概念结构设计阶段得到的结果是（概念结构设计阶段得到的结果是）

大家好！今天让创意岭的小编来大家介绍下关于概念结构设计阶段得到的结果是的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

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本文目录:

• 1、简述各种约束对表中数据的作用（数据库应用与开发）

• 2、什么是数据库的概念结构

• 3、概念设计阶段的概念结构主要反映什么

• 4、试述数据库设计的过程,结构设计中各阶段的主要工作及设计结果.

一、简述各种约束对表中数据的作用（数据库应用与开发）

数据库完整性（Database Integrity）是指数据库中数据的正确性和相容性。数据库完整性由各种各样的完整性约束来保证，因此可以说数据库完整性设计就是数据库完整性约束的设计。数据库完整性约束可以通过DBMS或应用程序来实现，基于DBMS的完整性约束作为模式的一部分存入数据库中。通过DBMS实现的数据库完整性按照数据库设计步骤进行设计，而由应用软件实现的数据库完整性则纳入应用软件设计（本文主要讨论前者）。数据库完整性对于数据库应用系统非常关键，其作用主要体现在以下几个方面：

1．数据库完整性约束能够防止合法用户使用数据库时向数据库中添加不合语义的数据。

2．利用基于DBMS的完整性控制机制来实现业务规则，易于定义，容易理解，而且可以降低应用程序的复杂性，提高应用程序的运行效率。同时，基于DBMS的完整性控制机制是集中管理的，因此比应用程序更容易实现数据库的完整性。

3．合理的数据库完整性设计，能够同时兼顾数据库的完整性和系统的效能。比如装载大量数据时，只要在装载之前临时使基于DBMS的数据库完整性约束失效，此后再使其生效，就能保证既不影响数据装载的效率又能保证数据库的完整性。

4．在应用软件的功能测试中，完善的数据库完整性有助于尽早发现应用软件的错误。

数据库完整性约束可分为6类：列级静态约束、元组级静态约束、关系级静态约束、列级动态约束、元组级动态约束、关系级动态约束。动态约束通常由应用软件来实现。不同DBMS支持的数据库完整性基本相同，Oracle支持的基于DBMS的完整性约束如下表所示：

数据库完整性设计示例

一个好的数据库完整性设计首先需要在需求分析阶段确定要通过数据库完整性约束实现的业务规则，然后在充分了解特定DBMS提供的完整性控制机制的基础上，依据整个系统的体系结构和性能要求，遵照数据库设计方法和应用软件设计方法，合理选择每个业务规则的实现方式；最后，认真测试，排除隐含的约束冲突和性能问题。基于DBMS的数据库完整性设计大体分为以下几个阶段：

1．需求分析阶段

经过系统分析员、数据库分析员、用户的共同努力，确定系统模型中应该包含的对象，如人事及工资管理系统中的部门、员工、经理等，以及各种业务规则。

在完成寻找业务规则的工作之后，确定要作为数据库完整性的业务规则，并对业务规则进行分类。其中作为数据库模式一部分的完整性设计按下面的过程进行。而由应用软件来实现的数据库完整性设计将按照软件工程的方法进行。

2．概念结构设计阶段

概念结构设计阶段是将依据需求分析的结果转换成一个独立于具体DBMS的概念模型，即实体关系图（ERD）。在概念结构设计阶段就要开始数据库完整性设计的实质阶段，因为此阶段的实体关系将在逻辑结构设计阶段转化为实体完整性约束和参照完整性约束，到逻辑结构设计阶段将完成设计的主要工作。

3．逻辑结构设计阶段

此阶段就是将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型，并对其进行优化，包括对关系模型的规范化。此时，依据DBMS提供的完整性约束机制，对尚未加入逻辑结构中的完整性约束列表，逐条选择合适的方式加以实现。

在逻辑结构设计阶段结束时，作为数据库模式一部分的完整性设计也就基本完成了。每种业务规则都可能有好几种实现方式，应该选择对数据库性能影响最小的一种，有时需通过实际测试来决定。

数据库完整性设计原则

在实施数据库完整性设计的时候，有一些基本的原则需要把握：

1．根据数据库完整性约束的类型确定其实现的系统层次和方式，并提前考虑对系统性能的影响。一般情况下，静态约束应尽量包含在数据库模式中，而动态约束由应用程序实现。

2．实体完整性约束、参照完整性约束是关系数据库最重要的完整性约束，在不影响系统关键性能的前提下需尽量应用。用一定的时间和空间来换取系统的易用性是值得的。

3．要慎用目前主流DBMS都支持的触发器功能，一方面由于触发器的性能开销较大，另一方面，触发器的多级触发不好控制，容易发生错误，非用不可时，最好使用Before型语句级触发器。

4．在需求分析阶段就必须制定完整性约束的命名规范，尽量使用有意义的英文单词、缩写词、表名、列名及下划线等组合，使其易于识别和记忆，如：CKC_EMP_REAL_INCOME_EMPLOYEE、PK_EMPLOYEE、CKT_EMPLOYEE。如果使用CASE工具，一般有缺省的规则，可在此基础上修改使用。

5．要根据业务规则对数据库完整性进行细致的测试，以尽早排除隐含的完整性约束间的冲突和对性能的影响。

6．要有专职的数据库设计小组，自始至终负责数据库的分析、设计、测试、实施及早期维护。数据库设计人员不仅负责基于DBMS的数据库完整性约束的设计实现，还要负责对应用软件实现的数据库完整性约束进行审核。

7．应采用合适的CASE工具来降低数据库设计各阶段的工作量。好的CASE工具能够支持整个数据库的生命周期，这将使数据库设计人员的工作效率得到很大提高，同时也容易与用户沟通。

二、什么是数据库的概念结构

={ E→G，G→E，F→（E，G），H→（E，G），

（F，H）→E}

（1）求出R的所有候选关键字；

（2）根据函数依赖关系，确定关系模式R属于第几范式；

（3）将R分解为3NF，并保持无损连接性和函数依赖保持性；

（4）求出F的最小函数依赖集。

参考答案：

（1）R的候选关键字为：（F，H）

（2）R为：1NF

（3）分解为：

（，）、（，）、（，）、（，{}）

（4）最小函数依赖集为：

按定理4.3,求最小函数依赖集步骤：

F=

=

=

10、试问下列关系模式最高属于第几范式，并解释其原因。

（1）R（A，B，C，D），F=。

（2）R（A，B，C，D，E），F=。

（3）R（A，B，C，D），F=。

（4）R（A，B，C），F=。

（5）R（A，B，C），F=。

（6）R（A，B，C，D），F=。

（7）R（A，B，C，D），F=。

参考答案：

只依次写出候选关键字与范式等级（范式按定义判定，具体略）

（1）AB 1NF

（2）AB，E 2NF

（3）AB，AD 3NF

（4）A，B BCNF

（5）C 2NF

（6）AD 1NF

（7）AD 1NF

二、填空题

1、对数据库的保护一般包括 安全性 、 完整性 、 并发控制 和 数据恢复 四个方面的内容。

2、对数据库 安全 性的保护就是指要采取措施，防止库中数据被非法访问、修改，甚至恶意破坏。

3、安全性控制的一般方法有 用户标识和鉴别 、 用户存取权限控制 、 视图机制 、

数据加密 和 审计 五种。

4、用户鉴定机制包括 用户标识定义 和 用户身份验证 两个部分。

5、每个数据均需指明其数据类型和取值范围，这是数据 完整性 约束所必需的。

6、在SQL中， COMMIT 语句用于提交事务， ROLLBACK 语句用于回滚事务。

7、加锁对象的大小被称为加锁的 粒度 。

8、对死锁的处理主要有两类方法，一是 预防死锁的发生 ，二是 检测死锁发现后予以消除死锁 。

9、解除死锁最常用的方法是 撤消一些陷入死锁的事务 。

10、基于日志的恢复方法需要使用两种冗余数据，即 后备数据库 和 日志文件 。

三、简单题

1、简述数据库保护的主要内容。

对数据库的保护一般包括4个方面的内容，一是对数据库完整性的保护，即保证库中的数据是正确的和相容的，符合完整性约束条件的；二是对数据库安全性的保护，即防止库中数据被非法访问、修改，甚至恶意破坏；三是对并发的事务进行控制，保证数据库的一致性；四是在发生故障后，对数据库进行恢复，尽量减少故障造成的损失。

2、什么是数据库的安全性？简述DBMS提供的安全性控制功能包括哪些内容。

解：

（1）数据库的安全性是指保护数据库以防止非法使用所造成数据的泄露、更改或破坏。

（2）常采取的安全保护措施有用户鉴定、存取控制、视图保护、审计和数据加密等。

4、什么是数据库的完整性？DBMS提供哪些完整性规则，简述其内容。

（1）数据库的完整性是指保护数据库中数据的正确性、有效性和相容性，防止错误的数据进入数据库造成无效操作。

（2）DBMS提供实体完整性规则、参照完整性规则及用户自定义完整性规则

为保障数据库的完整性，数据库管理系统应提供完整性约束的定义机制和检查机制。

5、数据库的安全性保护和完整性保护有何主要区别?

