2024年9月关系数据库设计（关系数据库设计过程的步骤有哪些）

　　⑴关系数据库设计（关系数据库设计过程的步骤有哪些

　　⑵关系数据库设计过程的步骤有哪些

　　⑶数据库设计包括六个主要步骤：、需求分析：了解用户的数据需求、处理需求、安全性及完整性要求；、概念设计：通过数据抽象，设计系统概念模型，一般为E-R模型；、逻辑结构设计：设计系统的模式和外模式，对于关系模型主要是基本表和视图；、物理结构设计：设计数据的存储结构和存取方法，如索引的设计；、系统实施：组织数据入库、编制应用程序、试运行；、运行维护：系统投入运行，长期的维护工作。

　　⑷多层从属关系数据库如何设计

　　⑸在实际开发过程中，经常存在多个层级结构的设计，而且多个层级结构还需要排序。这里通过将多级结构的数据在同一张表中（无需多张表进行关联，并通过level的巧妙设计来实现单表查询。

　　⑹数据库关系模式有哪些类型

　　⑺在关系数据库中有型和值两种类型结构。关系模式是型，关系是值，关系模式是对关系的描述。

　　⑻描述一个关系需要从以下两个方面来定义：第一方面，关系实质上是一个二维表，表的每一行为一个元组，每一列为一个属性。一个元组就是该关系所涉及的属性集的笛卡儿积的一个元素。关系是元组的集合，因此关系模式必须指出这个元组集合的结构，即它由哪些属性构成，这些属性来自哪些域，以及属性与域之间的映象关系。

　　⑼第二方面，一个关系通常是由赋予它的元组语义来确定的。元组语义实质上是一个n目谓词（n是属性集中属性的个数。凡使该n目谓词为真的笛卡儿积中的元素（或者说凡符合元组语义的那部分元素的全体就构成了该关系模式的关系。

　　⑽关系数据库基本概念关系数据中，关系模式涉及众多概念、术语，初学者对这方面不容易把握与理解，以下用通俗易懂的语言来对这些概念及术语作简单的介绍。

　　⑾关系关系（Relation是指数据库中实体的信息，也就是数据库中二维表的数据。一个关系就是一个数据库表的值，表中的内容是对应关系模式在某个时刻的值，称为一个关系。例如，关系A表示数据库有一张名字为A的数据表所记录的所有数据。关系数据库中每一个关系都具有以下六方面的性质：（（)列是同质的。即每一列中的分量为同一类型的数据，来自同一个域。

　　⑿不同的列可出自同一个域，称其中的每列为一个属性，不同的属性要给予不同的属性名。

　　⒀列的顺序无所谓。即列的次序可以任意交换。

　　⒁任意两个元组不能完全相同。

　　⒂行的顺序无所谓。即行的次序可以任意交换。

　　⒃分量必须取原子值。即每一个分量都必须是不可分的数据库属性。

　　⒄模式模式（Schema是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图，也称逻辑模式。有以下几方面性质：（（)一个数据库只有一个模式。

　　⒅模式是数据在逻辑级上的视图。

　　⒆以某一种数据模型为基础。

　　⒇定义模式时不仅要定义数据的逻辑结构，包括数据项的构成、名字、类型、取值范围等，而且要定义与数据有关的安全性、完整性要求，定义这些数据之间的联系。

　　⒈关系模式关系模式（RelationSchema描述的是与关系相对应的二维表的表结构，即关系中包含哪些属性，属性来自哪些域，以及与域之间的映象关系。

　　⒉关系模式与关系的区别：（（)关系模式描述了关系数据结构和语义，是关系的型。而关系是一个数据集合，是关系模式的值，是关系模式的一个实例。

　　⒊关系实际上就是关系模式在某一时刻的状态或内容。关系模式是静态的、稳定的，而关系是动态的、随时间不断变化的，因为数据库操作会不断地更新数据库中的数据。

　　⒋元组元组（Tuple是关系数据库中的基本概念，一个关系表中的每行就是一个元组。也就是说数据库表中的每条记录都是一个元组，表结构的每列就是一个属性，在二维表里，元组也称为记录。元组可表示一个关系或关系之间的联系。

　　⒌一般情况下，一个关系数据表中的每条记录均有一个唯一的编号（记录号，这个编号也叫元组号。

　　⒍码码（Key是关系数据库系统中的基本概念。所谓码，就是能唯一标识实体的属性集，是整个属性集，而不是单个属性。在关系数据库中，码包括多种类型，如超码、候选码和主码。

　　⒎超码（SuperKey。超码是一个或多个属性的集合，这些属性可以在一个实体集中唯一地标识一个实体。如果K是一个超码，那么K的任意超集也是超码，也就是说如果K是超码，那么所有包含K的集合也是超码。例如，学生是一个实体，则学生的集合是一个实体集，而超码用来在学生的集合中区分不同的学生。假设学生（实体具有多个属性：学号，身份证号，姓名，性别。因为通过学号可以找到唯一一个学生，所以{学号}是一个超码，同理{学号，身份证号}、{学号，身份证号，姓名}、{学号，身份证号，姓名，性别}、{身份证号}、{身份证号，姓名}、{身份证号，姓名，性别}也是超码。在这里，因为不同的学生可能拥有相同的姓名，所以姓名不可以区别一个学生，即{姓名}不是一个超码，{性别}、{姓名，性别}也不是。

　　⒏候选码（CandidateKey。候选码是可以唯一标识一个元组的最少的属性集合。候选码是从超码中选出的，因此候选码也是一个或多个属性的集合。因为超码的范围太广，很多是无用的，所以候选码是最小超码，它们的任意真子集都不能成为超码。例如，如果K是超码，那么所有包含K的集合都不能是候选码；如果K，J都不是超码，那么K和J组成的集合{K，J}有可能是候选码。

　　⒐虽然超码可以唯一标识一个实体，但是可能大多数超码中含有多余的属性，所以需要候选码。

　　⒑例如学生表，学生（学号，姓名，年龄，性别，专业，其中的学号是可以唯一标识一个元组，所以学号可以作为候选码。既然学号都可以作候选码，那么学号和姓名这两个属性的组合就可以唯一区别一个元组。此时的学号可以成为码，学号和姓名的组合也可以成为码，但是学号和姓名的组合不能成为候选码，因为即使去掉姓名属性，剩下的学号属性也完全可以唯一地标识一个元组。也就是说，候选码中的所有属性都是必需的，缺少任何一个属性，都不能唯一标识一个元组。

　　⒒主码（PrimaryKey。主码是从多个候选码中任意选出一个作为主键，这个被选中的候选码就称为主码。如果候选码只有一个，那么候选码就是主码。虽然说主码的选择是比较随意的，但在实际开发中还是需要一定的经验，不然开发出来的系统会出现问题。一般来说，主码都应该选择那些从不或者极少变化的属性。

　　⒓例如，在一个职工实体中，职工（职工号，姓名，入职时间，部门，岗位，工资，职级，工龄，电话，职工号可以用来唯一确定实体中的一个元组，所以职工号是一个候选码。如果实体属性——姓名、入职时间、部门三者组合也能唯一地确定一个元组，则（姓名，入职时间，部门也是一个候选码。在上述两个候选码中任选一个均可作为职工实体的主码，一般来说直接选择职工号作为实体的主码是最为简单方便的。

　　⒔关系模式的定义关系是数据库二维表中的数据记录，关系模式是数据库二维表的表结构，关系是动态的，关系模式是静态的。

　　⒕关系模式可由六个元素来描述，分别是R、U、D、dom、I、F。其中，R为关系的名称；

　　⒖U为组成该关系的属性名的集合；D为U集合中属性的域集合；dom为属性集U向域集D的映射；I为完整约束集合；F为属性间数据的依赖关系集合。

　　⒗一个关系模式通常表示为R（U，D，dom，I，F，也可以忽略其他元素，直接简化为R（U或R（A，A，A，…，An，其中A，A，A，…，An为属性名。

　　⒘例如，在一个选课模块中，包含“学生”“课程”“选修”等关系实体。“学生”实体的属性有SNO（学号、SNAME（姓名、AGE（年龄、SEX（性别、SDEPT（系部，其中“学号”为主键；“课程”实体的属性有O（课程号、AME（课程名称、CDEPT（系部、TNAME（教师，其中“课程号”为主键；“选修”实体的属性有GRADE（成绩、SNO（学号、O（课程号，其中“学号”和“课程号”为联合主键。学生和课程之间是多对多的关联关系，即一个学生可以同时选修多门课程，一门课程也可以同时被多个学生选修。这种多对多的关联关系可以通过“选修”关系实体作为中间桥接实体，变成两个一对多的实体关联关系，如图所示。

　　⒙从图的实体关系图中可以得到选课模块的实体关系模式集——学生关系、课程关系、选修关系，具体关系模式如下：学生关系模式Student（SNO，SNAME，AGE，SEX，SDEPT；

　　⒚课程关系模式Course（O，AME，CDEPT，TNAME；

　　⒛选修关系模式StudentCourse（SNO，O，GRADE。

　　对以上定义的三个关系模式实例化，插入初始化数据后，可得到学生、课程、选修三个关系的实例，如图所示。图中矩形框圈住部分为选课模块中的关系模式（表结构；椭圆框圈住部分为选课模块中的关系（数据。整个选课模块的表环境由关系模式与关系两部分共同组成，缺一不可。关系模式的分解标准关系模式的规范化过程实际上就是关系模式的“分解”过程，即把逻辑上独立的信息放在独立的关系模式中。分解是解决数据冗余的主要方法，也是规范化的一条原则——关系模式有冗余问题就要分解。

　　数据库设计者在进行关系数据库设计时，应参照模式规范化理论，尽可能使数据库模式保持高的标准。一般尽量把关系数据库设计成巴斯?科德范式（BF的模式集，如果设计成巴斯?科德范式（BF模式集时达不到保持函数依赖的标准，那么只能降低要求，设计成第三范式（NF的模式集，以达到保持函数依赖和无损分解的基本要求。

　　学生、课程、选修三个关系的实例

　　分解的定义一个关系模式可以分解成众多子关系模式，分解方式不同，得到的子关系模式也不同。

　　关系模式的分解是指把某一个关系模式按照某一种方式进行分解得到的所有子关系模式。

　　如关系模式R按照某一种方式分解，可以得到一个关系集ρ={R，R，…，Rn}。其中属性集U=U∪U∪…∪Un，并且不能存在Ui?Uj，≤i，j≤n。

　　函数依赖关系集F=F∪F∪…∪Fn，其中F，F，…，Fn是F在U，U，…，Un上的投影。

　　分解的标准把低级的关系模式分解成高级的关系模式的方法不是唯一的，只要能够保证分解后的关系模式与原关系模式等价，就是一个完整、标准的分解方法。关系模式的标准分解方法应同时达到以下两方面的要求：（（)分解具有无损连接性。

　　分解要保持函数依赖性。

　　具有无损连接性的分解保证信息不会丢失，但无损连接不一定能解决插入异常、删除异常、修改复杂、数据冗余等问题，如要解决这些问题，则要考虑更高的关系数据范式理论原则。

　　在关系数据库设计中设计关系模式是什么的任务

　　逻辑设计阶段。因为主要是满足客户需求并考虑数据的有效组织和储存。在设计关系模式之前，应先分析数据并进行逻辑设计，比如实体识别、关系识别、数据规划和数据抽取。设计关系模式，意味着需要定义应用系统中的各个实体以及这些实体之间使用的属性和约束条件。其它重要细节如主键、外键、复合键、联合实体、实体冗余、关系权重，以及表中的数据类型也必须定义。设计的关系模式最后必须满足表结构的正确性，数据完整性和一致性。此外，还需要考虑优化，以改善数据库性能并满足客户需求，所以在关系数据库设计中设计关系模式是逻辑设计阶段的任务。

　　在关系数据库设计理论中,起核心作用的是什么

　　数据库database为满足某一部门中多个用户多种应用的需要，按照一定的数据模型在计算机系统中组织、存储和使用的互相联系的数据集合。带有数据库的计算机系统，除具备一般的硬件、软件外，必须有用以存储大量数据的直接存取存储设备、管理并控制数据库的软件——数据库管理系统(DBMS)、管理数据库的人员——数据库管理员(DBA)。这样的数据、硬件、软件和管理人员的总体构成数据库系统。数据库仅是数据库系统的一个组成部分。数据库系统的功能和特征数据库系统由文卷系统发展而来。与文卷系统相比，这种系统具有数据、体系和控制三个方面的主要特征。数据特征在文卷系统中虽然程序与数据之间可用存取方法进行转换,但文卷还是与应用程序对应的,即数据仍面向应用。每一应用各自建立自己的一组文卷。不同的应用若涉及相同的数据，则这些数据分别纳入各自的文卷之中。文卷的各种记录之间没有建立联系，因而数据冗余度大。增加新的应用，必须同时增加新的文卷。因此，文卷系统中的文卷是无结构的、不易扩充的信息集合。数据库则不仅描述数据本身，而且描述数据之间的联系。它的数据结构反映了某一部门的整体信息结构，数据冗余度小、易于扩充新的应用，因而是面向数据总体结构的信息集合，可为多个用户共享。体系特征一切数据都有逻辑和物理两个侧面。在数据库系统中，数据逻辑结构的描述称为逻辑模式。逻辑模式又分为描述全局逻辑结构的全局模式(简称模式)和描述某些应用所涉及的局部逻辑结构的子模式。数据物理结构的描述称为存储模式。这两种模式总称为数据库模式。数据库系统中，用户根据子模式编制程序。子模式与模式模式与存储模式之间有软件进行映射。因此,程序与数据之间具有两级独立性：物理独立性和逻辑独立性。数据的存储模式改变，而模式可以不改变，因而不必改写应用程序,这称为物理独立性。模式改变时,子模式可能不改变，也就不必改写应用程序，这称为逻辑独立性。由于数据库系统具备比较高的程序与数据的独立性，可以使程序员在编制应用程序时集中精力考虑算法逻辑，不必过问物理细节，而且可以大大减少应用程序维护的工作量。控制特征数据库数据数量庞大，结构复杂，又为多个用户所共享。因此，必须由数据库管理系统在定义、建立、运行以及维护时进行统一管理和控制，以保证数据库数据的安全性、完整性和并发操作的一致性。此外，还必须有数据库管理员专门负责对数据库的管理、控制监督和改进。由于数据库系统具有上述特征，它的出现使信息系统的研制从围绕加工数据的程序为中心，转变到围绕共享的数据库来进行。这便于数据的集中管理，有利于应用程序的研制和维护。数据减少了冗余度和提高了相容性，从而提高了作出决策的相容性。因此，大型复杂的信息系统大多以数据库为核心，数据库系统在计算机应用中起着越来越重要的作用。研究课题数据库研究的课题，主要涉及三个领域。数据库管理系统软件的研制DBMS是数据库系统的基础。研制DBMS的基本目标，是扩大功能，提高性能和可用性，从而提高用户的生产率。年代以来，研制的重点是探索关系数据库管理系统的设计，内容包括关系数据语言、查询优化、并发控制和系统性能等。另一类课题是对DBMS标准化的研究，即研究一个统一的DBMS体系结构的规范。数据库设计这是在计算机系统具有的数据库管理系统的基础上，按照应用要求以及计算机系统所提供的数据模型和功能，设计一个结构良好、使用方便、效率较高的，以数据库为核心的应用信息系统。这一领域主要的研究课题，是数据库设计方法学和设计工具的探索。例如，运用软件工程的方法和工具指导数据库设计；研究数据库设计各个阶段中完备的方法和工具；以关系数据库的规范化理论为指南进行数据库逻辑设计等。数据库理论主要研究关系数据库理论。关系数据库理论研究的意义，一方面在于它为数据库学科奠定了理论基础;另一方面它为数据库设计提供了判别标准,从而成为数据库设计的有力指南。研究的主要内容是关系的规范化理论。关系规范化理论已应用于数据库设计的各个阶段。发展数据库技术是计算机科学中发展最快的领域之一，新的领域越来越多。分布式数据库系统随着年代后期分布计算机系统的发展，相应地研究成功分布式数据库系统。分布式数据库系统是一个在逻辑上完整，而在物理上分散在若干台互相连接的结点机上的数据库系统。它既具有分布性又具有数据库

　　关系型数据库，是指采用了关系模型来组织数据的数据库，其以行和列的形式存储数据，以便于用户理解，关系型数据库这一系列的行和列被称为表，一组表组成了数据库。

　　用户通过查询来检索数据库中的数据，而查询是一个用于限定数据库中某些区域的执行代码。关系模型可以简单理解为二维表格模型，而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的关系组成的一个数据组织。

　　关系型数据库设计的过程可大体分为四个时期七个阶段。

　　存储结构：关系型数据库按照结构化的方法存储数据，每个数据表都必须对各个字段定义好（也就是先定义好表的结构，再根据表的结构存入数据，这样做的好处就是由于数据的形式和内容在存入数据之前就已经定义好了，所以整个数据表的可靠性和稳定性都比较高，但带来的问题就是一旦存入数据后，如果需要修改数据表的结构就会十分困难。

　　关系型数据库相比其他模型的数据库而言。有着以下优点：

　　容易理解：关系模型中的二维表结构非常贴近逻辑世界，相对于网状、层次等其他模型来说更容易理解。

　　使用方便：通用的SQL语言使得操作关系型数据库非常方便，只需使用SOL语言在逻辑层面操作数据库，而完全不必理解其底层实现。

　　易于维护：丰富的完整性(实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性)大大降低了数据冗余和数据不一致的概率。

　　百度百科-关系型数据库结构

　　在关系数据库设计中,设计关系模式是()阶段的任务

　　在关系数据库设计中，设计关系模式是数据库设计中逻辑设计阶段的任务。

　　逻辑设计的主要步骤包括：、初始模式的形成。、子模式设计。、应用程序设计梗概。、模式评价。、修正模式。

　　设计模式是一套被反复使用的、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。

　　毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的，设计模式使代码编制真正工程化，设计模式是软件工程的基石，如同大厦的一块块砖石一样。

　　在关系数据库设计中,设计关系模式是()阶段的任务

　　在关系数据库设计中，设计关系模式是数据库设计中逻辑设计阶段的任务。

　　逻辑设计的主要步骤包括：、初始模式的形成。、子模式设计。、应用程序设计梗概。、模式评价。、修正模式。

　　设计模式是一套被反复使用的、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。

　　毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的，设计模式使代码编制真正工程化，设计模式是软件工程的基石，如同大厦的一块块砖石一样。