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第一章 引 言
§1.1数据库技术
数据库技术作为数据管理技术,是计算机软件领域的一个重要分支,产生于60年代末。现已形成相当规模的理论体系和实用技术。优秀的数据库设计是应用成功的基石。万万丈高楼平地起,数据库设计如同高楼的基石,是开发高品质应用的前提。
1.1.1数据库管理系统(DBMS)
数据库管理系统(DBMS)是指数据库系统中管理数据的软件系统。DBMS是数据库系统的核心组成部分。对数据库的一切操作,包括定义、查询、更新及各种控制,都是通过DBMS进行的。
在不同的计算机系统中,由于缺乏统一的标准,即使同种数据模型的DBMS,它们在用户接口、系统功能方面也常常是不相同的。
用户对数据库进行操作,是由DBMS把操作从应用程序带到外部级、概念级、再导向内部级,进而操作存储器中的数据。DBMS的主要目标,是使数据作为一种可管理的资源处理。
§1.2 公交查询系统
1.2.1系统功能
1、基于浏览器(B/S模式)的公交线路分类查询;
2、数据的录入、修改、添加、删除。
1.2.2系统运行环境
该系统采用Browser/Server模式进行设计: 在服务器上运行Web发布服务器、数据库程序,服务器操作系统为WindowsNT/2000/XP/2003 server,客户机操作为Windows9×/ NT/2000/XP/2003,其上运行浏览器程序,服务器和客户机可为同一设备。
1.2.3系统开发工具
该系统采用JDK Java环境进行开发,数据库服务器为MySQL,WEB发布服务器为Tomcat Server;客户端使用浏览器运行程序,整个系统调试成功。
§1.3 本文所作工作
首先介绍了城市公交查询系统的应用背景、开发环境以及选用的开发工具与数据库的关系,阐明了计算机互联网络的概念。并对数据库的体系结构、DBMS进行了介绍;介绍关系型数据库的基本概念,着重说明了几个关键概念的定义;然后对SQL语言作了一个介绍说明;从特点和功能入手,介绍Java、JSP;并且介绍了B/S模式的概念、特点;用软件工程的方法分析城市公交查询系统,对整个系统进行了需求分析、功能模块划分,并通过ER图对数据库进行概念设计;对城市公交查询系统的具体设计,描述了查询、录入模块的实现过程。
第二章 数据库理论基础
§2.1 关系型数据库
2.1.1数据库的设计理论
关系数据库的设计理论主要包括三个方面的内容:数据依赖、范式,模式设计方法。其中数据依赖起着核心的作用。
1. 函数依赖(Functional dependency , FD)的定义
设R(U)是一个关系模式,U是R的属性集合,X和Y是U的子集。对于R(U)的任何一个可能的关系r,如果r中不存在两个元组,它们在X上的属性值相同,而在Y上的属性值不同,则称“Y函数依赖于X” ,记作X→Y。如果X→Y,并且对于X的任一真子集X ’,都有Y 不函数依赖于X ’,则称“Y完全函数依赖于X” ,记作X f Y 。若X→Y,但Y不完全函数依赖于X,则称“Y部分函数依赖于X” ,记作X P Y 。如果X→Y,Y→Z,且Y≮ X, X不函数依赖于Y,则称“Z传递函数依赖于X”。
2. 范式
在对表的形式进行了规范化定义后,数据结构还有五种规范化定义,定名为规范化模式,称为范式。在这五种范式中,一般只用前三种,对于常用系统就足够了。而且这五种范式是“向上兼容”的,即满足第五范式的数据结构自动满足一、二、三、四范式,满足第四范式的数据结构自动满足第一、二、三范式,……,依此类推。
为防止数据库出现更新异常、插入异常、删除异常、数据冗余太大等现象,关系型数据库要尽量按关系规范化要求进行数据库设计。
3. 模式设计方法
一个好的模式设计方法应符合下列三条原则:
表达性:涉及到两个数据库模式的等价性问题,即数据等价和依赖等价,分别用无损联接和保持函数依赖来衡量。
分离性:是指属性间的“独立关系”应该用不同的关系模式表达。独立联系是我们所考虑