考点17 数据库设计《数据库原理与应用技术-MySQL》河北省（对口招生）计算机类 知识点讲解

河北省（计算机类）对口招生 《数据库原理与应用技术-MySQL》复习讲义 模块5 数据库设计 考点 17 数据库设计 【考纲要求】 1.了解数据库设计的方法； 2.掌握数据库设计的步骤； 3.掌握E-R 图的画法； 4.掌握模式的规范化； 5.掌握E-R 模型转化为关系模式的方法。 【知识网络】 【知识和技能要点】 一、数据库设计 数据库设计是指根据用户业务需求、数据处理需求，构造最优数据库结构、合理存储数据、高效支撑业务操作的过程，对口高考主流考察结构化系统设计方法，核心分为三类基础设计方法： 1.结构化设计方法 采用自顶向下、逐层分解、模块化的设计思想，先整体后局部、先抽象后具体，是数据库设计标准方法。严格遵循规范化步骤，阶段清晰、文档完整、便于维护。 2.原型设计方法 先快速搭建简易数据库原型，交付用户试用，根据用户反馈反复修改、迭代优化，适合需求模糊、业务多变的场景，考试仅需了解概念。 3. 面向对象设计方法 以实体对象为核心，封装实体属性与关联关系，贴合E-R模型设计思想，适配现代数据库开发，辅助理解E-R图设计逻辑。 2、 数据库设计的完整步骤 1. 需求分析阶段 （1）核心任务：调研用户业务需求、数据需求、操作需求、安全需求。明确系统需要存储哪些数据、数据之间有什么关系、用户需要实现哪些查询/增删改功能。 （2）输出成果：需求分析说明书（数据库设计的唯一依据）。 2. 概念结构设计阶段 （1）核心任务：脱离具体数据库软件（独立于MySQL、SQL Server），梳理业务实体、实体属性、实体间关系，构建E-R模型（E-R图）。 （2）输出成果：完整E-R图，是数据库设计的核心模型。 3. 逻辑结构设计阶段 （1）核心任务：将E-R模型转换为关系模式（二维数据表结构），定义表名、字段名、数据类型、主键、外键、约束，同时完成范式规范化优化，消除数据冗余、更新异常。 （2）输出成果：关系模式、数据表结构设计方案。 4. 物理结构设计阶段 （1）核心任务：结合具体数据库（MySQL），设计数据库物理存储结构，包括存储位置、索引结构、分区、存储引擎、权限配置等物理层面设计。 （2）输出成果：数据库物理存储方案。 5. 数据库实施阶段 （1）核心任务：根据设计方案编写SQL代码，创建数据库、数据表、约束、索引，导入测试数据，搭建完整数据库环境。 （2）输出成果：可运行的完整MySQL数据库。 6. 数据库运行与维护阶段 （1）核心任务：数据库上线后，进行数据备份、性能优化、故障修复、结构微调、权限维护、数据更新等日常维护工作。 三、E-R图绘制规范 E-R图（实体-联系图）是概念结构设计的核心工具，用于描述数据库中实体、属性、实体关联关系 1.E-R图三大核心元素及图形规范 元素名称 图形样式 作用说明 举例 实体 矩形框 描述客观存在的业务对象（数据表对应的主体） 学生、课程、班级、订单 属性 椭圆形框 描述实体的特征、字段信息 学生学号、姓名、课程名、分数 联系 （关系） 菱形框 描述两个实体之间的业务关联 学生选课、班级包含学生 2.实体间三大关联关系 （1）一对一（1:1） 一个实体对应且仅对应另一个实体的一条记录。例：学生-身份证、用户-用户信息。 （2）一对多（1:n） 一个实体对应多条另一实体记录，反向仅对应一条。例：班级-学生、部门-员工。 （3）多对多（m:n） 双方实体均可对应多条对方记录。例：学生-课程（一个学生选多门课，一门课被多个学生选）。 四、数据库模式规范化 范式（Normal Form）是数据库表结构的设计规范，目的：减少数据冗余、消除插入异常、删除异常、更新异常。 1.第一范式 1NF（最基础） 规则：数据表中所有字段必须是原子性、不可再分，不允许复合字段、多值字段。 2. 第二范式 2NF（消除部分依赖） 前置条件：必须先满足1NF； 规则：所有非主属性完全依赖于整张主键，消除非主属性对主键的部分函数依赖。 3. 第三范式 3NF（最优范式·考试重点） 前置条件：必须先满足2NF； 规则：所有非主属性仅依赖主键，不依赖其他非主属性，消除传递函数依赖。 五、E-R模型转化为关系模式 1. 实体的转换规则 每一个独立实体，直接转换为一张数据表；实体属性对应表的字段，实体主键对应表的主键。 