库中数据库的 逻辑结构和 应用程序相互独立)和物理独立性(数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构)。

4、数据实现集中控制:文件管理方式中,数据处于一种分散的状态,不同的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用数据库可对数据进行集中控制和管理,并通过 数据模型表示各种数据的组织以及数据间的联系。

5、数据一致性和可维护性,以确保数据的安全性和可靠性主要包括:安全性控制:以防止数据丢失、错误更新和越权使用;完整性控制:保证数据的正确性、有效性和相容性;并发控制:使在同一时间 周期内,允许对数据实现多路存取,又能防止用户之间的不正常交互作用。

6、故障恢复:由数据库管理系统提供一套方法,可及时发现故障和修复故障,从而防止数据被破坏。数据库系统能尽快恢复数据库系统运行时出现的故障,可能是物理上或是逻辑上的错误。比如对系统的误操作造成的数据错误等。

❷ 在数据库及其应用中,概念设计的主要内容有哪些

概念设计的主要内容有哪些?
主要目的是首先抽象为信息世界的结构,然后才能更改、更准确地用某一数据库管理系统实现这些需求。

❸ 什么是数据库的概念结构 试述其特点和设计策略

数据库设计6个基本步骤:需求分析;概念结构设计;逻辑结构设计;物理结构设计;数据库实施;数据库运行和维护。
特点: (1) 能真实、充分地反映现实世界,包括事物和事物之间的联系,能满足用户对数据的处理要求,是对现实世界的一个真实模型;2馆
(2)易于理解,从而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2成功的关键;
(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、网状、层次等各种数据模型转换。概念结构的设计策略通常有四种。设计策略:(1)自顶向下,即首先定义全局概念结构的框架,然后逐步细化;
(2)自底向上,即首先定义各局部应用的概念结构,然后将它们集成起来,得到全局概念继构;(3)逐步扩张,首先定义最重要的核心概念结构,然后向外扩充,以滚雪球的方式逐步生求其他概念结构,直至总体概念结构;
(4)混合策略,即将自顶向下和自底向上相结合,用自顶向下策略设计一个全局概念结格框架,以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。

❹ 试述数据 数据库 数据库管理系统 数据库系统的概念以及四者之间的关系

一、数据

1、数据(data)是事实或观察的结果,是对客观事物的逻辑归纳,是用于表示客观事物的未经加工的原始素材。

2、数据可以是连续的值,比如声音、图像,称为模拟数据;也可以是离散的,如符号、文字,称为数字数据。

3、在计算机系统中,数据以二进制信息单元0、1的形式表示。

二、数据库

数据库是存放数据的仓库。它的存储空间很大,可以存放百万条、千万条、上亿条数据。但是数据库并不是随意地将数据进行存放,是有一定的规则的,否则查询的效率会很低。当今世界是一个充满着数据的互联网世界,充斥着大量的数据。即这个互联网世界就是数据世界。数据的来源有很多,比如出行记录、消费记录、浏览的网页、发送的消息等等。除了文本类型的数据,图像、音乐、声音都是数据。

三、数据库管理系统

1、数据库管理系统(Database Management System)是一种操纵和管理数据库的大型软件,用于建立、使用和维护数据库,简称DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性。用户通过DBMS访问数据库中的数据,数据库管理员也通过DBMS进行数据库的维护工作。

2、它可以支持多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立,修改和询问数据库。大部分DBMS提供数据定义语言DDL(Data Definition Language)和数据操作语言DML(Data Manipulation Language),供用户定义数据库的模式结构与权限约束,实现对数据的追加、删除等操作。

四、数据库系统

数据库系统DBS(Data Base System,简称DBS)通常由软件、数据库和数据管理员组成。其软件主要包括操作系统、各种宿主语言、实用程序以及数据库管理系统。数据库由数据库管理系统统一管理,数据的插入、修改和检索均要通过数据库管理系统进行。数据管理员负责创建、监控和维护整个数据库,使数据能被任何有权使用的人有效使用。数据库管理员一般是由业务水平较高、资历较深的人员担任。

五、数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统四者之间的关系

1、首先数据库系统(DBS)包括数据库(DB)和数据库管理系统(DBMS),数据库管理系统包括数据库,数据库包括数据。

2、数据库是用来存放数据的仓库。

3、数据库管理系统是操纵和管理数据库的系统。

(4)数据库系统概念设计及应用扩展阅读:

数据库的发展现状

1、在数据库的发展历史上,数据库先后经历了层次数据库、网状数据库和关系数据库等各个阶段的发展,数据库技术在各个方面的快速的发展。

2、特别是关系型数据库已经成为目前数据库产品中最重要的一员,80年代以来, 几乎所有的数据库厂商新出的数据库产品都支持关系型数据库,即使一些非关系数据库产品也几乎都有支持关系数据库的接口。这主要是传统的关系型数据库可以比较好的解决管理和存储关系型数据的问题。

3、随着云计算的发展和大数据时代的到来,关系型数据库越来越无法满足需要,这主要是由于越来越多的半关系型和非关系型数据需要用数据库进行存储管理。

4、以此同时,分布式技术等新技术的出现也对数据库的技术提出了新的要求,于是越来越多的非关系型数据库就开始出现,这类数据库与传统的关系型数据库在设计和数据结构有了很大的不同, 它们更强调数据库数据的高并发读写和存储大数据,这类数据库一般被称为NoSQL(Not only SQL)数据库。 而传统的关系型数据库在一些传统领域依然保持了强大的生命力。

