第4章 数据库设计
📚 章节概述
数据库设计是软考中级软件设计师考试的应用题重点，主要考查学生运用数据库理论知识解决实际问题的能力。本章将通过典型案例学习数据库设计的完整过程和解题技巧。
🎯 学习目标
通过本章学习，你将掌握：
- 数据库设计的完整流程和方法
- 需求分析和概念设计的技巧
- E-R图设计和优化方法
- 关系模式设计和规范化处理
- 数据库设计题的解题策略
📖 课程安排
4.1 数据库设计概述 (1课时)
- 数据库设计的重要性和基本原则
- 设计过程的各个阶段和任务
- 设计质量的评价标准
4.2 解题技巧介绍 (1课时)
- 数据库设计题的题型分析
- 解题步骤和注意事项
- 常见错误和避免方法
- 时间分配和答题策略
4.3 典型例题分析 (6课时)
4.3.1 例题-01：学生选课系统设计
- 问题描述：设计学生选课管理系统数据库
- 需求分析：学生信息、课程信息、选课关系
- 概念设计：实体识别、属性确定、联系建立
- 逻辑设计：E-R图转关系模式
- 规范化处理：范式分析和模式优化
4.3.2 例题-02：图书管理系统设计
- 问题描述：设计图书馆管理系统数据库
- 需求分析：图书信息、读者信息、借阅关系
- 概念设计：复杂实体和联系的处理
- 逻辑设计：多对多关系的转换
- 物理设计：索引设计和存储优化
4.3.3 例题-03：企业人事管理系统设计
- 问题描述：设计企业人事管理系统数据库
- 需求分析：员工信息、部门信息、职位关系
- 概念设计：层次关系和递归关系的处理
- 逻辑设计：继承关系的数据库实现
- 完整性约束：实体完整性、参照完整性、用户定义完整性
⏰ 学习时间安排
- 总学习时间：8课时
- 建议学习周期：1周
- 每日学习时间：1-2课时
- 重点练习：典型例题的反复练习
🔍 重点难点
重点内容
- 需求分析技巧 - 准确理解业务需求
- 实体识别方法 - 正确识别实体和属性
- 联系确定原则 - 准确建立实体间联系
- E-R图绘制规范 - 标准的图形表示方法
- 关系模式转换 - 熟练的转换技巧
难点突破
- 复杂联系处理 - 多元联系、递归联系
- 弱实体识别 - 依赖实体的正确处理
- 继承关系设计 - 面向对象概念在数据库中的实现
- 完整性约束 - 各种约束条件的设计
📝 解题策略
解题步骤
- 仔细阅读题目 - 理解业务背景和需求
- 识别核心实体 - 找出主要的数据对象
- 确定实体属性 - 分析每个实体的特征
- 建立实体联系 - 确定实体间的关系类型
- 绘制E-R图 - 使用标准符号表示
- 转换关系模式 - 应用转换规则
- 规范化处理 - 检查和优化模式
- 验证设计 - 检查是否满足需求
常见题型
- 概念设计题 - 绘制E-R图 (8-10分)
- 逻辑设计题 - E-R图转关系模式 (6-8分)
- 规范化题 - 范式分析和分解 (6-8分)
- 完整性约束题 - 设计约束条件 (4-6分)
💡 设计原则
基本原则
- 完整性 - 完整反映现实世界
- 一致性 - 避免数据冗余和矛盾
- 可扩展性 - 便于系统功能扩展
- 高效性 - 优化查询和存储性能
设计技巧
- 实体命名 - 使用有意义的名称
- 属性选择 - 选择合适的数据类型
- 主键设计 - 确保唯一性和稳定性
- 外键约束 - 维护参照完整性
📊 考试分值分布
- 概念设计 (40%) - E-R图设计
- 逻辑设计 (35%) - 关系模式转换
- 规范化 (20%) - 范式分析
- 完整性约束 (5%) - 约束设计
预计完成时间：8课时 | 难度等级：★★★★★