1、2022年年10月月26日日第五章第五章 规范化设计规范化设计一、本章重要概念一、本章重要概念（1）关系模式的冗余和异常问题。）关系模式的冗余和异常问题。（2）FD的定义、逻辑蕴涵、闭包、推理规则、与关键码的联的定义、逻辑蕴涵、闭包、推理规则、与关键码的联 系；系；平凡的平凡的FD；属性集的闭包；推理规则的正确性和完备；属性集的闭包；推理规则的正确性和完备 性；性；FD集的等价；最小依赖集。集的等价；最小依赖集。（3）无损分解的定义、性质、测试；保持依赖集的分解。）无损分解的定义、性质、测试；保持依赖集的分解。（4）关系模式的范式：）关系模式的范式：1NF，2NF，3NF，BCNF。分解成。分
2、解成 2NF、3NF、BCNF模式集的算法。模式集的算法。（5）MVD、4NF、JD和和5NF的定义。的定义。二、本章的重点篇幅二、本章的重点篇幅（1）教材中）教材中P107-112的例的例5.2例例5.9。（基本概念的例子）。（基本概念的例子）。（2）教材中）教材中P113-115的例的例5.105.12。（无损联接和保持（无损联接和保持FD的例子）。的例子）。（3）教材中）教材中P116-119的例的例5.13例例5.16。（分解成（分解成3NF、BCNF的例子）。的例子）。三、要求掌握三、要求掌握（1）基本概念、定义、方法；）基本概念、定义、方法；（2）根据用户的需求，写出函数依赖）根据
3、用户的需求，写出函数依赖;求最小函数依赖集求最小函数依赖集;（3）已知关系模式）已知关系模式R(U)和和FD集集F,求关系模式求关系模式R的关键码；的关键码；（4）求属性集）求属性集X的闭包的闭包X+；求左部是；求左部是X的的FD;（5）判断）判断R分解成分解成 是否无损分解；是否保持是否无损分解；是否保持FD集；集；（6）判断关系模式）判断关系模式R是否是否2NF、3NF、BCNF模式；模式；若不是，把若不是，把R分解成分解成 2NF、3NF、BCNF模式集。模式集。第七章第七章 数据库设计数据库设计 一、本章重要概念一、本章重要概念（1）DBS生存期及其生存期及其7个阶段的任务和工作，个阶
4、段的任务和工作，DBD过程的输入过程的输入 和输出。和输出。（2）需求分析的步骤、数据流图，数据字典的内容和作用。）需求分析的步骤、数据流图，数据字典的内容和作用。（3）概念设计的重要性、主要步骤。逻辑设计阶段的主要步骤。）概念设计的重要性、主要步骤。逻辑设计阶段的主要步骤。（4）ER模型的基本元素，属性的分类，联系的元数、连通词、模型的基本元素，属性的分类，联系的元数、连通词、基数。采用基数。采用ER方法的概念设计步骤。方法的概念设计步骤。（5）ER模型到关系模型的转换规则。采用模型到关系模型的转换规则。采用ER方法的逻辑设计方法的逻辑设计 步骤。步骤。（6）ER模型的扩充：弱实体，超类和子
5、类。模型的扩充：弱实体，超类和子类。（7）规范化理论对数据库设计的指导意义。）规范化理论对数据库设计的指导意义。总体总体需求需求处理需求处理需求DBMS特征特征硬件和硬件和OS特征特征输入：输入：数据库设计步骤数据库设计步骤：工作工作：系统可行性研究系统可行性研究,专家论证；编专家论证；编写写可行性分析报告可行性分析报告，领导审批，领导审批收集用户需求；编写需求分析报告收集用户需求；编写需求分析报告（数据流图数据流图DFD和数据字典和数据字典DD）设计概念模型（设计概念模型（ER模型）模型）把把ER模型转换成关系模型模型转换成关系模型设计设计DB物理结构（存储结构物理结构（存储结构 和存储方法
6、）和存储方法）输出：输出：完整的完整的DB结构结构,应用程序的设计准则。应用程序的设计准则。二、本章的重点篇幅二、本章的重点篇幅（1）教材中）教材中P163-165的转换规则和实例。的转换规则和实例。（2）教材中）教材中P159-160的的ER模型实例。模型实例。三、要求掌握三、要求掌握（1）基本概念、定义、方法；）基本概念、定义、方法；（2）根据用户的需求，进行）根据用户的需求，进行ER模型设计；模型设计；（3）根据转换规则，将）根据转换规则，将ER模型转换为关系模型。模型转换为关系模型。规范化理论是数据库设计的指南和工具，具体地讲可在以下规范化理论是数据库设计的指南和工具，具体地讲可在以下
