第一章 数据库应用系统开发方法

1.重点知识点

a.基本概念

• Data、DB、DBS、DBAS、DBA(数据库管理员)

• 软件工程的三要素是 方法、工具、过程

• 数据库工程分为 DB设计、应用设计与实现

• 软件工程模型 瀑布模型、快速原型模型、螺旋模型

  • 瀑布模型：不可回溯，前一段是后一段的基础，适用于需求明确；

  • 快速原型模型：“建立原型——反馈——修改原型”，适用于需求模糊

  • 螺旋模型：“风险分析”，制定计划–风险分析–工程实施–客户评估

b.DBAS生命周期模型

1. 项目规划

   1.系统规划与定义：任务陈述、确定任务目标、确定范围和边界、确定用户视图（①简化数据查询语句；②使用从多角度看待同一数据；③提高数据安全性；④提供了一定程度的逻辑独立性。）

   2.可行性分析：技术、经济、操作(人员资源、软硬件资源)可行性及开发方案选择

   3.项目规划：项目团队、环境、活动，成本预算，进度计划

2. 需求分析

   1.数据需求分析：形成数据字典（指对数据的逻辑项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑、外部实体等进行定义和描述）

   2.功能需求分析：数据处理需求分析、业务规则需求分析

   3.性能需求分析：数据操作响应时间、系统吞吐量、硬件资源

3. 系统设计

   1.概念设计：数据库概念模型设计、系统总体设计，它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。

   2.逻辑设计：数据库逻辑结构设计、应用程序概要设计、数据库事务概要设计，是将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型，并对其进行优化。

   3.物理设计：数据库物理结构设计、数据库事务详细设计、应用程序详细设计，是为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构。

4. 系统实现和部署：建立数据库结构，数据加载，事务和应用程序的编码及测试，系统集成、测试与运行，系统部署，最后形成了完整的DBAS

5. 运行维护：日常维护、系统监控与分析、系统性能优化调整、系统进化升级，由DBA进行维护

2.未来教育题库题型总结

a.三类需求的辨别

• 数据需求分析是从对数据进行组织与存储的角度，从用户视图出发，分析与辨识应用领域所管理的各类数据项（DataItems）和数据结构，形成数据字典的主要内容。

• 功能需求分析主要针对DBAS应具有的功能进行分析，是DBAS需求分析的核心环节。

• 性能需求则描述了系统应当做到什么程度，性能指标主要包括：数据操作响应时间、或数据访问响应时间、系统吞吐量、允许并发访问的最大用户数、TPS(系统在每秒钟能够成功处理（完成）的事务数量。单位：TPS)。

• 存储需求分析是指估计DBAS系统需要的数据存储量，如DB所存储的数据总量。

b.数据库系统的三级模式和两层映像

c.系统设计三种设计的分类（看重要知识点图片进行复习）

• 物理设计包括：数据库逻辑模式描述、文件组织与存取设计、数据分布设计、确定系统配置、物理模式评估。

• 概念设计：定义和描述应用领域涉及的数据范围，获取应用领域或问题域的信息模型；描述清楚数据的属性特征；描述清楚数据之间的关系；定义和描述数据的约束；说明数据的安全性要求；支持用户的各种数据处理需求；保证信息模型方便地转换成数据的逻辑结构（数据库模式）。

• 数据库逻辑结构设计是指从数据库概念模型出发，设计表示为逻辑模式的数据库逻辑结构，数据库逻辑设计的主要步骤包括：ER图转换为初始关系模式、对初始关系模式进行优化等。

d.事务规范（数据处理需求分析结果）：包括了事务名称、事务描述、事务所访问的数据项、事务用户。

e.性能优化调整：数据库性能优化一般可以从数据库运行环境、数据库参数调整、模式调整、数据库存储优化和查询优化进行操作。

f.属性

I: 一个实体集中的属性名要唯一，这样才能准确区分不同属性。

II: 属性一般用名词或名词短语命名，符合命名规范。

III: 一个属性的值应取自相同的域，这样才能保证属性值的一致性和规范性。

IV: 实体集的标识属性（如主键）能够唯一识别实体集中每一个实体，这是标识属性的作用。

V: 标识属性的取值不能重复，也不可以为空，否则无法唯一识别实体。

g.填空题重点记忆：

• 每TPS价值是用于衡量系统性价比的指标。

• 系统吞吐量是指系统在单位时间内可以完成的数据库事务或数据查询的数量

• 在数据分析设计中，垂直划分是将一张基本表划分成多张子表，每张子表必须包含基本表的主码

• 在新建数据库应用系统中加载数据属于数据库应用系统实施阶段的任务。

3.复习题目考察（通过题目来检验学习/复习成果）

1. 软件工程的三要素包括：方法、工具和（　）。
2. 下列哪种软件工程模型适用于需求模糊、需要快速反馈修改的场景？
3. 在DBAS生命周期中，“形成数据字典”属于（　）阶段的任务。
4. “系统在单位时间内可以完成的数据库事务或数据查询的数量”是指（　）。
5. 数据库三级模式中，保证数据与程序逻辑独立性的是（　）映像。
6. 数据库物理设计包括以下哪些内容？（　）
7. 事务规范通常包括（　）。
8. “一个属性的值可以取自不同的域，以提高灵活性。”这种说法是否正确？
9. “标识属性的取值可以重复，但不能为空。”这种说法是否正确？
10. “创建视图属于数据库性能优化中的存储优化内容。”这种说法是否正确？
11. 每TPS价值是用于衡量系统______比的指标。
12. 在数据分析设计中，垂直划分是将一张基本表划分成多张子表，每张子表必须包含基本表的______。
13. 在新建数据库应用系统中加载数据属于数据库应用系统______阶段的任务。