解：

数据库的完整性和安全性是数据库保护的两个不同的方面。

安全性是保护数据库，以防止非法使用所造成数据的泄露、更改或破坏，安全性措施的防范对象是非法用户和非法操作；完整性是防止合法用户使用数据库时向数据库中加入不符合语义的数据，完整性措施的防范对象是不合语义的数据，即不正确的数据。

6、什么是事务？简述事务的ACID特性，事务的提交和回滚是什么意思？

解：

（1）事务是数据库系统中执行的一个工作单位，它是由用户定义的一组操作序列组成。

一个事务可以是一组SQL语句、一条SQL语句或整个程序，一个应用程序可以包括多个事务。事务的开始与结束可以由用户显式控制。如果用户没有显式地定义事务，则由DBMS按照缺省规定自动划分事务。

（2）事务是由有限的数据库操作序列组成，但并不是任意的数据库操作序列都能成为事务，为了保护数据的完整性，一般要求事务具有以下四个特征：

1）原子性（Atomicity）2）一致性（Consistency）3）隔离性（Isolation）4）持久性（Durability）事务上述四个性质的英文术语的第一个字母分别为A、C、I、D。因此，这四个性质也称为事务的ACID准则。

（3）

COMMIT表示事务的提交，即将事务中所有对数据库的更新写回到磁盘上的物理数据库中去，此时事务正常结束；

ROLLBACK表示事务的回滚，即在事务运行的过程中发生了某种故障，事务不能继续执行，系统将事务中对数据库的所有已完成的更新操作全部撤销，再回滚到事务开始时的状态。

7、数据库管理系统中为什么要有并发控制机制？

解：

每个用户在存取数据库中的数据时，可能是串行执行，即每个时刻只有一个用户程序运行，也可能是多个用户并行地存取数据库。数据库的最大特点之一就是数据资源是共享的，串行执行意味着一个用户在运行程序时，其他用户程序必须等到这个用户程序结束才能对数据库进行存取，这样数据库系统的利用率会极低。因此，为了充分利用数据库资源，很多时候数据库用户都是对数据库系统并行存取数据，但这样就会发生多个用户并发存取同一数据块的情况，如果对并发操作不加控制可能会产生操作冲突，破坏数据的完整性。即发生所谓的丢失更新、污读、不可重读等现象。

（2）实现并发控制的方法主要有两种：封锁（Lock）技术和时标（Timestamping）技术。

9、什么是封锁？封锁的基本类型有哪几种？含义是什么？

解：

（1）所谓封锁就是当一个事务在对某个数据对象（可以是数据项、记录、数据集、以至整个数据库）进行操作之前，必须获得相应的锁，以保证数据操作的正确性和一致性。

（2）基本的封锁类型有两种：排它锁和共享锁。

1）排它锁（Exclusive Lock）：排它锁又称写锁，简称为X锁，其采用的原理是禁止并发操作。当事务T对某个数据对象R实现X封锁后，其他事务要等T解除X封锁以后，才能对R进行封锁。这就保证了其他事务在T释放R上的锁之前，不能再对R进行操作。

2）共享锁（Share Lock）：共享锁又称读锁，,简称为S锁，其采用的原理是允许其他用户对同一数据对象进行查询，但不能对该数据对象进行修改。当事务T对某个数据对象R实现S封锁后，其他事务只能对R加S锁，而不能加X锁，直到T释放R上的S锁。这就保证了其他事务在T释放R上的S锁之前，只能读取R，而不能再对R作任何修改。

11、什么是活锁？如何处理？

解：

（1）封锁技术可有效解决并行操作引起的数据不一致性问题，但也可产生新的问题，即可能产生活锁和死锁问题。

活锁（Livelock）：当某个事务请求对某一数据的排它性封锁时，由于其他事务一直优先得到对该数据的封锁与操作而使这个事务一直处于等待状态，这种状态形成活锁。

（2）避免活锁的简单方法是采用先来先服务的策略，按照请求封锁的次序对事务排队，一旦记录上的锁释放，就使申请队列中的第一个事务获得锁。

12、什么是死锁？消除死锁的常用方法有哪些？请简述之。

（1）在同时处于等待状态的两个或多个事务中，每个事务都在等待其中另一个事务解除封锁，它才能继续执行下去，造成任何一个事务都无法继续执行，这种状态称为死锁。

（2）发生死锁的必要条件有以下四条：

①互斥条件②不可抢占条件③部分分配条件：④循环等待条件

①一次加锁法

一次加锁法是每个事物必须将所有要使用的数据对象全部依次加锁，并要求加锁成功，只要一个加锁不成功，表示本次加锁失败，则应该立即释放所有已加锁成功的数据对象，然后重新开始从头加锁。