7、三个方面起重要作用三个方面起重要作用:1.在数据库需求分析阶在数据库需求分析阶段段用函数依赖的概念来分析和表示各数用函数依赖的概念来分析和表示各数 据项之间的联系据项之间的联系;2.在概念设计阶段在概念设计阶段,用规范化理论消除初步用规范化理论消除初步ER图中冗余的联系图中冗余的联系;3.在在ER图向关系模型转换过程中图向关系模型转换过程中,用模式分解的概念和算法指用模式分解的概念和算法指 导逻辑设计。导逻辑设计。第八章第八章 数据库管理数据库管理一、本章重要概念一、本章重要概念（1）事务的定义，）事务的定义，COMMIT和和ROLLBACK的语义，的语义，事务的事务的ACID性质性质。（2）
8、恢复的定义、基本原则和实现方法，故障的类型，）恢复的定义、基本原则和实现方法，故障的类型，检查点机制，检查点机制，REDO和和UNDO操作，运行记录优先原则操作，运行记录优先原则。（3）并发操作带来的三个问题，）并发操作带来的三个问题，S锁、锁、X锁，锁，PX协议、协议、PXC协协议，议，S锁、锁、PS协议、协议、PSC协议，活锁、饿死和死锁，并发调度，串协议，活锁、饿死和死锁，并发调度，串行调度，可串行化调度，两段封锁法。行调度，可串行化调度，两段封锁法。（4）完整性的定义，完整性的定义，完整性子系统的功能，完整性规则的组完整性子系统的功能，完整性规则的组 成。成。SQL中的三大类完整性约束
9、，中的三大类完整性约束，SQL3中的触发器技术。中的触发器技术。（5）安全性的定义，级别、权限，）安全性的定义，级别、权限，SQL中的安全性机制（中的安全性机制（视视图、图、SQL用户权限及操作用户权限及操作)二、本章的重点篇幅二、本章的重点篇幅（1）检查点机制的方法和）检查点机制的方法和恢复算法恢复算法。（教材中。（教材中P.175-176）（2）并发操作带来的三个问题，封锁带来的三个问题，）并发操作带来的三个问题，封锁带来的三个问题，可串可串行化调度行化调度。（教材（教材P.177-179）（3）SQL中完整性约束的实现，中完整性约束的实现，断言、触发器断言、触发器(SQL3)。（教材（教
10、材P.185-191）（4）安全性中的授权语句、回收语句安全性中的授权语句、回收语句（教材（教材P.193、194）。）。三、要求掌握三、要求掌握（1 1）恢复、并发控制、完整性和安全性的基本概念、定义）恢复、并发控制、完整性和安全性的基本概念、定义 和方法；和方法；（2 2）采用）采用检查点技术进行数据恢复的方法检查点技术进行数据恢复的方法；（3 3）可串行化调度可串行化调度（包括事务的调度、串行调度、（包括事务的调度、串行调度、并发调度），并发调度），并发调度不一致性并发调度不一致性分析方法；分析方法；（4 4）根据用户的需求，能用）根据用户的需求，能用断言和触发器断言和触发器方法定义完整
11、性方法定义完整性约束；约束；（5 5）授权和回收语句的使用授权和回收语句的使用。第九章第九章 分布式数据库系统分布式数据库系统 本章重要概念本章重要概念:分布式数据库分布式数据库DDB、DDBS、DDBMS 的定义；的定义；分布式数据库系统的特点、优缺点和分类；分布式数据库系统的特点、优缺点和分类；分布式数据库的数据存储；分布式数据库的数据存储；分布式数据库的模式结构和特点。分布式数据库的模式结构和特点。分布式系统分布式系统：通过通信网络相连接的结点（场地）集合，通过通信网络相连接的结点（场地）集合，每个结点都拥有集中式数据库的计算机系统。每个结点都拥有集中式数据库的计算机系统。场地场地1 1
