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  第61题      
  知识点:   数据库设计   数据库设计的基本步骤   数据库实施   维护   需求分析   数据库
  章/节:   数据库设计       

 
数据库设计的6个阶段依次是:需求分析、(),数据库实施数据库运行和维护
 
 
  A.  逻辑结构设计、概念结构设计、物理结构设计
 
  B.  概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计
 
  C.  概念结构设计、物理结构设计、逻辑结构设计
 
  D.  物理结构设计、逻辑结构设计、概念结构设计
 
 
 

 
  第32题    2012年上半年  
   36%
数据库应用系统的生命周期分为如下图所示的六个阶段,图中①、②、③、④分别表示(32)阶段。(33)阶段是对用户数据的组织和存储设..
  第61题    2021年上半年  
   58%
在数据库设计中,下列步骤排序正确的选项是( )。
①需求分析
②物理结构设计
③概念结构设计
..
  第33题    2012年上半年  
   39%
数据库应用系统的生命周期分为如下图所示的六个阶段,图中①、②、③、④分别表示(32)阶段。(33)阶段是对用户数据的组织和存储设..
   知识点讲解    
   · 数据库设计    · 数据库设计的基本步骤    · 数据库实施    · 维护    · 需求分析    · 数据库
 
       数据库设计
        数据库设计的主要任务是在DBMS的支持下,按照应用的要求,为某一部门或组织设计一个结构合理、使用方便、效率较高的数据库及其应用系统。其中主要的研究方向是数据库设计方法学和设计工具,包括数据库设计方法、设计工具和设计理论的研究,数据模型和数据建模的研究,计算机辅助数据库设计方法及其软件系统的研究,数据库设计规范和标准的研究等。
 
       数据库设计的基本步骤
        在确定了数据库设计的策略以后,就需要相应的设计方法和步骤。多年来,人们提出了多种数据库设计方法,多种设计准则和规范。但考虑数据库和应用系统开发全过程,将数据库设计分为如下6个阶段:
        (1)用户需求分析。数据库设计人员采用一定的辅助工具对应用对象的功能、性能、限制等要求所进行的科学分析。
        (2)概念结构设计。概念结构设计是对信息分析和定义,如视图模型化、视图分析和汇总,对应用对象精确地抽象、概括而形成的独立于计算机系统的企业信息模型。描述概念模型的较理想的工具是E-R图。
        (3)逻辑结构设计。将抽象的概念模型转化为与选用的DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑模型,它是物理结构设计的基础。包括模式初始设计、子模式设计、应用程序设计、模式评价以及模式求精。
        (4)物理结构设计。逻辑模型在计算机中的具体实现方案。
        (5)数据库实施阶段。数据库设计人员根据逻辑设计和物理设计阶段的结果建立数据库,编制与调试应用程序,组织数据入库,并进行试运行。
        (6)数据库运行和维护阶段。数据库应用系统经过试运行即可投入运行,但该阶段需要不断地对系统进行评价、调整与修改。
        数据库设计一般应包括数据库的结构设计和行为设计两部分内容。数据库的结构设计是指系统整体逻辑模式与子模式的设计,是对数据的分析设计;数据库的行为设计是指施加在数据库上的动态操作(应用程序集)的设计,是对应用系统功能的分析设计。
        数据库行为设计与一般软件工程的系统设计,产生模块化程序的过程是一致的,并且从学科划分的范畴来看,它更偏重于软件设计。在系统分析中,过早地将“数据分析”和“功能分析”进行分离是不明智的,因为数据需求分析是建立在功能分析上的,只有通过功能分析,才能产生系统数据流图与数据字典,然后再通过数据分析去划分实体与属性等,最后才能进入结构设计。
 
