数据库设计原则与安全策略

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"软件工程中的数据库设计原则.pptx" 在软件工程中,数据库设计是构建高效、稳定且安全系统的基础。本资料详细介绍了数据库设计的原则、过程和安全性的相关要点。 首先,数据库设计原则至关重要。设计的目标是确保数据的准确性和一致性,保证数据完整性,并优化数据读取和修改的速度。此外,设计还应考虑备份和恢复机制,以确保数据安全性。基本原则包括:适应性,使数据库能够随着业务变化而扩展;灵活性和扩展性,允许数据库轻松应对未来需求;性能和效率,通过优化查询速度和资源利用率来提升系统性能;以及一致性和完整性,通过规范化来减少数据冗余,提高数据一致性。 规范化是实现这些原则的关键手段。第一范式(1NF)、第二范式(2NF)和第三范式(3NF)是规范化过程中的基础,它们旨在消除数据冗余,提高数据一致性,简化数据更新,从而降低因数据不一致引发的问题。 数据库设计过程分为四个主要阶段:需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。在需求分析阶段,通过面谈、问卷调查等方式了解用户需求,确保需求的准确、完整和一致。概念设计阶段,使用实体-关系图(E-R图)等工具将业务概念转化为模型。逻辑设计阶段,将概念模型转换为满足规范化要求的关系模型,执行规范化操作。最后,物理设计阶段关注数据库在实际硬件上的布局,考虑索引、分区等策略以优化性能。 数据库安全性设计是另一个重要方面,旨在保护数据免受未授权访问、泄露或丢失。安全措施包括访问控制、身份验证、授权和审计,以及加密技术。设计时需要建立严格的安全策略,例如设置用户权限、使用加密算法保护敏感数据,以及定期备份和恢复策略,以确保在遭受攻击或故障时能够迅速恢复。 软件工程中的数据库设计是一个涉及多方面考虑的复杂过程,需要平衡灵活性、性能、安全性和数据完整性。遵循这些原则和步骤,开发者可以创建出高效、可靠且适应性强的数据库系统,满足当前及未来的业务需求。
2023-01-08 上传
Access2010数据库应用 Access-2010数据库应用:数据库设计的基本原则全文共5页,当前为第1页。 单元9 分析与设计Access数据库 2 数据库设计的基本原则 Access-2010数据库应用:数据库设计的基本原则全文共5页,当前为第2页。 3 设计数据库时要综合考虑多个因素,权衡各自利弊确定数据表的结构,基本原则有以下几条: (1)把具有同一个主题的数据存储在一个数据表中,也就是"一表一用"的设计原则。 (2)尽量消除包含在数据表中的冗余数据,但并不是必须消除所有的冗余数据,有时为了提高访问数据库的速度,可以保留必要的冗余,减少数据表之间连接操作,提高效率。 Access-2010数据库应用:数据库设计的基本原则全文共5页,当前为第3页。 4 (3)一般要求数据库设计达到第三范式,因为第三范式的关系模式中不存在非主属性对主关键字的不完全函数依赖和传递函数依赖关系,最大限度地消除了数据冗余和修改异常、插入异常和删除异常,具有较好的性能,基本满足关系规范化的要求。 (4)关系型数据库中,各个数据表之间关系只能为一对一和一对多的关系,对于多对多的关系必须转换为一对多的关系来处理。 (5)设计数据表的结构时,应考虑表结构在未来可能发生的变化,保证表结构的动态适应性。 Access-2010数据库应用:数据库设计的基本原则全文共5页,当前为第4页。 快乐学习、高效学习 Access-2010数据库应用:数据库设计的基本原则全文共5页,当前为第5页。 2
