数据库应用系统的意义

2023-11-24 理论教育版权反馈

【摘要】：关于计算机的运行速度，必须充分考虑数据库应用系统的最大并发任务数，以及每一个任务所能容忍的最大时延。因此，合理地设计数据库是数据库应用系统设计的关键。

1.数据库应用系统组成

在计算机及其相关网络硬件的支持下，利用数据库管理系统具备的各项功能，我们可以构建符合实际应用需求的数据库系统。然后，利用数据库管理系统提供的二次开发功能，或使用某一种数据库应用前端开发工具，编制满足应用需求的应用程序。

由此可见，一个数据库应用系统的组成，包括必要的计算机及其网络硬件、一个合适的数据库管理系统、相应的数据及其基本操作集合——数据库以及一组满足需求的应用程序。数据库应用系统运行的基础是计算机硬件系统，计算机硬件系统的配置必须满足数据库应用系统对于存储容量、运行速度以及信息交换能力等项目的需求。

关于计算机存储容量的计算，除了必须考虑数据库管理系统本身所需要的存储及运行空间、应用程序所需要占用的存储及运行空间之外，还要充分估算数据库数据所需要占用的存储空间，必须保证计算机系统具有足够的存储容量以支持数据库应用系统的运行需求。

关于计算机的运行速度，必须充分考虑数据库应用系统的最大并发任务数，以及每一个任务所能容忍的最大时延。所谓并发任务，是指同时有多个用户使用数据库所发生的操作；而所能容忍的最大时延则是指当某一个用户发出数据库操作指令后，所能容忍的等待时间。在进行计算机硬件配置时，应该保证其运行速度足够快，才能够满足数据库应用系统用户的操作需求。

2.数据库的规范化设计

在数据库应用系统中，数据库是应用系统的基础和核心。因此，合理地设计数据库是数据库应用系统设计的关键。

首先，必须在满足应用需求的基础上建立能够正确反映应用事务的数据库模型，这个数据库模型由若干数据实体构成。然后考察各个数据实体之间的关联，此时，必须对数据库模型进行规范化处理。规范化的目的是减少冗余数据，提供有效的数据检索方法，避免不合理的插入、删除、修改等数据操作，保持数据的一致性。

在关系数据库理论中，一个实用的数据库至少应该满足三种不同的规范化形式。

（1）第一规范化形式

第一规范化形式是指在一个关系（数据表）中没有由多个数据项组合而成的数据项，即一个满足第一规范化形式的关系中的每一个属性（字段）都是不可分的数据项。第一规范化形式简称为一范式或1 NF。(www.chuimin.cn)

在关系数据库中，任何一个数据表都必然是一个满足1 NF的关系。

（2）第二规范化形式

如果在一个满足1 NF的关系中，所有非关键字数据元素都完全依赖于关键字，即不存在一个属性的取值部分依赖于关键字，则称这个关系满足第二规范化形式，简称二范式或2 NF。

在数据库应用系统中如果存在不满足2 NF的数据表，则将导致数据插入或删除的异常，同时会使得在修改数据时，操作显得很复杂，稍有不慎将导致数据的不一致性。

（3）第三规范化形式

如果数据库设计不完善，就会在一些满足2 NF的关系中存在某些数据项间接依赖于关键字的情况，我们称这种依赖为“传递依赖”。对于那些满足2 NF的关系，且其中不存在传递依赖的数据项，则称这个关系满足第三规范化形式，简称三范式或3 NF。一个满足3 NF的数据库将有效地减少数据冗余。

通过对数据库的三种规范化形式的讨论，可以得出这样的结论：数据库的规范化设计应该保证数据库中的所有数据表都能满足2 NF，并应力求满足3 NF。

3.系统功能的规范化设计

系统功能设计的主要任务是采用“自顶向下”的原则将系统必须具备的功能分解为若干个功能模块，并明确描述各个功能模块的具体功能以及相互调用关系。所谓“自顶向下”，是指首先设计应用系统的整体功能，接着将系统整体功能分解为一组子功能，如果某一子功能依然比较复杂，则还须拆分该子功能为明细功能，直至每一个明细功能都仅完成一项单一应用操作为止。

显然，如何划分系统功能，如何确定每一个功能模块所需具备的单一应用操作，以及如何设计各个功能模块之间的相互调用关系是数据库应用系统中功能设计的要点。在进行系统功能设计时，应该遵循功能模块间的耦合原则、功能模块的内聚性原则和功能模块调用的输入/输出原则，关于这些原则在许多软件工程教科书中都有叙述，此处不再赘述。

数据库应用系统的意义

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