格式：实体名（主键字段、普通属性字段1、字段2...） 2. 三种关联关系的转换规则 （1）一对一关系（1:1） 转换方案：两种均可 ① 任意一张表添加另一张表的主键作为外键； ② 两张表合并为一张表。 （2）一对多关系（1:n） 固定规则：在多的一方数据表中，添加一的一方的主键作为外键。 举例：班级(1)-学生(n)，在学生表中添加班级编号（班级主键）作为外键。 （3）多对多关系（m:n） 固定规则：必须新建一张中间关联表，不能直接在原表添加字段。 中间表结构：同时包含两个实体的主键（联合主键）+ 关系自身属性。 举例：学生-课程（m:n），新建选课表（学号、课程号、成绩），学号关联学生、课程号关联课程。 【练习题】 一、填空题 1.数据库设计的唯一依据是________。 2.将E-R模型转换为关系模式的阶段是________。 3.编写SQL创建数据库、导入测试数据属于________阶段。 4.E-R图中，矩形用于表示________。 5.E-R图中，菱形用于表示实体间的________。 6.班级与学生的实体关联关系是________。 7.3NF主要消除数据表中的________依赖。 8.一对多关系转换时，需在________的一方添加外键。 9.一个学生对应唯一身份证信息，属于________关系。 10.E-R图中，椭圆形用于表示________。 二、选择题 1.结构化数据库设计方法的核心思想是（ ） A. 快速迭代修改 B. 自顶向下、逐层分解、模块化 C. 以对象为核心 D. 先搭建原型再优化 2.贴合E-R模型设计思想，以实体对象为核心的设计方法是（ ） A. 结构化设计 B. 原型设计 C. 面向对象设计 D. 迭代设计 3.构建E-R模型、绘制E-R图属于哪个设计阶段（ ） A. 需求分析 B. 概念结构设计 C. 逻辑结构设计 D. 物理结构设计 4.设计数据库存储引擎、索引、存储位置的阶段是（ ） A. 逻辑结构设计 B. 物理结构设计 C. 实施阶段 D. 维护阶段 5.E-R图中用于表示实体的图形是（ ） A. 矩形 B. 椭圆形 C. 菱形 D. 圆形 6.第一范式（1NF）的核心要求是（ ） A. 消除部分依赖 B. 字段原子性、不可再分 C. 消除传递依赖 D. 字段不能为空 7.第二范式（2NF）的核心作用是（ ） A. 保证字段不可拆分 B. 消除非主属性对主键的部分依赖 C. 消除传递依赖 D. 杜绝数据重复 8.E-R模型转换关系模式时，独立实体转换为（ ） A. 一条数据记录 B. 一张数据表 C. 一个字段 D. 一个约束 9.多对多（m:n）关系转换必须执行的操作是（ ） A. 合并两张实体表 B. 任意表添加外键 C. 新建中间关联表 D. 删除冗余实体 10.一对多（1:n）关系转换的核心规则是（ ） A. 新建中间表 B. 多的一方添加一的一方主键为外键 C. 一的一方添加外键 D. 两张表合并 3、 判断题 1.结构化数据库设计方法具有阶段清晰、文档完整、便于维护的特点。（） 2.原型设计方法适合需求明确、业务固定的场景。（） 3.E-R图是数据库概念结构设计的核心输出成果。（） 4.E-R图中矩形用于表示实体，椭圆形用于表示属性。（） 5.学生和课程属于一对多的实体关联关系。（） 6.3NF可以存在非主属性依赖其他非主属性的情况。（） 7.一个E-R实体只能转换为数据表的一个字段。（） 8.数据库维护阶段包含数据备份和数据更新工作。（） 9.多对多关系可以直接在实体表中添加字段完成关联。（） 10.满足1NF的字段可以设置为可拆分的复合字段。（） 【答案】 一、填空题 1. 需求分析说明书 2.逻辑结构设计阶段 3. 数据库实施 4. 实体 5. 联系 6.一对多（1:n） 7. 传递 8. 多 9. 一对一（1:1） 10. 属性 二、选择题 1.B 2. C 3. B 4.B 5.A 6. B 7. B 8. B 9. C 10. B 三、判断题 1. √ 2.× 3. √ 4. √ 5. × 6. × 7. × 8.√ 9. × 10. × 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $