java 中int类型的的正负数边界值和数据库边界值分别是多少

Integer api上面有

static int

MAX_VALUE

保持 int 类型的最大值的常量可取的值为 231－1。

static int

MIN_VALUE

保持 int 类型的最小值的常量可取的值为 －231。

都是静态方法打印出来看嘛！

例如：IntegerMAX_VALUE

IntegerMIN_VALUE

事务属性

Spring中事务属性是对事务策略如何应用到方法的描述，这个描述包括下列参数：

传播行为

定义了关于客户端和被调用方法的事务边界，Spring中有7种不同的值

（1）propagation_mandatory方法必须在事务中，没有事务则异常

（2）propagation_nested如果有事务则嵌套，没有则和required相同

（3）propagation_never不在事务中，若有事务则异常

（4）propagation_not_supported方法不在事务中，若有事务，方法运行期间事务挂起

（5）propagation_required必须在事务中，如果没有创建新的事务

（6）propagation_requires_new必运行在自己的事务中，若有事务则方法运行期间挂起

（7）propagation_supports不需要事务，但如果有事务，也可运行在事务中

隔离级别

多个事务同时访问一个数据，就会造成脏读dirty read，不可重复读nonrepeatedable read，幻读phantom read

Spring有5种隔离级别

（1）isolation_default使用数据的隔离级别

（2）isolation_read_uncommited运行脏读，幻读和不可重复读

（3）isolation_read_commited运行并发事务提交后读取，避免脏读

（4）isolation_repeatable_read对相同数据多次读取结果一致，防止脏读，不可重复读

（5）isolation_serializable完全服从ACID隔离级别，完全锁定在事务中涉及的所有表

={ E→G，G→E，F→（E，G），H→（E，G），

（F，H）→E}

（1）求出R的所有候选关键字；

（2）根据函数依赖关系，确定关系模式R属于第几范式；

（3）将R分解为3NF，并保持无损连接性和函数依赖保持性；

（4）求出F的最小函数依赖集。

参考答案：

（1）R的候选关键字为：（F，H）

（2）R为：1NF

（3）分解为：

（，）、（，）、（，）、（，{}）

（4）最小函数依赖集为：

按定理43,求最小函数依赖集步骤：

F=

=

=

10、试问下列关系模式最高属于第几范式，并解释其原因。

（1）R（A，B，C，D），F=。

（2）R（A，B，C，D，E），F=。

（3）R（A，B，C，D），F=。

（4）R（A，B，C），F=。

（5）R（A，B，C），F=。

（6）R（A，B，C，D），F=。

（7）R（A，B，C，D），F=。

参考答案：

只依次写出候选关键字与范式等级（范式按定义判定，具体略）

（1）AB 1NF

（2）AB，E 2NF

（3）AB，AD 3NF

（4）A，B BCNF

（5）C 2NF

（6）AD 1NF

（7）AD 1NF

二、填空题

1、对数据库的保护一般包括 安全性 、 完整性 、 并发控制 和 数据恢复 四个方面的内容。

2、对数据库 安全 性的保护就是指要采取措施，防止库中数据被非法访问、修改，甚至恶意破坏。

3、安全性控制的一般方法有 用户标识和鉴别 、 用户存取权限控制 、 视图机制 、

数据加密 和 审计 五种。

4、用户鉴定机制包括 用户标识定义 和 用户身份验证 两个部分。

5、每个数据均需指明其数据类型和取值范围，这是数据 完整性 约束所必需的。

6、在SQL中， COMMIT 语句用于提交事务， ROLLBACK 语句用于回滚事务。

7、加锁对象的大小被称为加锁的 粒度 。

8、对死锁的处理主要有两类方法，一是 预防死锁的发生 ，二是 检测死锁发现后予以消除死锁 。

9、解除死锁最常用的方法是 撤消一些陷入死锁的事务 。

10、基于日志的恢复方法需要使用两种冗余数据，即 后备数据库 和 日志文件 。

三、简单题

1、简述数据库保护的主要内容。

对数据库的保护一般包括4个方面的内容，一是对数据库完整性的保护，即保证库中的数据是正确的和相容的，符合完整性约束条件的；二是对数据库安全性的保护，即防止库中数据被非法访问、修改，甚至恶意破坏；三是对并发的事务进行控制，保证数据库的一致性；四是在发生故障后，对数据库进行恢复，尽量减少故障造成的损失。

2、什么是数据库的安全性？简述DBMS提供的安全性控制功能包括哪些内容。

解：

（1）数据库的安全性是指保护数据库以防止非法使用所造成数据的泄露、更改或破坏。

（2）常采取的安全保护措施有用户鉴定、存取控制、视图保护、审计和数据加密等。

4、什么是数据库的完整性？DBMS提供哪些完整性规则，简述其内容。

（1）数据库的完整性是指保护数据库中数据的正确性、有效性和相容性，防止错误的数据进入数据库造成无效 *** 作。

（2）DBMS提供实体完整性规则、参照完整性规则及用户自定义完整性规则

为保障数据库的完整性，数据库管理系统应提供完整性约束的定义机制和检查机制。

5、数据库的安全性保护和完整性保护有何主要区别

解：

数据库的完整性和安全性是数据库保护的两个不同的方面。

安全性是保护数据库，以防止非法使用所造成数据的泄露、更改或破坏，安全性措施的防范对象是非法用户和非法 *** 作；完整性是防止合法用户使用数据库时向数据库中加入不符合语义的数据，完整性措施的防范对象是不合语义的数据，即不正确的数据。

6、什么是事务？简述事务的ACID特性，事务的提交和回滚是什么意思？

解：

（1）事务是数据库系统中执行的一个工作单位，它是由用户定义的一组 *** 作序列组成。

一个事务可以是一组SQL语句、一条SQL语句或整个程序，一个应用程序可以包括多个事务。事务的开始与结束可以由用户显式控制。如果用户没有显式地定义事务，则由DBMS按照缺省规定自动划分事务。

（2）事务是由有限的数据库 *** 作序列组成，但并不是任意的数据库 *** 作序列都能成为事务，为了保护数据的完整性，一般要求事务具有以下四个特征：

1）原子性（Atomicity）2）一致性（Consistency）3）隔离性（Isolation）4）持久性（Durability）事务上述四个性质的英文术语的第一个字母分别为A、C、I、D。因此，这四个性质也称为事务的ACID准则。

（3）

COMMIT表示事务的提交，即将事务中所有对数据库的更新写回到磁盘上的物理数据库中去，此时事务正常结束；

ROLLBACK表示事务的回滚，即在事务运行的过程中发生了某种故障，事务不能继续执行，系统将事务中对数据库的所有已完成的更新 *** 作全部撤销，再回滚到事务开始时的状态。

7、数据库管理系统中为什么要有并发控制机制？

解：

每个用户在存取数据库中的数据时，可能是串行执行，即每个时刻只有一个用户程序运行，也可能是多个用户并行地存取数据库。数据库的最大特点之一就是数据资源是共享的，串行执行意味着一个用户在运行程序时，其他用户程序必须等到这个用户程序结束才能对数据库进行存取，这样数据库系统的利用率会极低。因此，为了充分利用数据库资源，很多时候数据库用户都是对数据库系统并行存取数据，但这样就会发生多个用户并发存取同一数据块的情况，如果对并发 *** 作不加控制可能会产生 *** 作冲突，破坏数据的完整性。即发生所谓的丢失更新、污读、不可重读等现象。

（2）实现并发控制的方法主要有两种：封锁（Lock）技术和时标（Timestamping）技术。

9、什么是封锁？封锁的基本类型有哪几种？含义是什么？

解：

（1）所谓封锁就是当一个事务在对某个数据对象（可以是数据项、记录、数据集、以至整个数据库）进行 *** 作之前，必须获得相应的锁，以保证数据 *** 作的正确性和一致性。

（2）基本的封锁类型有两种：排它锁和共享锁。

1）排它锁（Exclusive Lock）：排它锁又称写锁，简称为X锁，其采用的原理是禁止并发 *** 作。当事务T对某个数据对象R实现X封锁后，其他事务要等T解除X封锁以后，才能对R进行封锁。这就保证了其他事务在T释放R上的锁之前，不能再对R进行 *** 作。

2）共享锁（Share Lock）：共享锁又称读锁，,简称为S锁，其采用的原理是允许其他用户对同一数据对象进行查询，但不能对该数据对象进行修改。当事务T对某个数据对象R实现S封锁后，其他事务只能对R加S锁，而不能加X锁，直到T释放R上的S锁。这就保证了其他事务在T释放R上的S锁之前，只能读取R，而不能再对R作任何修改。

11、什么是活锁？如何处理？

解：

（1）封锁技术可有效解决并行 *** 作引起的数据不一致性问题，但也可产生新的问题，即可能产生活锁和死锁问题。

活锁（Livelock）：当某个事务请求对某一数据的排它性封锁时，由于其他事务一直优先得到对该数据的封锁与 *** 作而使这个事务一直处于等待状态，这种状态形成活锁。

（2）避免活锁的简单方法是采用先来先服务的策略，按照请求封锁的次序对事务排队，一旦记录上的锁释放，就使申请队列中的第一个事务获得锁。

12、什么是死锁？消除死锁的常用方法有哪些？请简述之。

（1）在同时处于等待状态的两个或多个事务中，每个事务都在等待其中另一个事务解除封锁，它才能继续执行下去，造成任何一个事务都无法继续执行，这种状态称为死锁。

（2）发生死锁的必要条件有以下四条：

①互斥条件②不可抢占条件③部分分配条件：④循环等待条件

①一次加锁法

一次加锁法是每个事物必须将所有要使用的数据对象全部依次加锁，并要求加锁成功，只要一个加锁不成功，表示本次加锁失败，则应该立即释放所有已加锁成功的数据对象，然后重新开始从头加锁。

②顺序加锁法

顺序加锁法是预先对所有可加锁的数据对象规定一个加锁顺序，每个事务都需要按此顺序加锁，在释放时，按逆序进行。

14、数据库运行过程中可能产生的故障有哪几类

（1）数据库运行过程中可能会出现各种各样的故障，这些故障可分为以下三类：事务故障、系统故障和介质故障。

16、什么是日志文件？为什么要在系统中建立日志文件？

解：

（1）日志文件是用来记录事务对数据库的更新 *** 作的文件。对数据库的每次修改，都将把被修改项目的旧值和新值写在一个叫做运行日志的文件中，目的是为数据库的恢复保留依据。

典型的日志文件主要包含以下内容：1）更新数据库的事务标识（标明是哪个事务）；2） *** 作的类型（插入、删除或修改）；3） *** 作对象；4）更新前数据的旧值（对于插入 *** 作而言，没有旧值）；5）更新后数据的新值（对于删除 *** 作而言，没有新值）；6）事务处理中的各个关键时刻（事务的开始、结束及其真正回写的时间）。

二、填空题

1、在设计分E-R图时，由于各个子系统分别面向不同的应用，所以各个分E-R图之间难免存在冲突，这些冲突主要包括 命名冲突 、 属性冲突 和 结构冲突 三类。

2、数据字典中的 数据项 是不可再分的数据单位。

3、若在两个局部E-R图中都有实体“零件”的“重量”属性，而所用重量单位分别为公斤和克，则称这两个E-R图存在 属性 冲突。

5、确定数据库的物理结构主要包括三方面内容，即： 确定数据存放位置和存储结构 、 确定数据存取方法 和 系统配置 。

6、将关系R中在属性A上具有相同值的元组集中存放在连续的物理块上，称为对关系R基于属性A进行 聚簇 。

7、数据库设计的重要特点之一要把 结构（数据） 设计和 行为（处理） 设计密切结合起来，并以 结构（数据） 为核心而展开。

8、数据库设计一般分为如下六个阶段： 需求分析 、 概念结构设计 、 逻辑结构设计 、数据库物理设计、数据库实施、数据库运行与维护。

9、概念设计的结果是得到一个与 计算机与DBMS 无关的模型。

10、在数据库设计中， 数据字典 是系统各类数据的描述的集合。

三、简答题

1、数据库设计分为哪几个了阶段？每个阶段的主要工作是什么？

解：

(1) 按照规范化的设计方法，以及数据库应用系统开发过程，数据库的设计过程可分为以下六个设计阶段需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库的实施、数据库运行和维护。

(2) 以下是数据库设计六个步骤的具体内容：

1、需求分析阶段2、概念结构设计阶段3、逻辑结构设计阶段4、物理设计阶段

5、数据库实施阶段6、数据库运行与维护阶段

5、什么是E-R图？构成E-R图的基本要素是什么？

（1）E-R图即是实体-联系图，是信息世界概念模型的一种。

（2）E-R图提供了表示实体型、属性和联系的方法。

实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名。

属性：用椭圆表示，椭圆形内写明属性名。并用无向边将其与相应的实体连接起来。

联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1：1、1：n或m：n）。

6、用E-R图表示概念模式有什么好处？

解：

概念模式是各种数据模型的共同基础，它比数据模型更独立于机器、更抽象。将概念结构设计从设计过程中独立出来，可以带来以下好处：

(1) 任务相对单一化，设计复杂程度大大降低，便于管理。

(2) 概念模式不受具体的DBMS的限制，也独立于存储安排和效率方面的考虑，因此，更稳定。

(3) 概念模型不含具体DBMS所附加的技术细节，更容易被用户理解，因而更能准确的反映用户的信息需求。

8、一个图书馆理系统中有如下 信息：

图书：书号、书名、数量、位置

借书人：借书证号、姓名、单位

出版社：出版社名、邮编、地址、电话、E-mail

其中约定：任何人可以借多种书，任何一种书可以被多个人借，借书和还书时，要登记相应的借书日期和还书日期；一个出版社可以出版多种书籍，同一本书仅为一个出版社所出版，出版社名具有惟一性。

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；

（3）指出转换后的每个关系模式的关系键。

解：

（1）

（2）与（3）（带下划线的为主码）

借书人（借书证号，姓名，单位）

借阅（借书证号，书号，借书日期，还书日期）

图书（书号，书名，数量，位置）

出版（书号，出版社名）

出版社（出版社名，邮编，地址，电话，E-mail）

一、数据

1、数据（data）是事实或观察的结果，是对客观事物的逻辑归纳，是用于表示客观事物的未经加工的原始素材。

2、数据可以是连续的值，比如声音、图像，称为模拟数据；也可以是离散的，如符号、文字，称为数字数据。

3、在计算机系统中，数据以二进制信息单元0、1的形式表示。

二、数据库

数据库是存放数据的仓库。它的存储空间很大，可以存放百万条、千万条、上亿条数据。但是数据库并不是随意地将数据进行存放，是有一定的规则的，否则查询的效率会很低。当今世界是一个充满着数据的互联网世界，充斥着大量的数据。即这个互联网世界就是数据世界。数据的来源有很多，比如出行记录、消费记录、浏览的网页、发送的消息等等。除了文本类型的数据，图像、音乐、声音都是数据。

三、数据库管理系统

1、数据库管理系统(Database Management System)是一种 *** 纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。用户通过DBMS访问数据库中的数据，数据库管理员也通过DBMS进行数据库的维护工作。

2、它可以支持多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立，修改和询问数据库。大部分DBMS提供数据定义语言DDL（Data Definition Language）和数据 *** 作语言DML（Data Manipulation Language），供用户定义数据库的模式结构与权限约束，实现对数据的追加、删除等 *** 作。

四、数据库系统

数据库系统DBS（Data Base System，简称DBS）通常由软件、数据库和数据管理员组成。其软件主要包括 *** 作系统、各种宿主语言、实用程序以及数据库管理系统。数据库由数据库管理系统统一管理，数据的插入、修改和检索均要通过数据库管理系统进行。数据管理员负责创建、监控和维护整个数据库，使数据能被任何有权使用的人有效使用。数据库管理员一般是由业务水平较高、资历较深的人员担任。

五、数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统四者之间的关系

1、首先数据库系统（baiDBS）包括数据库（DB）和数据库管理系统（DBMS），数据库管理系统包括数据库，数据库包括数据。

2、数据库是用来存放数据的仓库。

3、数据库管理系统是 *** 纵和管理数据库的系统。

扩展资料：

数据库的发展现状

1、在数据库的发展历史上，数据库先后经历了层次数据库、网状数据库和关系数据库等各个阶段的发展，数据库技术在各个方面的快速的发展。

2、特别是关系型数据库已经成为目前数据库产品中最重要的一员，80年代以来， 几乎所有的数据库厂商新出的数据库产品都支持关系型数据库，即使一些非关系数据库产品也几乎都有支持关系数据库的接口。这主要是传统的关系型数据库可以比较好的解决管理和存储关系型数据的问题。

3、随着云计算的发展和大数据时代的到来，关系型数据库越来越无法满足需要，这主要是由于越来越多的半关系型和非关系型数据需要用数据库进行存储管理。

4、以此同时，分布式技术等新技术的出现也对数据库的技术提出了新的要求，于是越来越多的非关系型数据库就开始出现，这类数据库与传统的关系型数据库在设计和数据结构有了很大的不同， 它们更强调数据库数据的高并发读写和存储大数据，这类数据库一般被称为NoSQL（Not only SQL）数据库。 而传统的关系型数据库在一些传统领域依然保持了强大的生命力。

事务（Transaction），一般是指要做的或所做的事情。在计算机术语中是指访问并可能更新数据库中各种数据项的一个程序执行单元(unit)。

事务通常由高级数据库 *** 纵语言或编程语言（如SQL，C++或Java）书写的用户程序的执行所引起，并用形如begin transaction和end transaction语句（或函数调用）来界定。

扩展资料

事务类型

（1）手动事务

手动事务允许显式处理若干过程，这些过程包括：开始事务、控制事务边界内的每个连接和资源登记、确定事务结果（提交或中止）以及结束事务。

（2）自动事务

NET 页、XML Web services方法或 NET Framework 类一旦被标记为参与事务，它们将自动在事务范围内执行。您可以通过在页、XML Web services 方法或类中设置一个事务属性值来控制对象的事务行为。

数据流图：简称DFD，就是采用图形方式来表达系统的逻辑功能、数据在系统内部的逻辑流向和逻辑变换过程，是结构化系统分析方法的主要表达工具及用于表示软件模型的一种图示方法。

数据流图的基本符号的意思：

1矩形表示数据的外部实体；

2圆角的矩形表示变换数据的处理逻辑；

3少右面的边矩形表示数据的存储；

4箭头表示数据流。

数据流程图中有以下几种主要元素：

→：数据流。数据流是数据在系统内传播的路径，因此由一组成分固定的数据组成。如订票单由旅客姓名、年龄、单位、身份z号、日期、目的地等数据项组成。由于数据流是流动中的数据，所以必须有流向，除了与数据存储之间的数据流不用命名外，数据流应该用名词或名词短语命名。

□：数据源（终点）。代表系统之外的实体，可以是人、物或其他软件系统。

○：对数据的加工（处理）。加工是对数据进行处理的单元，它接收一定的数据输入，对其进行处理，并产生输出。

〓：数据存储。表示信息的静态存储，可以代表文件、文件的一部分、数据库的元素等。

数据流程图是描述系统数据流程的工具，它将数据独立抽象出来，通过图形方式描述信息的来龙去脉和实际流程。

为了描述复杂的软件系统的信息流向和加工，可采用分层的DFD来描述，分层DFD有顶层，中间层、底层之分。

（1）顶层。决定系统的范围，决定输入输出数据流，它说明系统的边界，把整个系统的功能抽象为一个加工，顶层DFD只有一张。

（2）中间层。顶层之下是若干中间层，某一中间层既是它上一层加工的分解结果，又是它下一层若干加工的抽象，即它又可进一步分解。

（3）底层。若一张DFD的加工不能进一步分解，这张DFD就是底层的了。底层DFD的加工是由基本加工构成的，所谓基本加工是指不能再进行分解的加工。

数据流程图的基本成分

系统部件包括系统的外部实体、处理过程、数据存储和系统中的数据流四个组成部分

1,外部实体

外部实体指系统以外又和系统有联系的人或事物，它说明了数据的外部来源和去处，属于系统的外部和系统的界面。外部实体支持系统数据输入的实体称为源点，支持系统数据输出的实体称为终点。通常外部实体在数据流程图中用正方形框表示，框中写上外部实体名称，为了区分不同的外部实体，可以在正方形的左上角用一个字符表示，同一外部实体可在一张数据流程图中出现多次，这时在该外部实体符号的右下角画上小斜线表示重复

2,处理过程

处理指对数据逻辑处理，也就是数据变换，它用来改变数据值。而每一种处理又包括数据输入、数据处理和数据输出等部分。在数据流程图中处理过程用带圆角的长方形表示处理，长方形分三个部分，标识部分用来标识一个功能，功能描述部门是必不可少的，功能执行部门表示功能由谁来完成。

3,数据流

数据流是指处理功能的输入或输出。它用来表示一中间数据流值，但不能用来改变数据值。数据流是模拟系统数据在系统中传递过程的工具。

在数据流程图中用一个水平箭头或垂直箭头表示，箭头指出数据的流动方向，箭线旁注明数据流名。

4,数据存储

数据存储表示数据保存的地方，它用来存储数据。系统处理从数据存储中提取数据，也将处理的数据返回数据存储。与数据流不同的是数据存储本身不产生任何 *** 作，它仅仅响应存储和访问数据的要求。

在数据流程图中数据存储用右边开口的长方条表示。在长方条内写上数据存储名字。为了区别和引用方便，左端加一小格，再标上一个标识，用字母D和数字组成

1,画数据流程图的基本原则:

①数据流程图上所有图形符号必须是前面所述的四种基本元素。

②数据流程图的主图必须含有前面所述的四种基本元素，缺一不可。

③数据流程图上的数据流必须封闭在外部实体之间，外部实体可以是一个，也可以是多个。

④处理过程至少有一个输入数据流和一个输出数据流。

⑤任何一个数据流子图必须与它的父图上的一个处理过程对应，两者的输入数据流和输出数据流必须一致，即所谓“平衡”。

⑥数据流程图上的每个元素都必须有名字。

2,画数据流程图的基本步骤:

①把一个系统看成一个整体功能，明确信息的输入和输出。

②找到系统的外部实体。一旦找到外部实体，则系统与外部世界的界面就可以确定下来，系统的数据流的源点和终点也就找到了。

③找出外部实体的输入数据流和输出数据流。

④在图的边上画出系统的外部实体。

⑤从外部实体的输入流（源）出发，按照系统的逻辑需要，逐步画出一系列逻辑处理过程，直至找到外部实体处理所需的输出流，形成数据流的封闭。

⑥将系统内部数据处理又分别看做整体功能，其内部又有信息的处理、传递、存储过程。

⑦如此一级一级地剖析，直到所有处理步骤都很具体为止。

3,画数据流程图的注意事项:

①关于层次的划分

逐层扩展数据流程图，是对上一层图中某些处理框加以分解。随着处理的分解，功能越来越具体，数据存储、数据流越来越多。究竟怎样划分层次，划分到什么程度，没有绝对标准，一般认为展开的层次与管理层次一致，也可以划分得更细，处理块的分解要自然，注意功能完整性，一个处理框经过展开，一般以分解为4个至10个处理框为宜。

②检查数据流程图

对一个系统的理解，不可能一开始就完美无缺，开始分析一个系统时，尽管我们对问题的理解有不正确、不确切的地方，但还是应该根据我们的理解，用数据流程图表达出来，进行核对，逐步修改，获得较为完美的图纸。

③提高数据流程图的易理解性

数据流程图是系统分析员调查业务过程，与用户交换思想的工具。因此，数据流程图应简明易懂。这也有利于后面的设计，有利于对系统说明书进行维护。

一、数据库设计过程

数据库技术是信息资源管理最有效的手段。数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，有效存储数据，满足用户信息要求和处理要求。

数据库设计中需求分析阶段综合各个用户的应用需求（现实世界的需求），在概念设计阶段形成独立于机器特点、独立于各个DBMS产品的概念模式（信息世界模型），用E-R图来描述。在逻辑设计阶段将E-R图转换成具体的数据库产品支持的数据模型如关系模型，形成数据库逻辑模式。然后根据用户处理的要求，安全性的考虑，在基本表的基础上再建立必要的视图（VIEW）形成数据的外模式。在物理设计阶段根据DBMS特点和处理的需要，进行物理存储安排，设计索引，形成数据库内模式。

1 需求分析阶段

需求收集和分析，结果得到数据字典描述的数据需求（和数据流图描述的处理需求）。

需求分析的重点是调查、收集与分析用户在数据管理中的信息要求、处理要求、安全性与完整性要求。

需求分析的方法：调查组织机构情况、调查各部门的业务活动情况、协助用户明确对新系统的各种要求、确定新系统的边界。

常用的调查方法有： 跟班作业、开调查会、请专人介绍、询问、设计调查表请用户填写、查阅记录。

分析和表达用户需求的方法主要包括自顶向下和自底向上两类方法。自顶向下的结构化分析方法（Structured Analysis，简称SA方法）从最上层的系统组织机构入手，采用逐层分解的方式分析系统，并把每一层用数据流图和数据字典描述。

数据流图表达了数据和处理过程的关系。系统中的数据则借助数据字典（Data Dictionary，简称DD）来描述。

数据字典是各类数据描述的集合，它是关于数据库中数据的描述，即元数据，而不是数据本身。数据字典通常包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程五个部分(至少应该包含每个字段的数据类型和在每个表内的主外键)。

数据项描述＝｛数据项名，数据项含义说明，别名，数据类型，长度，

取值范围，取值含义，与其他数据项的逻辑关系｝

数据结构描述＝｛数据结构名，含义说明，组成:｛数据项或数据结构｝｝

数据流描述＝｛数据流名，说明，数据流来源，数据流去向，

组成:｛数据结构｝，平均流量，高峰期流量｝

数据存储描述＝｛数据存储名，说明，编号，流入的数据流，流出的数据流，

组成:｛数据结构｝，数据量，存取方式｝

处理过程描述＝｛处理过程名，说明，输入:｛数据流｝，输出:｛数据流｝,

处理:｛简要说明｝｝

2 概念结构设计阶段

通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型，可以用E-R图表示。

概念模型用于信息世界的建模。概念模型不依赖于某一个DBMS支持的数据模型。概念模型可以转换为计算机上某一DBMS支持的特定数据模型。

概念模型特点：

(1) 具有较强的语义表达能力，能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识。

(2) 应该简单、清晰、易于用户理解，是用户与数据库设计人员之间进行交流的语言。

概念模型设计的一种常用方法为IDEF1X方法，它就是把实体-联系方法应用到语义数据模型中的一种语义模型化技术，用于建立系统信息模型。

使用IDEF1X方法创建E-R模型的步骤如下所示:

21 第零步——初始化工程

这个阶段的任务是从目的描述和范围描述开始，确定建模目标，开发建模计划，组织建模队伍，收集源材料，制定约束和规范。收集源材料是这阶段的重点。通过调查和观察结果，业务流程，原有系统的输入输出，各种报表，收集原始数据，形成了基本数据资料表。

22 第一步——定义实体

实体集成员都有一个共同的特征和属性集，可以从收集的源材料——基本数据资料表中直接或间接标识出大部分实体。根据源材料名字表中表示物的术语以及具有“代码”结尾的术语，如客户代码、代理商代码、产品代码等将其名词部分代表的实体标识出来，从而初步找出潜在的实体，形成初步实体表。

23 第二步——定义联系

IDEF1X模型中只允许二元联系，n元联系必须定义为n个二元联系。根据实际的业务需求和规则，使用实体联系矩阵来标识实体间的二元关系，然后根据实际情况确定出连接关系的势、关系名和说明，确定关系类型，是标识关系、非标识关系（强制的或可选的）还是非确定关系、分类关系。如果子实体的每个实例都需要通过和父实体的关系来标识，则为标识关系，否则为非标识关系。非标识关系中，如果每个子实体的实例都与而且只与一个父实体关联，则为强制的，否则为非强制的。如果父实体与子实体代表的是同一现实对象，那么它们为分类关系。

24 第三步——定义码

通过引入交叉实体除去上一阶段产生的非确定关系，然后从非交叉实体和独立实体开始标识侯选码属性，以便唯一识别每个实体的实例，再从侯选码中确定主码。为了确定主码和关系的有效性，通过非空规则和非多值规则来保证，即一个实体实例的一个属性不能是空值，也不能在同一个时刻有一个以上的值。找出误认的确定关系，将实体进一步分解，最后构造出IDEF1X模型的键基视图（KB图）。

25 第四步——定义属性

从源数据表中抽取说明性的名词开发出属性表，确定属性的所有者。定义非主码属性，检查属性的非空及非多值规则。此外，还要检查完全依赖函数规则和非传递依赖规则，保证一个非主码属性必须依赖于主码、整个主码、仅仅是主码。以此得到了至少符合关系理论第三范式的改进的IDEF1X模型的全属性视图。

26 第五步——定义其他对象和规则

定义属性的数据类型、长度、精度、非空、缺省值、约束规则等。定义触发器、存储过程、视图、角色、同义词、序列等对象信息。

3 逻辑结构设计阶段

将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型（例如关系模型），并对其进行优化。设计逻辑结构应该选择最适于描述与表达相应概念结构的数据模型，然后选择最合适的DBMS。

将E-R图转换为关系模型实际上就是要将实体、实体的属性和实体之间的联系转化为关系模式,这种转换一般遵循如下原则：

1）一个实体型转换为一个关系模式。实体的属性就是关系的属性。实体的码就是关系的码。

2）一个m:n联系转换为一个关系模式。与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性。而关系的码为各实体码的组合。

3）一个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。如果转换为一个独立的关系模式，则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，而关系的码为n端实体的码。

4）一个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。

5）三个或三个以上实体间的一个多元联系转换为一个关系模式。与该多元联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性。而关系的码为各实体码的组合。

6）同一实体集的实体间的联系，即自联系，也可按上述1:1、1:n和m:n三种情况分别处理。

7）具有相同码的关系模式可合并。

为了进一步提高数据库应用系统的性能，通常以规范化理论为指导，还应该适当地修改、调整数据模型的结构，这就是数据模型的优化。确定数据依赖。消除冗余的联系。确定各关系模式分别属于第几范式。确定是否要对它们进行合并或分解。一般来说将关系分解为3NF的标准，即：

表内的每一个值都只能被表达一次。

•表内的每一行都应该被唯一的标识（有唯一键）。

表内不应该存储依赖于其他键的非键信息。

4 数据库物理设计阶段

为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。根据DBMS特点和处理的需要，进行物理存储安排，设计索引，形成数据库内模式。

5 数据库实施阶段

运用DBMS提供的数据语言（例如SQL）及其宿主语言（例如C），根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。 数据库实施主要包括以下工作：用DDL定义数据库结构、组织数据入库 、编制与调试应用程序、数据库试运行

6 数据库运行和维护阶段

数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。包括：数据库的转储和恢复、数据库的安全性、完整性控制、数据库性能的监督、分析和改进、数据库的重组织和重构造。

建模工具的使用

为加快数据库设计速度，目前有很多数据库辅助工具（CASE工具），如Rational公司的Rational Rose，CA公司的Erwin和Bpwin，Sybase公司的PowerDesigner以及Oracle公司的Oracle Designer等。

ERwin主要用来建立数据库的概念模型和物理模型。它能用图形化的方式，描述出实体、联系及实体的属性。ERwin支持IDEF1X方法。通过使用ERwin建模工具自动生成、更改和分析IDEF1X模型，不仅能得到优秀的业务功能和数据需求模型，而且可以实现从IDEF1X模型到数据库物理设计的转变。ERwin工具绘制的模型对应于逻辑模型和物理模型两种。在逻辑模型中，IDEF1X工具箱可以方便地用图形化的方式构建和绘制实体联系及实体的属性。在物理模型中，ERwin可以定义对应的表、列，并可针对各种数据库管理系统自动转换为适当的类型。

设计人员可根据需要选用相应的数据库设计建模工具。例如需求分析完成之后，设计人员可以使用Erwin画ER图，将ER图转换为关系数据模型，生成数据库结构；画数据流图，生成应用程序。

二、数据库设计技巧

1 设计数据库之前（需求分析阶段）

1) 理解客户需求，询问用户如何看待未来需求变化。让客户解释其需求，而且随着开发的继续，还要经常询问客户保证其需求仍然在开发的目的之中。

2) 了解企业业务可以在以后的开发阶段节约大量的时间。

3) 重视输入输出。

在定义数据库表和字段需求（输入）时，首先应检查现有的或者已经设计出的报表、查询和视图（输出）以决定为了支持这些输出哪些是必要的表和字段。

举例：假如客户需要一个报表按照邮政编码排序、分段和求和，你要保证其中包括了单独的邮政编码字段而不要把邮政编码糅进地址字段里。

4) 创建数据字典和ER 图表

ER 图表和数据字典可以让任何了解数据库的人都明确如何从数据库中获得数据。ER图对表明表之间关系很有用，而数据字典则说明了每个字段的用途以及任何可能存在的别名。对SQL 表达式的文档化来说这是完全必要的。

5) 定义标准的对象命名规范

数据库各种对象的命名必须规范。

2 表和字段的设计（数据库逻辑设计）

表设计原则

1) 标准化和规范化

数据的标准化有助于消除数据库中的数据冗余。标准化有好几种形式，但Third Normal Form（3NF）通常被认为在性能、扩展性和数据完整性方面达到了最好平衡。简单来说，遵守3NF 标准的数据库的表设计原则是：“One Fact in One Place”即某个表只包括其本身基本的属性，当不是它们本身所具有的属性时需进行分解。表之间的关系通过外键相连接。它具有以下特点：有一组表专门存放通过键连接起来的关联数据。

举例：某个存放客户及其有关定单的3NF 数据库就可能有两个表：Customer 和Order。Order 表不包含定单关联客户的任何信息，但表内会存放一个键值，该键指向Customer 表里包含该客户信息的那一行。

事实上，为了效率的缘故，对表不进行标准化有时也是必要的。

2) 数据驱动

采用数据驱动而非硬编码的方式，许多策略变更和维护都会方便得多，大大增强系统的灵活性和扩展性。

举例，假如用户界面要访问外部数据源（文件、XML 文档、其他数据库等），不妨把相应的连接和路径信息存储在用户界面支持表里。还有，如果用户界面执行工作流之类的任务（发送邮件、打印信笺、修改记录状态等），那么产生工作流的数据也可以存放在数据库里。角色权限管理也可以通过数据驱动来完成。事实上，如果过程是数据驱动的，你就可以把相当大的责任推给用户，由用户来维护自己的工作流过程。

3) 考虑各种变化

在设计数据库的时候考虑到哪些数据字段将来可能会发生变更。

举例，姓氏就是如此（注意是西方人的姓氏，比如女性结婚后从夫姓等）。所以，在建立系统存储客户信息时，在单独的一个数据表里存储姓氏字段，而且还附加起始日和终止日等字段，这样就可以跟踪这一数据条目的变化。

字段设计原则

4) 每个表中都应该添加的3 个有用的字段

•dRecordCreationDate，在VB 下默认是Now()，而在SQL Server 下默认为GETDATE()

•sRecordCreator，在SQL Server 下默认为NOT NULL DEFAULT USER

•nRecordVersion，记录的版本标记；有助于准确说明记录中出现null 数据或者丢失数据的原因

5) 对地址和电话采用多个字段

描述街道地址就短短一行记录是不够的。Address_Line1、Address_Line2 和Address_Line3 可以提供更大的灵活性。还有，电话号码和邮件地址最好拥有自己的数据表，其间具有自身的类型和标记类别。

6) 使用角色实体定义属于某类别的列

在需要对属于特定类别或者具有特定角色的事物做定义时，可以用角色实体来创建特定的时间关联关系，从而可以实现自我文档化。

举例：用PERSON 实体和PERSON_TYPE 实体来描述人员。比方说，当John Smith, Engineer 提升为John Smith, Director 乃至最后爬到John Smith, cio 的高位，而所有你要做的不过是改变两个表PERSON 和PERSON_TYPE 之间关系的键值，同时增加一个日期/时间字段来知道变化是何时发生的。这样，你的PERSON_TYPE 表就包含了所有PERSON 的可能类型，比如Associate、Engineer、Director、CIO 或者CEO 等。还有个替代办法就是改变PERSON 记录来反映新头衔的变化，不过这样一来在时间上无法跟踪个人所处位置的具体时间。

7) 选择数字类型和文本类型尽量充足

在SQL 中使用smallint 和tinyint 类型要特别小心。比如，假如想看看月销售总额，总额字段类型是smallint，那么，如果总额超过了$32,767 就不能进行计算 *** 作了。

而ID 类型的文本字段，比如客户ID 或定单号等等都应该设置得比一般想象更大。假设客户ID 为10 位数长。那你应该把数据库表字段的长度设为12 或者13 个字符长。但这额外占据的空间却无需将来重构整个数据库就可以实现数据库规模的增长了。

8) 增加删除标记字段

在表中包含一个“删除标记”字段，这样就可以把行标记为删除。在关系数据库里不要单独删除某一行；最好采用清除数据程序而且要仔细维护索引整体性。

3 选择键和索引（数据库逻辑设计）

键选择原则：

1) 键设计4 原则

•为关联字段创建外键。

•所有的键都必须唯一。

•避免使用复合键。

•外键总是关联唯一的键字段。

2) 使用系统生成的主键

设计数据库的时候采用系统生成的键作为主键，那么实际控制了数据库的索引完整性。这样，数据库和非人工机制就有效地控制了对存储数据中每一行的访问。采用系统生成键作为主键还有一个优点：当拥有一致的键结构时，找到逻辑缺陷很容易。

3) 不要用用户的键(不让主键具有可更新性)

在确定采用什么字段作为表的键的时候，可一定要小心用户将要编辑的字段。通常的情况下不要选择用户可编辑的字段作为键。

4) 可选键有时可做主键

把可选键进一步用做主键，可以拥有建立强大索引的能力。

索引使用原则：

索引是从数据库中获取数据的最高效方式之一。95%的数据库性能问题都可以采用索引技术得到解决。

1) 逻辑主键使用唯一的成组索引，对系统键（作为存储过程）采用唯一的非成组索引，对任何外键列采用非成组索引。考虑数据库的空间有多大，表如何进行访问，还有这些访问是否主要用作读写。

2) 大多数数据库都索引自动创建的主键字段，但是可别忘了索引外键，它们也是经常使用的键，比如运行查询显示主表和所有关联表的某条记录就用得上。

3) 不要索引memo/note 字段，不要索引大型字段（有很多字符），这样作会让索引占用太多的存储空间。

4) 不要索引常用的小型表

不要为小型数据表设置任何键，假如它们经常有插入和删除 *** 作就更别这样作了。对这些插入和删除 *** 作的索引维护可能比扫描表空间消耗更多的时间。

4 数据完整性设计（数据库逻辑设计）

1) 完整性实现机制：

实体完整性：主键

参照完整性：

父表中删除数据：级联删除；受限删除；置空值

父表中插入数据：受限插入；递归插入

父表中更新数据：级联更新；受限更新；置空值

DBMS对参照完整性可以有两种方法实现：外键实现机制（约束规则）和触发器实现机制

用户定义完整性：

NOT NULL；CHECK；触发器

2) 用约束而非商务规则强制数据完整性

采用数据库系统实现数据的完整性。这不但包括通过标准化实现的完整性而且还包括数据的功能性。在写数据的时候还可以增加触发器来保证数据的正确性。不要依赖于商务层保证数据完整性；它不能保证表之间（外键）的完整性所以不能强加于其他完整性规则之上。

3) 强制指示完整性

在有害数据进入数据库之前将其剔除。激活数据库系统的指示完整性特性。这样可以保持数据的清洁而能迫使开发人员投入更多的时间处理错误条件。

4) 使用查找控制数据完整性

控制数据完整性的最佳方式就是限制用户的选择。只要有可能都应该提供给用户一个清晰的价值列表供其选择。这样将减少键入代码的错误和误解同时提供数据的一致性。某些公共数据特别适合查找：国家代码、状态代码等。

5) 采用视图

为了在数据库和应用程序代码之间提供另一层抽象，可以为应用程序建立专门的视图而不必非要应用程序直接访问数据表。这样做还等于在处理数据库变更时给你提供了更多的自由。

5 其他设计技巧

1) 避免使用触发器

触发器的功能通常可以用其他方式实现。在调试程序时触发器可能成为干扰。假如你确实需要采用触发器，你最好集中对它文档化。

2) 使用常用英语（或者其他任何语言）而不要使用编码

在创建下拉菜单、列表、报表时最好按照英语名排序。假如需要编码，可以在编码旁附上用户知道的英语。

3) 保存常用信息

让一个表专门存放一般数据库信息非常有用。在这个表里存放数据库当前版本、最近检查/修复（对Access）、关联设计文档的名称、客户等信息。这样可以实现一种简单机制跟踪数据库，当客户抱怨他们的数据库没有达到希望的要求而与你联系时，这样做对非客户机/服务器环境特别有用。

4) 包含版本机制

在数据库中引入版本控制机制来确定使用中的数据库的版本。时间一长，用户的需求总是会改变的。最终可能会要求修改数据库结构。把版本信息直接存放到数据库中更为方便。

5) 编制文档

对所有的快捷方式、命名规范、限制和函数都要编制文档。

采用给表、列、触发器等加注释的数据库工具。对开发、支持和跟踪修改非常有用。

对数据库文档化，或者在数据库自身的内部或者单独建立文档。这样，当过了一年多时间后再回过头来做第2 个版本，犯错的机会将大大减少。

6) 测试、测试、反复测试

建立或者修订数据库之后，必须用用户新输入的数据测试数据字段。最重要的是，让用户进行测试并且同用户一道保证选择的数据类型满足商业要求。测试需要在把新数据库投入实际服务之前完成。

7) 检查设计

在开发期间检查数据库设计的常用技术是通过其所支持的应用程序原型检查数据库。换句话说，针对每一种最终表达数据的原型应用，保证你检查了数据模型并且查看如何取出数据。

三、数据库命名规范

1 实体（表）的命名

1) 表以名词或名词短语命名，确定表名是采用复数还是单数形式，此外给表的别名定义简单规则（比方说，如果表名是一个单词，别名就取单词的前4 个字母；如果表名是两个单词，就各取两个单词的前两个字母组成4 个字母长的别名；如果表的名字由3 个单词组成，从头两个单词中各取一个然后从最后一个单词中再取出两个字母，结果还是组成4 字母长的别名，其余依次类推）

对工作用表来说，表名可以加上前缀WORK_ 后面附上采用该表的应用程序的名字。在命名过程当中，根据语义拼凑缩写即可。注意，由于ORCLE会将字段名称统一成大写或者小写中的一种，所以要求加上下划线。

举例：

定义的缩写 Sales: Sal 销售；

Order: Ord 订单；

Detail: Dtl 明细；

则销售订单明细表命名为：Sal_Ord_Dtl;

2) 如果表或者是字段的名称仅有一个单词，那么建议不使用缩写，而是用完整的单词。

举例：

定义的缩写 Material Ma 物品；

物品表名为：Material, 而不是 Ma

但是字段物品编码则是：Ma_ID;而不是Material_ID

3) 所有的存储值列表的表前面加上前缀Z

目的是将这些值列表类排序在数据库最后。

4) 所有的冗余类的命名(主要是累计表)前面加上前缀X

冗余类是为了提高数据库效率，非规范化数据库的时候加入的字段或者表

5) 关联类通过用下划线连接两个基本类之后，再加前缀R的方式命名,后面按照字母顺序罗列两个表名或者表名的缩写。

关联表用于保存多对多关系。

如果被关联的表名大于10个字母，必须将原来的表名的进行缩写。如果没有其他原因，建议都使用缩写。

举例：表Object与自身存在多对多的关系,则保存多对多关系的表命名为：R_Object；

表 Depart和Employee;存在多对多的关系；则关联表命名为R_Dept_Emp

2 属性（列）的命名

1) 采用有意义的列名，表内的列要针对键采用一整套设计规则。每一个表都将有一个自动ID作为主健,逻辑上的主健作为第一组候选主健来定义,如果是数据库自动生成的编码，统一命名为：ID;如果是自定义的逻辑上的编码则用缩写加“ID”的方法命名。如果键是数字类型，你可以用_NO 作为后缀；如果是字符类型则可以采用_CODE 后缀。对列名应该采用标准的前缀和后缀。

举例：销售订单的编号字段命名：Sal_Ord_ID；如果还存在一个数据库生成的自动编号，则命名为：ID。

2) 所有的属性加上有关类型的后缀，注意，如果还需要其它的后缀，都放在类型后缀之前。

注: 数据类型是文本的字段，类型后缀TX可以不写。有些类型比较明显的字段，可以不写类型后缀。

3) 采用前缀命名

给每个表的列名都采用统一的前缀，那么在编写SQL表达式的时候会得到大大的简化。这样做也确实有缺点，比如破坏了自动表连接工具的作用，后者把公共列名同某些数据库联系起来。

3 视图的命名

1) 视图以V作为前缀，其他命名规则和表的命名类似；

2) 命名应尽量体现各视图的功能。

4 触发器的命名

触发器以TR作为前缀，触发器名为相应的表名加上后缀，Insert触发器加'_I'，Delete触发器加'_D'，Update触发器加'_U'，如：TR_Customer_I，TR_Customer_D，TR_Customer_U。

5 存储过程名

存储过程应以'UP_'开头，和系统的存储过程区分，后续部分主要以动宾形式构成，并用下划线分割各个组成部分。如增加代理商的帐户的存储过程为'UP_Ins_Agent_Account'。

6 变量名

变量名采用小写，若属于词组形式，用下划线分隔每个单词，如@my_err_no。

7 命名中其他注意事项

1) 以上命名都不得超过30个字符的系统限制。变量名的长度限制为29（不包括标识字符@）。

2) 数据对象、变量的命名都采用英文字符，禁止使用中文命名。绝对不要在对象名的字符之间留空格。

3) 小心保留词，要保证你的字段名没有和保留词、数据库系统或者常用访问方法冲突

5) 保持字段名和类型的一致性，在命名字段并为其指定数据类型的时候一定要保证一致性。假如数据类型在一个表里是整数，那在另一个表里可就别变成字符型了。

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