       数据库实施
        根据逻辑和物理设计的结果,在计算机上建立起实际的数据库结构,数据加载(或称装入),进行试运行和评价的过程,叫作数据库的实施(或称实现)。
               建立实际的数据库结构
               用DBMS提供的数据定义语言(DDL)编写描述逻辑设计和物理设计结果的程序(一般称为数据库脚本程序),经计算机编译处理和执行后,就生成了实际的数据库结构。所用DBMS的产品不同,描述数据库结构的方式也不同。有的DBMS提供数据定义语言,有的提供数据库结构的图形化定义方式,有的两种方法都提供。在定义数据库结构时,应包含以下内容:
               (1)数据库模式与子模式,以及数据库空间等的描述。例如,在Oracle系统中,数据库逻辑结果的描述包括表空间(Tablespace)、段(Segment)、范围(Extent)和数据块(Data block)。DBA或设计人员通过对数据库空间的管理和分配,可控制数据库中数据的磁盘分配,将确定的空间份额分配给数据库用户,控制数据的可用性,将数据存储在多个设备上,以提高数据库性能等。
               (2)数据库完整性描述。所谓数据的完整性,是指数据的有效性、正确性和一致性。在数据库设计时,如果没有一定的措施确保数据库中数据的完整性,就无法从数据库中获得可信的数据。数据的完整性设计,应该贯穿在数据库设计的全过程中。例如,在数据需求分析阶段,收集数据信息时,应该向有关用户调查该数据的有效值范围。在模式与子模式中,可以用DBMS提供的DDL语句描述数据的完整性。
               (3)数据库安全性描述。数据安全性设计同数据完整性设计一样,也应在数据库设计的各个阶段加以考虑。在进行需求分析时,分析人员除了收集信息及数据间联系的信息之外,还必须收集关于数据的安全性说明。在设计数据库逻辑结构时,对于保密级别高的数据,可以单独进行设计。子模式是实现安全性要求的一个重要手段,可以为不同的应用设计不同的子模式。在数据操纵上,系统可以对用户的数据操纵进行两方面的控制:一是给合法用户授权,目前主要有身份验证和口令识别;二是给合法用户不同的存取权限。
               (4)数据库物理存储参数描述。物理存储参数因DBMS的不同而不同。一般可设置的参数包括块大小、页面大小(字节数或块数)、数据库的页面数、缓冲区个数、缓冲区大小和用户数等。详细内容请参考DBMS的用户手册。
               数据加载
               数据库应用程序的设计应该与数据库设计同时进行。一般地,应用程序的设计应该包括数据库加载程序的设计。在数据加载前,必须对数据进行整理。由于用户缺乏计算机应用背景的知识,常常不了解数据的准确性对数据库系统正常运行的重要性,因而未对提供的数据做严格的检查。所以,数据加载前要建立严格的数据登录、录入和校验规范,设计完善的数据校验与校正程序,排除不合格数据。
               数据加载分为手工录入和使用数据转换工具两种。现有的DBMS都提供了DBMS之间数据转换的工具。如果用户原来就使用数据库系统,可以利用新系统的数据转换工具,先将原系统中的表转换成新系统中相同结构的临时表,然后对临时表中的数据进行处理后插入到相应表中。数据加载是一项费时费力的工作。另外,由于还需要对数据库系统进行联合调试,所以大部分的数据加载工作应在数据库的试运行和评价工作中分批进行。
               数据库试运行和评价
               当加载了部分必须的数据和应用程序后,就可以开始对数据库系统进行联合调试,称为数据库的试运行。一般将数据库的试运行和评价结合起来的目的是测试应用程序的功能;测试数据库的运行效率是否达到设计目标,是否为用户所容忍。测试是为了发现问题,而不是为了说明能达到哪些功能。所以,测试中一定要有非设计人员的参与。
               用户数据可能是以前旧系统的数据,并不完全满足新系统的数据要求,需要进行处理,同时还要做好新系统的数据库的转储和恢复工作,以免发生故障时丢失数据。
 
       维护
        维护阶段是软件生存期中时间最长的阶段。软件一旦交付正式投入运行后便进入软件维护阶段。该阶段的关键任务是通过各种必要的维护活动使系统持久地满足用户的需要。每一项维护活动都应该准确地记录下来,作为正式的文档资料加以保存。
 
       需求分析
        需求分析是软件生存周期中相当重要的一个阶段。由于开发人员熟悉计算机但不熟悉应用领域的业务,用户熟悉应用领域的业务但不熟悉计算机,因此对于同一个问题,开发人员和用户之间可能存在认识上的差异。在需求分析阶段,通过开发人员与用户之间的广泛交流,不断澄清一些模糊的概念,最终形成一个完整的、清晰的、一致的需求说明。可以说,需求分析的好坏将直接影响到所开发的软件的成败。
               需求分析的任务
               需求分析主要是确定待开发软件的功能、性能、数据和界面等要求。具体来说,可有以下五个方面:
               (1)确定软件系统的综合要求。主要包括系统界面要求、系统的功能要求、系统的性能要求、系统的安全和保密性要求、系统的可靠性要求、系统的运行要求、异常处理要求和将来可能提出的要求。其中,系统界面要求是指描述软件系统的外部特性,即系统从外部输入哪些数据,系统向外部输出哪些数据;系统的功能要求是要列出软件系统必须完成的所有功能;系统的性能要求是指系统对响应时间、吞吐量、处理时间、对主存和外存的限制等方面的要求;系统的运行要求是指对硬件、支撑软件和数据通信接口等方面的要求;异常处理要求通常是指在运行过程中出现异常情况时应采取的行动以及希望显示的信息,例如临时性或永久性的资源故障,不合法或超出范围的输入数据、非法操作和数组越界等异常情况的处理要求;将来可能提出的要求主要是为将来可能的扩充和修改做准备。
               (2)分析软件系统的数据要求。包括基本数据元素、数据元素之间的逻辑关系、数据量和峰值等。常用的数据描述方法是实体-关系模型(E-R模型)。
               (3)导出系统的逻辑模型。在结构化分析方法中可用数据流图来描述;在面向对象分析方法中可用类模型来描述。
               (4)修正项目开发计划。在明确了用户的真正需求后,可以更准确地估算软件的成本和进度,从而修正项目开发计划。
               (5)如有必要,可开发一个原型系统。对一些需求不够明确的软件,可以先开发一个原型系统,以验证用户的需求。
               在此需要强调的是,需求分析阶段主要解决“做什么”的问题,而“怎么做”则是由设计阶段来完成。
               需求的分类
               软件需求就是系统必须完成的事以及必须具备的品质。软件需求包括功能需求、非功能需求和设计约束三方面的内容。
               (1)功能需求:所开发的软件必须具备什么样的功能。
               (2)非功能需求:是指产品必须具备的属性或品质,如可靠性、性能、响应时间、容错性和扩展性等。
               (3)设计约束:也称为限制条件、补充规约,这通常是对解决方案的一些约束说明。
 
       数据库
        数据库(DataBase,DB)是指长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。
        系统使用的所有数据存储在一个或几个数据库中。
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