免费智能真题库 > 历年试卷 > 系统分析师 > 2018年上半年 系统分析师 下午试卷 案例
  第4题      
  知识点：   电子商务   用户角色   编码   集函数   角色   聚集函数   视图   数据库   数据库设计   系统管理

 
【说明】
某软件企业开发一套类似于淘宝网上商城业务的电子商务网站。该系统涉及多种用户角色，包括购物用户、商铺管理员，系统管理员等。
在数据库设计中，该系统数据库的核心关系包括：
产品（产品编码，产品名称，产品价格，库存数量，商铺编码）
商铺（商铺编码，商铺名称，商铺地址，商铺邮箱，服务电话）
用户（用户编码，用户名称，用户地址，联系电话）
订单（订单编码，订单日期，用户编码，商铺编码，产品编码，产品数量，订单总价）
不同用户角色有不同的数据需求，为此该软件企业在基本数据库关系模式的基础上，定制了许多视图。其中，有很多视图涉及到多表关联和聚集函数运算。
 
问题：4.1   （8分）
商铺用户需要实时统计本商铺的货物数量和销售情况，以便及时补货，或者为商铺调整销售策略。为此专门设计了可实时查看当天商铺中货物销售情况和存货情况的视图，商铺产品销售情况日报表（商铺编码，产品编码，日销售产品数量，库存数量，日期）。
数据库运行测试过程中，发现针对该视图查询性能比较差，不满足用户需求。
请说明数据库视图的基本概念及其优点，并说明本视图设计导致查询性能较差的原因。
 
问题：4.2   （8分）
为解决该视图查询性能比较差的问题，张工建议为该数据建立单独的商品当天货物销售、存货情况的关系表。但李工认为张工的方案造成了数据不一致的问题，必须采用一定的手段来解决。
1）说明张工方案是否能够对该视图查询性能有所提升，并解释原因：
2）解释说明李工指出的数据不一致问题产生的原因。
 
问题：4.3   （9分）
针对李工提出的问题，常见的解决手段有应用程序实现，触发器实现和物化视图实现等，请用300字以内的文字解释说明这三种方案。
 
 
 

   知识点讲解    
   · 电子商务    · 用户角色    · 编码    · 集函数    · 角色    · 聚集函数    · 视图    · 数据库    · 数据库设计    · 系统管理
 
       电子商务
        电子商务是指买卖双方利用现代开放的Internet网络，按照一定的标准所进行的各类商业活动，主要包括网上购物、企业之间的网上交易和在线电子支付等新型的商业运营模式。狭义的电子商务是指利用Web提供的通信手段在网上买卖产品或提供服务；广义的电子商务除了以上内容外，还包括企业内部的商务活动，如生产、管理、财务等，以及企业间的商务活动，即把买家、卖家、厂家和合作伙伴通过Internet、Intranet和Extranet连接起来所开展的业务。
        电子商务分三个方面，即电子商情广告、电子选购和交易，电子交易凭证的交换、电子支付与结算，以及网上售后服务等。参与电子商务的实体有四类：顾客（个人消费者或集团购买）、商户（包括销售商、制造商和储运商）、银行（包括发卡行和收单行）及认证中心。电子商务主要有三种模式：
        （1）B2B（Business To Business，企业对企业）是指企业与企业之间通过互联网进行产品、服务及信息的交换。B2B电子商务模式包括两种基本模式，一种是企业之间直接进行的电子商务（如制造商的在线采购和在线供货等），另一种是通过第三方电子商务网站平台进行的商务活动。
        （2）B2C（Business To Customer，企业对个人）是商家对消费者，也就是通常说的商业零售，即直接面向消费者销售产品和服务。最具有代表性的B2C电子商务模式就是网上零售网站。B2C电子商务的模式并不是唯一的，专门依靠网站开展网上零售只是B2C电子商务的一种形式，企业网站也可以开设面向消费者的在线直接销售，这也是B2C电子商务的表现形式。
        （3）C2C（Customer To Customer，个人对个人）是消费者对消费者的交易，简单地说就是消费者本身提供服务或产品给消费者，最常见的形态就是个人工作者提供服务给消费者，如保险从业人员、促销人员的在线服务及销售网点或商品竞标网站。此类网站非企业对消费者，而是由提供服务的消费者与需求服务的消费者私下达成交易的方式。C2C商务平台就是通过为买卖双方提供一个在线交易平台，使卖方可以主动提供商品上网拍卖，而买方可以自行选择商品进行竞价。
 
