免费智能真题库 > 历年试卷 > 程序员 > 2017年上半年 程序员 上午试卷 综合知识
第55题      
知识点   用户需求   数据库   设计阶段   数据库设计   概念设计
关键词   设计阶段   数据库   信息模型   需求   数据      分类   数据库管理系统的功能和特征       

 
应用系统的数据库设计中,概念设计阶段是在( )的基础上,依照用户需求对信息进行分类、聚集和概括,建立信息模型。
 
 
  A.  逻辑设计
 
  B.  需求分析
 
  C.  物理设计
 
  D.  运行维护
 
 
 

 
  第68题    2011年下半年  
   27%
在ADO对象中,(68)对象负责连接数据库。
  第58题    2019年上半年  
   40%
给定关系R(A,B,C,D)和关系S(A,C,D,E,F),对其进行自然连接运算R∞S后的属性列为( ) 个。
  第59题    2018年上半年  
   39%
若连接数据库过程中需要指定用户名和密码,则这种安全措施属于( )。
 


   知识点讲解    
   · 用户需求    · 数据库    · 设计阶段    · 数据库设计    · 概念设计
 
       用户需求
        收集用户需求是要找出用户需要的重要服务和功能。收集用户需求的机制主要包括与用户群的交流、用户服务和需求归档3个方面。
        收集用户需求最常用的方式有观察和问卷调查、集中访谈、采访关键人物。在整个设计和实施阶段,应始终保持与关键人员之间的交流,以确保网络工程建设不偏离用户需求。
        用户服务表用于表示收集和归档的需求信息,也用来指导管理人员和网络用户进行讨论。
 
       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。
 
       设计阶段
        设计阶段监理进行质量控制的要点如下。
        (1)了解建设单位的建设需求和对信息系统安全性的要求,协助建设单位制定项目质量目标规划和安全目标规划。
        (2)对各种设计文件提出设计质量标准。
        (3)进行设计过程跟踪,及时发现质量问题,并及时与承建单位协调解决。审查阶段性成果,并提出监理意见。审查承建单位提交的总体设计方案,审查承建单位对关键部位的测试方案。
        (4)协助承建单位建立质量保障体系。
        (5)协助承建单位完善现场质量管理制度。
        (6)组织设计文件及设计方案交底会,制定质量要求标准。
 
       数据库设计
        数据库的设计质量对整个系统的功能和效率有很大的影响。数据库设计的核心问题是:从系统的观点出发,根据系统分析和系统设计的要求,结合选用的数据库管理系统,建立一个数据模式。设计的基本要求是:
        .符合用户需求,能正确反映用户的工作环境
        .设计与所选用的DBMS所支持的数据模式相匹配
        .数据组织合理,易操作、易维护、易理解
               数据库设计步骤
               数据库的设计过程可以分为4个阶段,即用户需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计。下图反映和分析了这一设计过程,其中:
               
               数据库设计步骤
               .用户需求分析是对现实世界的调查和分析
               .概念结构设计是从现实世界向信息世界的转换。根据用户需求来进行数据库建模,也称为概念模型,常用实体关系模型表示。
               .逻辑结构设计是从信息世界向数据世界的转化。将概念模型转化为某种数据库管理系统所支持的数据模型。
               .物理结构设计是为数据模型选择合适的存储结构和存储方法。
               用户需求分析
               用户需求分析需要结合具体的业务需求分析,确定信息系统的各类使用者以及管理员对数据及其处理、数据安全性和完整性的要求。主要设计如下三方面:
               (1)系统应用环境分析。
               系统应用环境及系统所服务和运行的特殊组织环境。不同业务单位有不同的组织结构和业务工作流程。环境的特殊性将决定数据库的整体设计思路和风格。
               (2)用户数据需求及加工分析。
               用户需求及加工分析指用户希望从数据库中获得那些信息以及对信息的处理要求。由此决定数据库中应该存储哪些信息以及对数据需要进行哪些加工处理,包括在处理过程中特定的查询要求、响应时间要求,以及数据安全性、保密性、完整性和一致性等方面的要求,应在此基础上编制数据字典。
               (3)系统约束条件分析。
               系统约束条件分析及分析现有系统的规模、结构、资源和地理分布,明确现有系统存在的种种限制或约束,从而使系统设计不至于脱离实际条件,确保系统设计顺利实施。
               数据库概念结构设计
               概念结构设计是指由现实世界的各种客观事物及其联系转化为信息世界中的信息模型的过程,即为数据库的概念结构设计。E-R模型即实体-联系模型是描述数据库概念结构的有力工具。下面结合实例说明E-R模型的构建。
               在一个政府部门中存在着多个不同科室,每一个由若干名科员构成,每个科室都有一名主管上级领导,科室公务员负责为前来机关办事的群众提供相关的服务。现分别画出各个科室的E-R模型图,再画出整个机关的E-R模型。
               一个科室结构应包括:
               (1)实体,即上级领导、科室、科员、群众。
               (2)实体联系,主管领导与科室之间是一对多的关系,科室与科员之间的联系也是一对多的关系,科员与群众之间是多对多的关系。
               (3)各个实体所具有的属性。
               .主管上级领导,属性可以有编号、姓名、性别、年龄、职务、任职时间、参加工作时间、入党时间、学历
               .科室的属性可以包括科室号
               .科员的属性包括编号、姓名、性别、年龄、职称、参加工作时间、入党时间、学历
               .群众属性包括服务日期、服务事宜、处理结果
               .服务,包括服务日期、服务事宜、处理结果
               通过以上分析,可以得到如下的E-R模型,如下图所示(部分属性)。
               