❺ 简述数据库、数据库管理系统和数据库系统的概念

数据库、数据库管理系统和数据库系统的概念分别回答:

1、数据库:
数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。
数据库有很多种类型,从最简单的存储有各种数据的表格到能够进行海量数据存储的大型数据库系统都在各个方面得到了广泛的应用。

2、数据库管理系统:
数据库管理系统(Database Management System)是一种操纵和管理数据库的大型软件,用于建立、使用和维护数据库,简称DBMS。
数据库管理系统对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性。

3、数据库系统:
数据库系统DBS(Data Base System,简称DBS)通常由软件、数据库和数据管理员组成。
数据库系统是为了适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理系统,也是一个为了实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统,是存储介质 、处理对象和管理系统的集合体。

❻ 数据库系统的概念是什么啊

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(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。

❼ 简述数据库应用系统的设计步骤

数据库设计的基本步骤:

1、系统需求分析与设计。

2、概念结构分析与设计。

3、逻辑结构分析与设计。

4、物理结构分析与设计。

5、系统实施。

6、系统维护。

(7)数据库系统概念设计及应用扩展阅读:

数据库设计技巧:

1、原始文件与实体的关系

它可以是一对一,一对多,多对多的关系。一般来说,它们是一对一的关系:一个原始文档只对应于一个实体。在特殊情况下,它们可以是一对多或多对一关系,即一个原始文档对应于多个实体,或者多个原始文档对应于一个实体。

这里的实体可以理解为基本表。在对应关系明确后,对输入接口的设计非常有利。

2、主键和外键

一般来说,实体不能既没有主键也没有外键。在E-R图中,叶中的实体可以定义主键或不定义主键(因为它没有子代),但它必须有外键(因为它有父项)。

主键和外键的设计在全局数据库的设计中起着重要的作用。当全球数据库的设计完成后,一位美国数据库设计专家说:“钥匙无处不在,只有钥匙。”。这是他数据库设计的经验,也体现了他对信息系统核心(数据模型)高度抽象的理念。

因为:主键是一个高度抽象的实体。主键和外键的配对表示实体之间的连接。

3、基本表的属性

基本表不同于中间表和临时表,因为它具有以下四个特点:

原子性。基本表中的字段不可分解。

原始主义。基本表中的记录是原始数据(基本数据)的记录。

演绎的。所有输出数据都可以从基本表和代码表中的数据导出。

稳定。基本表的结构比较稳定,表中的记录要长期保存。

在了解基本表的性质之后,在设计数据库时,可以将基本表与中间表和临时表区分开来。

❽ 什么是数据库的概念设计,逻辑设计,物理设计,以及

数据库设计过程包括:
现实世界→需求分析→概念设计→逻辑设计→物理设计
概念设计——利用数据模型进行概念数据库的模式设计。它不依赖任何DBMS(数据库管理系统)常用的数据模型为ERM(实体联系模型),用到的术语有:实体、属性、联系、键。
逻辑设计——把概念设计得到的概念数据库模式变为逻辑数据模式,它依赖于DBMS。用到的术语有:函数依赖、范式、关系分解。

物理结构设计——指的是根据数据库的逻辑结构来选定RDBMS(如Oracle、Sybase等),并设计和实施数据库的存储结构、存取方式等。
确定数据库的物理结构包含下面四方面的内容:
1、确定数据的存储结构;
2、设计数据的存取路径;
3、确定数据的存放位置;
4、确定系统配置。
数据库物理设计过程中需要对时间效率、空间效率、维护代价和各种用户要求进行权衡,选择一个优化方案作为数据库物理结构。在数据库物理设计中,最有效的方式是集中地存储和检索对象。

❾ 数据库的概念及用途

数据库(Database ):是“按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库”。是一个长期存储在计算机内的、有组织的、有共享的、统一管理的数据集合。
数据库的用处
使用数据库可以高效且条理分明地存储数据,主要体现在以下几个方面:
1可以结构化存储大量的数据信息,方便用户进行有效的检索和访问。
例如:google、图书馆书籍查询等基于数据库和数据库分类技术。
2 可以有效地保持数据信息的一致性、完整性,降低数据冗余。
例如:火车票售票系统。
3可以满足应用的共享和安全方面的要求。
例如:校园点播系统
4 能够方便智能化地分析,产生新的有用信息。
例如:数据挖掘、联机分析等。

❿ 数据库应用系统设计包括哪些内容

数据库设计包括六个主要步骤:
1、需求分析:了解用户的数据需求、处理需求、安全性及完整性要求;
2、概念设计:通过数据抽象,设计系统概念模型,一般为e-r模型;
3、逻辑结构设计:设计系统的模式和外模式,对于关系模型主要是基本表和视图;
4、物理结构设计:设计数据的存储结构和存取方法,如索引的设计;
5、系统实施:组织数据入库、编制应用程序、试运行;
6、运行维护:系统投入运行,长期的维护工作。