       用户角色
        按每个用户指定操作权限在用户数目比较多的时候往往是一项非常繁重的工作，所以DBMS提供角色来描述具有相同操作权限的用户集合，不同角色的用户授予不同的数据管理和访问操作权限。一般可以将权限角色分为3类，分别是数据库登录权限类、资源管理权限类和DBA权限类。
        有了数据库登录权限的用户才能进入DBMS，才能使用DBMS所提供的各类工具和实用程序。同时，数据对象的创建者（owner）可以授予这类用户以数据查询、建立视图等权限。这类用户只能查阅部分数据库信息，不能修改数据库中的任何数据。
        具有资源管理权限的用户，除了拥有上一类的用户权限外，还有创建数据库表、索引等数据对象的管理权限，可以在权限允许的范围内修改、查询数据库，还能将自己拥有的权限授予其他用户，可以申请审计。
        具有DBA权限的用户将具有数据库管理的全部权限，包括访问任何用户的任何数据，授予（或回收）用户的各种权限，创建各种数据对象，完成数据库的整库备份、装入重组及进行全系统的审计等工作。
        当然，不同的DBMS，可能对用户角色的定义不尽相同，权限的划分的细致程度也远超过上面3种基本的类型，而基于角色的用户权限管理是现在每个主流数据库产品（例如，IBM DB2、Oracle、Sybase、MS SQL Server等）和一些专用的数据库产品（例如，NCR Teradata、Hyperion Essbase等）都具有的特性。
 
       编码
               编码过程
               在给定了软件设计规格说明书后，下一步的工作就是编写代码。一般来说，编码工作可以分为四个步骤：
               （1）确定源程序的标准格式，制订编程规范。
               （2）准备编程环境，包括软硬件平台的选择，包括操作系统、编程语言、集成开发环境等。
               （3）编写代码。
               （4）进行代码审查，以提高编码质量。为提高审查的效率，在代码审查前需要准备一份检查清单，并设定此次审查须找到的bug数量。在审查时，要检查软件规格说明书与编码内容是否一致；代码对硬件和操作系统资源的访问是否正确；中断控制模块是否正确等。
               编码准则
               在嵌入式系统中，由于资源有限，且实时性和可靠性要求较高，因此，在开发嵌入式软件时，要注意对执行时间、存储空间和开发／维护时间这三种资源的使用进行优化。也就是说，代码的执行速度要越快越好，系统占用的存储空间要越小越好，软件开发和维护的时间要越少越好。
               具体来说，在编写代码时，需要做到以下几点：
               .保持函数短小精悍。一个函数应该只实现一个功能，如果函数的代码过于复杂，将多个功能混杂在一起，就很难具备可靠性和可维护性。另外，要限制函数的长度，一般来说，一个函数的长度最好不要超过100行。
               .封装代码。将数据以及对其进行操作的代码封装在一个实体中，其他代码不能直接访问这些数据。例如，全局变量必须在使用该变量的函数或模块内定义。对代码进行封装的结果就是消除了代码之间的依赖性，提高了对象的内聚性，使封装后的代码对其他行为的依赖性较小。
               .消除冗余代码。例如，将一个变量赋给它自己，初始化或设置一个变量后却从不使用它，等等。研究表明，即使是无害的冗余也往往和程序的缺陷高度关联。
               .减少实时代码。实时代码不但容易出错、编写成本较高，而且调试成本可能更高。如果可能，最好将对执行时间要求严格的代码转移到一个单独的任务或者程序段中。
               .编写优雅流畅的代码。
               .遵守代码编写标准并借助检查工具。用自动检验工具寻找缺陷比人工调试便宜，而且能捕捉到通过传统测试检查不到的各种问题。
               编码技术
                      编程规范
                      在嵌入式软件开发过程中，遵守编程规范，养成良好的编程习惯，这是非常重要的，将直接影响到所编写代码的质量。
                      编程规范主要涉及的三方面内容：
                      .命名规则。从编译器的角度，一个合法的变量名由字母、数字和下画线三种字符组成，且第一个字符必须为字母或下画线。但是从程序员的角度，一个好的名字不仅要合法，还要载有足够的信息，做到“见名知意”，并且在语意清晰、不含歧义的前提下，尽可能地简短。
                      .编码格式。在程序布局时，要使用缩进规则，例如变量的定义和可执行语句要缩进一级，当函数的参数过长时，也要缩进。另外，括弧的使用要整齐配对，要善于使用空格和空行来美化代码。例如，在二元运算符与其运算对象之间，要留有空格；在变量定义和代码之间要留有空行；在不同功能的代码段之间也要用空行隔开。
                      .注释的书写。注释的典型内容包括：函数的功能描述；设计过程中的决策，如数据结构和算法的选择；错误的处理方式；复杂代码的设计思想等。在书写注释时要注意，注释的内容应该与相应的代码保持一致，同时要避免不必要的注释，过犹不及。
                      性能优化
                      由于嵌入式系统对实时性的要求较高，因此一般要求对代码的性能进行优化，使代码的执行速度越快越好。以算术运算为例，在编写代码时，需要仔细地选择和使用算术运算符。一般来说，整数的算术运算最快，其次是带有硬件支持的浮点运算，而用软件来实现的浮点运算是非常慢的。因此，在编码时要遵守以下准则：
                      .尽量使用整数（char、short、int和long）的加法和减法。
                      .如果没有硬件支持，尽量避免使用乘法。
                      .尽量避免使用除法。
                      .如果没有硬件支持，尽量避免使用浮点数。
                      下图是一个例子，其中两段代码的功能完全一样，都是对一个结构体数组的各个元素进行初始化，但采用两种不同的方法来实现。下图（a）采用数组下标的方法，在定位第i个数组元素时，需要将i乘以结构体元素的大小，再加上数组的起始地址。下图（b）采用的是指针访问的方法，先把指针fp初始化为数组的起始地址，然后每访问完一个数组元素，就把fp加1，指向下一个元素。在一个奔腾4的PC上，将这两段代码分别重复10 700次，右边这段代码需要1ms，而左边这段代码需要2.13ms。
                      
                      算术运算性能优化的例子
 
       集函数
        常用的集函数主要有：
        .COUNT（[DISTINCT|ALL]*）：统计元组个数。
        .COUNT（[DISTINCT|ALL]<列名>）：统计一列中值的个数。
        .SUM（[DISTINCT|ALL]<列名>）：计算一列值的总和（必须是数值型）。
        .AVG（[DISTINCT|ALL]<列名>）：计算一列值的平均值（必须是数值型）。
        .MAX（[DISTINCT|ALL]<列名>）：求一列值中的最大值。
        .MIN（[DISTINCT|ALL]<列名>）：求一列值中的最小值。
        集函数只能在SELECT子句和HAVING子句中使用，其他子句中不能使用集函数。
 
       角色
        考虑一个有很多出纳的银行。每一个出纳必须对同一组关系具有同种类型的权限。无论何时指定一个新的出纳，他都必须被单独授予所有这些授权。
        一个更好的机制是指明所有出纳应该有的授权，并单独标示出哪些数据库用户是出纳。系统可以用这两条信息来确定每一个有出纳身份的人的权限。当一个人被新雇佣为出纳时，必须给他分配一个用户标识符，并且必须将他标示为一个出纳，而不需要重新单独给予出纳权限。
        角色（role）的概念可用于该机制。在数据库中建立一个角色集，和授予每一个单个用户一样，可将权限授予角色。分配给每个数据库用户一些他（或她）有权扮演的角色（也可能是空的）。
        事实上，在银行的数据库里，角色的例子可以包括system-administrator、branch-manager、teller和auditor。一个不是很合适的方法是建立一个teller用户号，允许每一个出纳用这个出纳用户号来连接数据库。该机制的问题是它无法鉴别出到底哪个出纳执行了事务，从而导致安全隐患。应用角色的好处是需要每个用户用自己的用户号连接数据库。
        任何可以授予一个用户的权限都可以授予一个角色。给用户分配角色就跟给用户授权一样。与其他授权一样，一个用户也可以被授予给他人分配角色的权限。这样，可以授予支行经理（branch-manager）分配出纳角色的权限。
 
       聚集函数
        聚集函数是一个值的集合为输入，返回单个值的函数。SQL提供了5个预定义集函数：平均值avg、最小值min、最大值max、求和sum以及计数count。如下表所示。
        
        集函数的功能
        使用ANY和ALL谓词必须同时使用比较运算符，其含义及等价的转换关系如下表所示。用集函数实现子查询通常比直接用ALL或ANY查询效率要高。
        
        ANY、ALL谓词含义及等价的转换关系
        说明：方法2实际上是找出计算机系年龄最小的学生的年龄，只要其他系的学生年龄比这个年龄小，那么就应在结果集中。
 
       视图
        幻灯片视图功能为用户提供了各种适应不同使用情况的操作界面，其中包括普通视图、幻灯片浏览视图、幻灯片放映视图。当启动PowerPoint时，系统默认的是普通视图工作方式。
               普通视图。
               普通视图也称为编辑视图。在该视图工作方式下，可进行演示文稿的编辑和制作，如输入文字、绘制图形和插入图片、插入声音和视频、设置动画及切换效果、设置超链接等。普通视图有4个工作区域，如上图所示。
               .大纲／幻灯片工作区：位于窗口的左侧，可通过单击“大纲”选项卡或“幻灯片”选项卡在幻灯片文本大纲或幻灯片缩略图之间切换。
               .主工作区：位于窗口的中部，用于显示和编辑当前幻灯片。
               .任务窗格：位于窗口的右侧，提供常用命令的窗口。主要操作包括创建新演示文稿；选择幻灯片的版式；选择设计模板、配色方案和动画方案；创建自定义动画；设置幻灯片切换等。
               .备注区：位于窗口的下方，用户可以添加备注信息。
               幻灯片放映视图。
               在该视图方式下，可以放映演示文稿中的所有幻灯片。若幻灯片添加了切换效果，则会播放出来；若为幻灯片中的对象设置了动画效果，则在放映时即可展现动画效果。设置的超链接只有在幻灯片放映视图中才有效。
               幻灯片浏览视图。
               在该视图方式下，可以观察演示文稿的全局并了解演示文稿的风格，还可以调整演示文稿的顺序。可以对幻灯片进行选择、复制、删除、隐藏等操作，设置幻灯片的切换效果。
 
       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。
 
       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。
 
       系统管理
        系统管理过程规定安全性和系统管理如何协同工作，以保护机构的系统。系统管理的过程是：软件升级；薄弱点扫描；策略检查；日志检查；定期监视。
        要及时安装操作系统和服务器软件的最新版本和修补程序。因为不断会有一些系统的漏洞被发现，通常软件厂商会发布新的版本或补丁程序以修补安全漏洞，保持使用的版本是最新的可以使安全的威胁最小。要进行必要的安全配置，应在系统配置中关闭存在安全隐患的、不需要的服务，比如：FTP、Telnet、finger、login、shell、BOOTP、TFTP等，这些协议都存在安全隐患，所以要尽量做到只开放必须使用的服务，关闭不经常用的协议及协议端口号。要加强登录过程的身份认证，设置复杂的、不易猜测的登录密码，严密保护账号密码并经常变更，防止非法用户轻易猜出密码，确保用户使用的合法性，限制未授权的用户对主机的访问。严格限制系统中关键文件的使用许可权限，加强用户登录身份认证，严格控制登录访问者的操作权限，将其完成的操作限制在最小的范围内。充分利用系统本身的日志功能，对用户的所有访问做记录，定期检查系统安全日志和系统状态，以便及早发现系统中可能出现的非法入侵行为，为管理员的安全决策提供依据，为事后审查提供依据。还要利用相应的扫描软件对操作系统进行安全性扫描评估、检测其存在的安全漏洞，分析系统的安全性，提出补救措施。
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