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数据库设计原则全文共5页,当前为第1页。数据库设计原则全文共5页,当前为第1页。1. 原始单据与实体之间的关系 数据库设计原则全文共5页,当前为第1页。 数据库设计原则全文共5页,当前为第1页。   可以是一对一、一对多、多对多的关系。在一般情况下,它们是一对一的关系:即一张原始单据对应且只对应一个实体。在特殊情况下,它们可能是一对多或多对一的关系,即一张原始单据对应多个实体,或多张原始单据对应一个实体。这里的实体可以理解为基本表。明确这种对应关系后,对我们设计录入界面大有好处。   〖例1〗:一份员工履历资料,在人力资源信息系统中,就对应三个基本表:员工基本情况表、社会关系表、工作简历表。这就是"一张原始单据对应多个实体"的典型例子。   2. 主键与外键   一般而言,一个实体不能既无主键又无外键。在E-R 图中, 处于叶子部位的实体, 可以定义主键,也可以不定义主键(因为它无子孙), 但必须要有外键(因为它有父亲)。   主键与外键的设计,在全局数据库的设计中,占有重要地位。当全局数据库的设计完成以后,有个美国数据库设计专家说:"键,到处都是键,除了键之外,什么也没有",这就是他的数据库设计经验之谈,也反映了他对信息系统核心(数据模型)的高度抽象思想。因为:主键是实体的高度抽象,主键与外键的配对,表示实体之间的连接。   3. 基本表的性质   基本表与中间表、临时表不同,因为它具有如下四个特性:   (1) 原子性。基本表中的字段是不可再分解的。   (2) 原始性。基本表中的记录是原始数据(基础数据)的记录。   (3) 演绎性。由基本表与代码表中的数据,可以派生出所有的输出数据。   (4) 稳定性。基本表的结构是相对稳定的,表中的记录是要长期保存的。   理解基本表的性质后,在设计数据库时,就能将基本表与中间表、临时表区分开来。   4. 范式标准   基本表及其字段之间的关系, 应尽量满足第三范式。但是,满足第三范式的数据库设计,往往不是最好的设计。为了提高数据库的运行效率,常常需要降低范式标准:适当增加冗余,达到以空间换时间的目的。   〖例2〗:有一张存放商品的基本表,如表1所示。"金额"这个字段的存在,表明该表的设计不满足第三范式,因为"金额"可以由"单价"乘以"数量"得到,说明"金额"是冗余字段。但是,增加"金额"这个冗余字段,可以提高查询统计的速度,这就是以空间换时间的作法。 数据库设计原则全文共5页,当前为第2页。数据库设计原则全文共5页,当前为第2页。 数据库设计原则全文共5页,当前为第2页。 数据库设计原则全文共5页,当前为第2页。   在Rose 2002中,规定列有两种类型:数据列和计算列。"金额"这样的列被称为"计算列",而"单价"和"数量"这样的列被称为"数据列"。   表1 商品表的表结构   商品名称 商品型号 单价 数量 金额   电视机 29吋 2,500 40 100,000   5. 通俗地理解三个范式   通俗地理解三个范式,对于数据库设计大有好处。在数据库设计中,为了更好地应用三个范式,就必须通俗地理解三个范式(通俗地理解是够用的理解,并不是最科学最准确的理解):   第一范式:1NF是对属性的原子性约束,要求属性具有原子性,不可再分解;   第二范式:2NF是对记录的惟一性约束,要求记录有惟一标识,即实体的惟一性;   第三范式:3NF是对字段冗余性的约束,即任何字段不能由其他字段派生出来,它要求字段没有冗余。   没有冗余的数据库设计可以做到。但是,没有冗余的数据库未必是最好的数据库,有时为了提高运行效率,就必须降低范式标准,适当保留冗余数据。具体做法是:在概念数据模型设计时遵守第三范式,降低范式标准的工作放到物理数据模型设计时考虑。降低范式就是增加字段,允许冗余。   6. 要善于识别与正确处理多对多的关系   若两个实体之间存在多对多的关系,则应消除这种关系。消除的办法是,在两者之间增加第三个实体。这样,原来一个多对多的关系,现在变为两个一对多的关系。要将原来两个实体的属性合理地分配到三个实体中去。这里的第三个实体,实质上是一个较复杂的关系,它对应一张基本表。一般来讲,数据库设计工具不能识别多对多的关系,但能处理多对多的关系。   〖例3〗:在"图书馆信息系统"中,"图书"是一个实体,"读者"也是一个实体。这两个实体之间的关系,是一个典型的多对多关系:一本图书在不同时间可以被多个读者借阅,一个读者又可以借多本图书。为此,要在二者之间增加第三个实体,该实体取名为"借还书",它的属性为:借还时间、借还标志(0表示借书,1表示还书),另外,它还应该有两个外键("图书"的主键,"读者"的主键),使它能与"图书"和"读者"连接。   7. 主键PK的取值方法 数据库设计原