②顺序加锁法

顺序加锁法是预先对所有可加锁的数据对象规定一个加锁顺序，每个事务都需要按此顺序加锁，在释放时，按逆序进行。

14、数据库运行过程中可能产生的故障有哪几类

（1）数据库运行过程中可能会出现各种各样的故障，这些故障可分为以下三类：事务故障、系统故障和介质故障。

16、什么是日志文件？为什么要在系统中建立日志文件？

解：

（1）日志文件是用来记录事务对数据库的更新操作的文件。对数据库的每次修改，都将把被修改项目的旧值和新值写在一个叫做运行日志的文件中，目的是为数据库的恢复保留依据。

典型的日志文件主要包含以下内容：1）更新数据库的事务标识（标明是哪个事务）；2）操作的类型（插入、删除或修改）；3）操作对象；4）更新前数据的旧值（对于插入操作而言，没有旧值）；5）更新后数据的新值（对于删除操作而言，没有新值）；6）事务处理中的各个关键时刻（事务的开始、结束及其真正回写的时间）。

二、填空题

1、在设计分E-R图时，由于各个子系统分别面向不同的应用，所以各个分E-R图之间难免存在冲突，这些冲突主要包括 命名冲突 、 属性冲突 和 结构冲突 三类。

2、数据字典中的 数据项 是不可再分的数据单位。

3、若在两个局部E-R图中都有实体“零件”的“重量”属性，而所用重量单位分别为公斤和克，则称这两个E-R图存在 属性 冲突。

5、确定数据库的物理结构主要包括三方面内容，即： 确定数据存放位置和存储结构 、 确定数据存取方法 和 系统配置 。

6、将关系R中在属性A上具有相同值的元组集中存放在连续的物理块上，称为对关系R基于属性A进行 聚簇 。

7、数据库设计的重要特点之一要把 结构（数据） 设计和 行为（处理） 设计密切结合起来，并以 结构（数据） 为核心而展开。

8、数据库设计一般分为如下六个阶段： 需求分析 、 概念结构设计 、 逻辑结构设计 、数据库物理设计、数据库实施、数据库运行与维护。

9、概念设计的结果是得到一个与 计算机与DBMS 无关的模型。

10、在数据库设计中， 数据字典 是系统各类数据的描述的集合。

三、简答题

1、数据库设计分为哪几个了阶段？每个阶段的主要工作是什么？

解：

(1) 按照规范化的设计方法，以及数据库应用系统开发过程，数据库的设计过程可分为以下六个设计阶段需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库的实施、数据库运行和维护。

(2) 以下是数据库设计六个步骤的具体内容：

1、需求分析阶段2、概念结构设计阶段3、逻辑结构设计阶段4、物理设计阶段

5、数据库实施阶段6、数据库运行与维护阶段

5、什么是E-R图？构成E-R图的基本要素是什么？

（1）E-R图即是实体-联系图，是信息世界概念模型的一种。

（2）E-R图提供了表示实体型、属性和联系的方法。

实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名。

属性：用椭圆表示，椭圆形内写明属性名。并用无向边将其与相应的实体连接起来。

联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1：1、1：n或m：n）。

6、用E-R图表示概念模式有什么好处？

解：

概念模式是各种数据模型的共同基础，它比数据模型更独立于机器、更抽象。将概念结构设计从设计过程中独立出来，可以带来以下好处：

(1) 任务相对单一化，设计复杂程度大大降低，便于管理。

(2) 概念模式不受具体的DBMS的限制，也独立于存储安排和效率方面的考虑，因此，更稳定。

(3) 概念模型不含具体DBMS所附加的技术细节，更容易被用户理解，因而更能准确的反映用户的信息需求。

8、一个图书馆理系统中有如下 信息：

图书：书号、书名、数量、位置

借书人：借书证号、姓名、单位

出版社：出版社名、邮编、地址、电话、E-mail

其中约定：任何人可以借多种书，任何一种书可以被多个人借，借书和还书时，要登记相应的借书日期和还书日期；一个出版社可以出版多种书籍，同一本书仅为一个出版社所出版，出版社名具有惟一性。

根据以上情况，完成如下设计：

（1）设计系统的E-R图；

（2）将E-R图转换为关系模式；

（3）指出转换后的每个关系模式的关系键。

解：

（1）

（2）与（3）（带下划线的为主码）

借书人（借书证号，姓名，单位）

借阅（借书证号，书号，借书日期，还书日期）

图书（书号，书名，数量，位置）

出版（书号，出版社名）

出版社（出版社名，邮编，地址，电话，E-mail）

三、概念设计阶段的概念结构主要反映什么

概念设计阶段的概念组织结构主要反映：组织机构的信息需求。

四、试述数据库设计的过程,结构设计中各阶段的主要工作及设计结果.

数据库设计步骤：1规划 2需求分析 3概念设计 4逻辑结构设计 5数据库的物理设计 6数据库的实现 7数据库的运行与维护第一步,规划.规划阶段的主要任务是进行建立数据库的必要性及可行性分析.如系统调查（即对企业全面调...

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