2025年数据库系统工程师必备考点与实战技巧攻略

软考数据库系统工程师考试知识点一.数据库应用系统的设计环节按规范设计的措施可将数据库设计分为如下六个阶段1需求分析；⑵概念构造设计；3逻辑构造设计；⑷数据库物理设计；⑸数据库实行；⑹数据库运行和维护二.需求分析需求搜集和分析是数据库应用系统设计的第一阶段明确地把它作为数据库应用系统设计的第一步是十分重要的这一阶段搜集到的基础数据和一组数据流图DataFlowDia-gram-------------DFD是下一步设计概念构造的基础概念构造对整个数据库设计具有深刻影响而要设计好概念构造，就必须在需求分析阶段用系统的观点来考虑问题、搜集和分析数据及其处理怎样分析和体现顾客需求呢在众多的分析措施中，构造化分析StructuredAnalysis,简称SA措施是一种简朴实用的措施SA措施用自顶向下、逐层分解的方式分析系统用数据流图，数据字典描述系统然后把一种处理功能的详细内容分解为若干子功能，每个子功能继续分解，直到把系统的工作过程体现清晰为止在处理功能逐渐分解的同步，它们所用的数据也逐层分解形成若干层次的数据流图数据流图体现了数据和处理过程的关系处理过程的处理逻辑常常用鉴定表或鉴定树来描述数据字典DataDictionary,简称DD则是对系统中数据的详尽描述，是各类数据属性的清单对数据库应用系统设计来讲，数据字典是进行详细的数据搜集和数据分析所获得的重要成果数据字典是各类数据描述的集合，它一般包括如下5个部分1数据项，是数据最小单位2数据构造，是若干数据项故意义的集合3数据流，可以是数据项，也可以是数据构造表达某一处理过程的输入输出4数据存储，处理过程中存取的数据常常是手工凭证、手工文档或计算机文献5处理过程三.概念构造设计如同软件工程中重视需求分析与规范阐明的思想同样，数据库设计中同样十分重视数据分析、抽象与概念构造的设计概念构造的设计，是整个数据库设计的关键之一概念构造独立于数据库逻辑构造，独立于支持数据库的DBMS,也独立于详细计算机软件和硬件系统归纳总结，其重要特1能充足地反应现实世界，包括实体和实体之间的联络，能满足顾客对数据处理的规定，是现实世界的一种真实的模型，或靠近真实的模型2易于理解，从而可以和不熟悉计算机的顾客互换意见顾客的积极参与是数据库应用系统设计成功与否的关键3易于更动当现实世界变化时轻易修改和扩充，尤其是软件、硬件环境变化时更应如此4易于向关系、网状或层次等多种数据模型转换概念构造是多种数据模型的共同基础，它比任意一种数据模型更独立于机器，更抽象，从而愈加稳定描述概念构造的有力工具是E-R模型P.P.S.Chen把用E-R模型定义的概念构造称为组织模式设计概念构造的方略有3种1自顶向下首先定义全局概念构造的框架，然后逐渐细化2自底向上首先定义各局部应用的概念构造，然后将它们集成，得到全局概念构造3混合方略自顶向下和自底向上相结合的措施用自顶向下方略设计一种全局概念构造的框架，以它为骨架集成由自底向上方略中设计的各局部概念构造现简介自底向上设计概念构造的方略按照这种方略，概念构造的设计可按下面环节进行数据抽象与局部视图设计E-R模型是对现实世界的一种抽象一般地讲，所谓抽象是对实际的人、物、事和概念的人为处理它抽取人们关怀的共同特性，忽视非本质的细节，并把这些特性用多种抽象的概念精确地加以描述这些概念构成了现实世界的一种模型表达有3种抽象措施形成了抽象机制，来对数据进行组织:

①分类定义某一概念作为现实世界中一组对象的类型这些对象具有某些共同的特性和行为它抽象了对象值和型之间的“isamemberof”的语义在E-R模型中，实体型就是这种抽象

②汇集定义某一类型的构成成分它抽象了对象内部属性类型和整体与部分之间“isapartof”的语义在E-R模型中若干属性的汇集构成了实体型，就是这种抽象

③概括定义类型之间的一种子集联络它抽象了类型之间的“isasubsetof”的语义概括具有一种很重要的性质继承性子类继承超类上定义的所有抽象性质当然，子类可以增长自己的某些特殊属性概念构造设计的第一步就是运用上面简介的抽象机制对需求分析阶段搜集到的数据进行组织，形成实体、实体的属性，标识实体的码，确定实体之间的联络类型11,1n,n m,设计成部分E-R图视图的集成视图集成就是把上一步得到的各个部分E-R图综合成一种总体的E-R图视图集成可以有两种方式

①多种部分E-R图一次集成

②逐渐集成用累加的方式一次集成两个部分E-R图无论哪种方式，每次集成可分两步走第一步是合并，处理各部分E-R图之间的冲突问题，生成初步E-R图第二步是修改和重构，消除不必要的冗余，生成基本E-R图四.逻辑构造设计逻辑构造设计的任务就是把概念构造转换为选用的DBMS所支持的数据模型的过程设计逻辑构造按理应选择对某个概念构造最佳的数据模型，然后对支持这种数据模型的多种DBMS进行比较，选出最合适的DBMS但实际状况常常是已给定了某台机器，设计人员没有选择DBMS的余地现行的DBMS一般只支持关系、网状或层次三种模型中的某一种，对某一种数据模型，各个机器系统又有许多不一样的限制，提供不一样的环境与工具因而我们把设计过程分三步进行首先把概念构造向一般的关系模型转换，然后向特定的DBMS支持下的数据模型转换，最终进行模型的优化DE-R图向关系数据模型的转换下面给出把E-R图转换为关系模型的转换规则

①一种实体转换为一种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

②一种联络转换为一种关系模式，与该联络相连的各实体的码以及联络的属性转换为关系的属性该关系的码则有三种状况:若联络为11,则每个实体的码均是该关系的候选码若联络为1n,关系的码为n端实体的码若联络为n m,则关系的码为诸实体码的组合具有相似码的关系模式可合并形成了一般的数据模型后，下一步就向特定的DBMS规定的模型转换设计人员必须熟知所用DBMS的功能及限制这一步转换是依赖于机器的，不能给出一种普遍的规则转化后的模型必须进行优化对数据模型进行优化是指调整数据模型的构造，以提高数据库应用系统的性能性能有动态性能和静态性能两种静态性能分析轻易实现根据应用规定，选出合适的模型是一项复杂的工作2规范化理论的应用规范化理论是数据库逻辑设计的指南和工具，详细地讲可应用在下面几种详细的方面:第一，在数据分析阶段用数据依赖的概念分析和表达各数据项之间的关系第二，在设计概念构造阶段，用规范化理论为工具消除初步E-R图中冗余的联络第三，由E-R图向数据模型转换过程中用模式分解的概念和算法指导设计目前，不管选用的DBMS是支持哪种数据模型的，均先把概念构造向关系模型转换然后，充足运用规范化理论的成果优化关系数据库模式的设计。