               科室E-R模式图
               数据库逻辑结构设计
               逻辑结构设计的任务是要将概念结构设计阶段完成的概念模型转换成能被选定的数据库管理系统支持的数据模型。现行的数据库管理系统一般支持网状、层次和关系三种数据模型中的一种,其中关系型的数据模型在DBMS中的应用和支持较为广泛,已成为主流。
               下面简单介绍一下由E-R模型转换为关系数据模型的转化规则。在关系数据模型下,数据的逻辑结构是一张二维表,每个关系为一张二维表格。E-R模型转换为关系数据模型的转化规则如下。
               .每一实体及其属性对应于一个关系模式。实体名作为关系名,实体的属性作为对应关系的属性。所谓关系模式,就是对关系的描述,用关系名(属性1、属性2、属性3,……属性n)来表示。
               .两两实体之间的联系及其属性一般对应一个关系模式,联系名作为对应的关系名,联系的属性作为对应关系的属性;不带属性的联系可以去掉。
               .实体和联系中关键字属性在关系模式中仍作为关键字。
               上图中所示的实体关系图可以按照这些转换规则进行转化得到如下对应的关系模型。
               .主管上级领导,编号、姓名、性别、年龄、职务、任职时间、参加工作时间、入党时间、学历
               .科室,包括主管上级领导编号、科室号
               .科员,包括科室号、编号、姓名、性别、年龄、职称、参加工作时间、入党时间、学历
               .群众,包括来访者编号、姓名、性别、年龄、来访日期、服务事宜
               .服务,包括受理公务员编号、来访者编号、服务日期、服务事宜、处理结果
               不同的系统配备的数据库管理系统性能不同,因而必须结合具体DBMS的性能和要求将一般数据模型转换成所选用的数据管理系统支持的数据模型,若选用的DBMS支持层次、网络模型,则还要完成从关系模型向层次或网络模型的转换。
               数据库物理结构设计
               数据库的物理设计以逻辑结构设计的结果为输入,结合关系数据库系统的功能和应用环境、存储设备等具体条件为数据模型选择合适的存储结构和存储方法。从而提高数据库的效率。物理结构设计的主要任务如下。
               (1)确定存储结构。
               根据用户对数据结构和处理的要求,权衡数据存取时间、空间利用率和维护代价等三方面的利弊,综合考虑存储效率、维护成本等相关因素,从数据库管理系统提供的各种存储结构(例如顺序存储结构、索引存储结构,等等)中,选取合适的结构并加以实现。
               (2)选择和调整存储路径。
               数据库必须支持多个用户的多种应用,因此必须提供多个存取入口、多条存取路径,建立多个辅助索引。此过程中需要考虑一些问题,例如如何选取合适的数据项建立索引,如何建立辅助索引从而达到检索效率和存储空间的统一等。
               (3)确定数据存储位置。
               按照不同的应用可将数据分为若干个组。根据各组数据利用频率和存储要求的不同,各类数据的存放位置、存储设备以及区域划分都应有所不同。应该把存取频率和存取速度要求较高的数据存储在高速存储器上,把存取频率和存取速度要求较低的数据存储在低速存储器上。
               (4)确定存储分配。
               大多数据库管理系统会提供一些存储分配参数,例如溢出区大小、块大小、缓冲区大小和个数等,设计人员应全面考虑这些参数,以进行物理优化。
               (5)确定数据的完整性与安全性约束。
               进行物理设计时不仅要考虑所选用数据库管理系统提供的安全机制和完整性约束,还要考虑用户使用制度、应用程序、计算机系统等各个涉及具体应用的方面。
               (6)考虑数据恢复方案。
               数据库的物理设计阶段也要考虑数据库的恢复问题,采取必要的物理措施和手段,为突发事件和故障后的恢复做好准备,提供必要的物理工具。
 
       概念设计
        概念设计(概念结构设计)阶段的目标是对需求说明书提供的所有数据和处理要求进行抽象与综合处理,按一定的方法构造反映用户环境的数据及其相互联系的概念模型,即用户的数据模型或企业数据模型。这种概念数据模型与DBMS无关,是面向现实世界的、极易为用户所理解的数据模型。为保证所设计的概念数据模型能正确、完全地反映用户的数据及其相互关系,便于进行所要求的各种处理,在本阶段设计中可吸收用户参与和评议设计。在进行概念结构设计时,可先设计各个应用的视图,即各个应用所看到的数据及其结构,然后再进行视图集成,以形成一个单一的概念数据模型。这样形成的初步数据模型还要经过数据库设计者和用户的审查与修改,最后形成所需的概念数据模型。
        有关概念模型的建立,请阅读3.6.3节。对概念模型的要求是:
        (1)概念模型是对现实世界的抽象和概括,它应真实、充分地反映现实世界中事物和事物之间的联系,有丰富的语义表达能力,能表达用户的各种需求,包括描述现实世界中各种对象及其复杂联系、用户对数据对象的处理要求和手段。
        (2)概念模型应简洁、明晰,独立于机器、容易理解、方便数据库设计人员与应用人员交换意见,使用户能积极地参与数据库的设计工作。
        (3)概念模型应易于变动。当应用环境和应用要求改变时,容易对概念模型修改和补充。
        (4)概念模型应很容易向关系、层次或网状等各种数据模型转换,易于从概念模式导出与DBMS有关的逻辑模式。


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