12、：场地场地2 2：通信网络DB2计算机2 T1 T2 T3DB1计算机1 T1 T2 T3DB3计算机3 T1 T2 T3场地场地1 1场地场地3 3场地场地2 2 全局关系全局关系R R的分片与分配情况：的分片与分配情况：R R划分成四个逻辑片段：划分成四个逻辑片段：R1,R2,R3,R4,R1,R2,R3,R4,并以冗余方式将这些片段分配到网络的三个场地上并以冗余方式将这些片段分配到网络的三个场地上生成了三个物理映象：生成了三个物理映象：S1,S2,S31,S2,S3。R1R2R3R4RR11R21S1（场地（场地1）R12R22S2（场地（场地2）R23R33R43S3（场地（场地3）全
13、局关系全局关系逻辑片段逻辑片段物理映象物理映象局部内部级局部内部级局部概念级局部概念级集中式数据库原有部分集中式数据库原有部分局部概念模式局部内模式局部概念模式局部概念模式局部内模式局部内模式局部数据库局部数据库局部数据库映象映象5全局外部级全局外部级全局概念级全局概念级分片级分片级分配级分配级映象映象4全局外模式全局外模式全局概念模式分片模式分片模式分片模式分配模式分配模式分配模式映象映象1映象映象2映象映象3分分布布式式数数据据库库增增加加部部分分全局外模式全局外模式全局概念模式全局概念模式分片模式分片模式分配模式分配模式局部概念模式局部概念模式局部内模式局部内模式映象映象1：（逻辑数据独
14、立性）（逻辑数据独立性）映象映象2：分片透明性分片透明性映象映象3：位置透明性位置透明性映象映象4：局部数据模型透明性局部数据模型透明性映象映象5：（物理数据独立性）（物理数据独立性）用户用户(全局应用全局应用)数据库数据库 分布式分布式DBDB增加的结构增加的结构 集中式集中式DBDB原有的结构原有的结构 分分布布透透明明性性DDBDDB中的映象和中的映象和数据独立性数据独立性:第十章第十章 对象关系数据库系统对象关系数据库系统 一、本章重要概念一、本章重要概念（1）新一代）新一代DBS的两条途径：的两条途径：ORDBS和和OODBS。（2）平面关系模型，嵌套关系模型，复合对象模型，引用类型
15、，）平面关系模型，嵌套关系模型，复合对象模型，引用类型，对象联系图的成分及表示方法，数据的泛化对象联系图的成分及表示方法，数据的泛化/细化，继承性。细化，继承性。（3）OO的数据类型系统的数据类型系统:基本类型，基本类型，五种复合类型五种复合类型，引用类型。，引用类型。（4）对象关系模型的定义，两个级别的继承性，引用类型的定）对象关系模型的定义，两个级别的继承性，引用类型的定 义，义，ORDB的查询语言，路径表达式，嵌套与解除嵌套。的查询语言，路径表达式，嵌套与解除嵌套。二、本章的重点篇幅：二、本章的重点篇幅：（1）对象联系图，带泛化边的对象联系图对象联系图，带泛化边的对象联系图。（教材（教材
16、P.219的图的图10.4，图，图10.5）（2）ORDB的的定义语言定义语言。(教材教材P.222-226的例的例10.5例例10.8)（3）ORDB的的查询语言查询语言。(教材教材P.226-228的例的例10.9例例10.17)三、要求掌握三、要求掌握（1）基本概念、定义和方法；）基本概念、定义和方法；（2）根据用户的需求）根据用户的需求,设计对象联系图；设计对象联系图；（3）根据已知的对象联系图）根据已知的对象联系图,用用ORDB定义语言定义语言,设计数据库；设计数据库；（4）用）用ORDB的查询语言的查询语言,表达用户的需求；表达用户的需求；（5）根据已知的根据已知的ORDB定义定义
17、,画对象联系图。画对象联系图。第第十一十一章章 面向对象数据库面向对象数据库本章概念本章概念:OODB与与ORDB的比较的比较使用使用UML类图来概念对象建模类图来概念对象建模 用类图表达类和关联：用类图表达类和关联：类图描述了系统的静态结构，包括类和类间的联系。类图描述了系统的静态结构，包括类和类间的联系。类图与类图与ERER图、对象联系图有很多类似的地方，但所用的术语和符号有所不同。图、对象联系图有很多类似的地方，但所用的术语和符号有所不同。类图与类图与ER图中术语的区别图中术语的区别：ERER图中的术语图中的术语类图中的术语类图中的术语实体集实体集(Entity Set)(Entity
18、Set)类类(class)(class)实体实体(Entity)(Entity)对象对象(object)(object)联系联系(relationship)(relationship)关联关联(association)(association)联系元数联系元数关联元数关联元数实体的基数实体的基数(cardinality)(cardinality)重复度重复度(mulitiplicity)-(mulitiplicity)-类图中的基本成分是类和关联：类图中的基本成分是类和关联：（1 1）类被表示为由三个部分组成的方框：）类被表示为由三个部分组成的方框：上面部分给出了类的名称；上面部分给出了类的名
19、称；中间部分给出了该类的单个对象的属性；中间部分给出了该类的单个对象的属性；下面部分给出了一些可以应用到这些对象的操作。下面部分给出了一些可以应用到这些对象的操作。类的名称类的名称对象的操作对象的操作对象的属性对象的属性1 1对象的属性对象的属性n n（2 2）关联是对类的实例之间联系的命名，相当于）关联是对类的实例之间联系的命名，相当于ERER模型中的联系类型。模型中的联系类型。与关联有关的内容有：与关联有关的内容有：关联元数关联元数(degree):(degree):与关联有关的类的个数，称为关联元数或度数；与关联有关的类的个数，称为关联元数或度数；关联角色关联角色(role):(role
20、):关联的端部，也就是与关联相连的类，称为关联角色。关联的端部，也就是与关联相连的类，称为关联角色。角色名可以命名，也可以不命名，就用类的名字作为角色名。角色名可以命名，也可以不命名，就用类的名字作为角色名。重复度重复度(multiplicity):(multiplicity):重复度是指在一个给定的联系中有多少对象重复度是指在一个给定的联系中有多少对象参与。参与。即是关联角色的重复度。即是关联角色的重复度。例例 :大学、教师、上课教材等信息的大学、教师、上课教材等信息的ERER图图 1 1PERSONPERSONFACULTYFACULTYSTAFFSTAFFCOURSETEXTCOURSE
21、TEXTUNIVERSITYUNIVERSITYTEACHTEACHEDITEDITPRESIDENTPRESIDENT1 11 1N N1 1N N1 1N NnamenameFacultyFacultyUniversityUniversityCoursetextCoursetextpresidentpresidentworks_forworks_forfnofno city city uname unameeditoreditorstaffstaffteachteachediteditteacherteachersalarysalarytextnametextnamecnamecnamea
22、geagePersonPerson带泛化边的对象联系图带泛化边的对象联系图UniversityUniversityUnoUnoUnameUnameCityCityNum_staffNum_staffPersonPersonnamenameAgeAgeCoursetextCoursetextcnamecnametaxtnametaxtname0 01PRESIDENT 1PRESIDENT 0 01 1 1 Staff 1 Staff 0 0*FacultyFacultyfnofnosalarysalaryNum_teachNum_teach1 11 1Edit Edit 0 0*1 11 10 0*Teach Teach 大学、教师、上课教材等信息的类图大学、教师、上课教材等信息的类图:
