数据库基础知识点（系列三）

1．简述数据库设计过程。

答：数据库设计可分为以下六个阶段：需求分析阶段、概念结构设计阶段（E-R图）、逻辑结构设计阶段（把E-R图转换成关系模型）、数据库物理设计阶段、数据库实施阶段以及数据库运行和维护阶段。

2．简述数据库设计过程的各个阶段上的设计任务。

答：需求分析的任务是通过详细调查现实世界要处理的对象（组织、 部门、 企业等）， 充分了解原系统(手工系统或计算机系统)工作概况，明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新系统的功能。

概念设计阶段要做的工作不是直接将需求分析得到的数据存储格式转换为DBMS能处理的数据库模式，而是将需求分析得到的用户需求抽象为反映用户观点的概念模型。

逻辑设计的主要目标是产生一个DBMS可处理的数据模型和数据库模式。该模型必须满足数据库的存取、一致性及运行等各方面的用户需求。

将逻辑设计中产生的数据库逻辑模型结合指定的DBMS，设计出最适合应用环境的物理结构的过程，称为数据库的物理结构设计。

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，并装入数据，进行试运行和评价的过程，叫做数据库的实施（或实现）。

维护工作包括以下内容：数据库的转储和恢复；数据库的安全性和完整性控制；数据库性能的监督、分析和改造；数据库的重组织和重构造。

3．简述数据库设计的概念。  

答：数据库设计是对于给定的应用环境，在关系数据库理论的指导下，构造最优的数据库模式，在数据库管理系统上建立数据库及其应用系统，使之能有效地存储数据，满足用户的各种需求的过程。

4．简述数据库概念结构设计的方法和设计步骤。

答：方法：(1) 自顶向下法 (2) 自底向上法 (3) 逐步扩张法 (4) 混合策略

在概念结构设计时，可以分为两步。进行数据抽象，设计局部E-R模型，即设计用户视图；集成各局部E-R模型，形成全局E-R模型，即视图的集成。

5．什么是数据库的逻辑结构设计? 试述其设计步骤。

答：逻辑设计的主要目标是产生一个DBMS可处理的数据模型和数据库模式。该模型必须满足数据库的存取、一致性及运行等各方面的用户需求。

其逻辑结构设计阶段一般要分为三步进行：将E-R图转化为关系数据模型，关系模式的优化，设计用户外模式。

6．简述把E-R图转换为关系模型的转换规则。  

答：一个实体转化为一个关系模式。实体的属性就是该关系模式的属性。实体的主码就是该关系模式的主码。 

两实体间1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。

两实体间1:N 联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与N端对应的关系模式合并。

同一实体间的1:N联系可在这个实体所对应的关系模式中多设一个属性，用来作为与该实体相联系的另一个实体的主码。

两实体间M:N联系，必须为联系产生一个新的关系模式。该关系模式中至少包含被它所联系的双方实体的主码，若联系中有属性，也要并入该关系模式中。

同一实体间M:N联系，必须为联系产生一个新的关系模式。该关系模式中至少包含被它所联系的双方实体的主码，若联系有属性，也要并入该关系模式中。由于这个“联系”只涉及一个实体，所以加入的实体的主码不能相同。

两个以上实体集之间M:N的联系，必须为联系产生一个新的关系模式，该关系模式中至少包含被它所联系的所有实体的主码，若联系有属性，也要并入该关系模式中。

7．将图1学生信息数据库系统的E-R图转换为关系模型。

答：课程（课程号，课程名，学分）

学生（学号，姓名，性别，年龄，班级名）

班级（班级名，班主任）

选修（学号，课程号，成绩）或选修（学号，课程号，成绩）

8．一个设备销售管理系统中有如下信息：

设备：设备编号、设备名称、型号规格、数量

部门：部门编号、部门名称、部门经理、电话

客户：客户编号、客户名称、地址、电话

其中：任何设备都可以销售给多个客户，每个客户购买一种设备都要登记购买数量；一个部门可以管理多种设备，一种设备仅由一个部门来调动管理。

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，标出每个关系模式的主码。

答：（1）E-R图

（2）关系模式

设备（设备编号，设备名称，型号规格，数量，部门编号）

部门（部门编号，部门名称，部门经理，电话，设备编号）

客户（客户编号，客户名称，地址，电话）

购买情况（客户编号，设备编号，购买数量）或（客户编号，设备编号，购买数量）

9. 某电子商务网站要求提供下述服务：

可随时查询库存中现有物品的名称、数量和单价，所有物品均应由物品编号唯一标识；可随时查询顾客订货情况，包括顾客号、顾客名、所订物品编号、订购数量、联系方式、交货地点，所有顾客编号不重复；当需要时，可通过数据库中保存的供应商名称、电话、邮编与地址信息向相应供应商订货，一个编号货物只由1个供应商供货。

根据以上要求，完成如下任务：

（1）根据语义设计出E-R模型；

（2）将该E-R模型转换为一组等价的关系模式，并标出各关系模式的主码。

答：（1）E-R图

（2）关系模式

顾客（顾客编号，顾客名，联系方式）

物品（物品编号，物品名称，数量，单价，供应商名称）

供应商（供应商名称，地址，电话，邮编）

订购情况（顾客编号，物品编号，订购数量，交货地点）或 订购情况（顾客编号，物品编号，订购数量，交货地点）

10. 根据转换规则，将第1章习题第13题中E-R模型转换成关系模型，要求标注每个关系模型的主键和外键（如果存在）。

关系模式：

仓库（仓库号，仓库面积）

零件（零件号，零件名，规格，单价）

供应商（供应商号，供应商名，地址）

保管员（职工号，姓名，仓库号）

库存（仓库号，零件号，库存量）

供应（供应商号，零件号，供应量）

11. 根据转换规则，将第1章习题第14题中E-R模型转换成关系模型，要求标明每个关系模式的主键和外键。

关系模式：

客户（客户号，姓名，地址，联系电话）

图书（书号，书名，出版社，单价）

订单（订单号，日期，付款方式，总金额，客户号）

订购（订单号，书号，数量）