Microsoft Word - TR-REC-05科学数据库建库技术指导规范

项 目 编 号 文 档 编 号 INFO-115-C01 TR-REC-05 中 国 科 学 院 数 据 应 用 环 境 建 设 与 服 务 数 据 库 建 设 技 术 指 导 规 范 ( 征 求 意 见 稿 ) 中 国 科 学 院 计 算 机 网 络 信 息 中 心 科 学 数 据 中 心 2009 年 6 月

目 录 1 前 言... 1 2 范 围... 1 3 术 语 和 定 义... 2 3.1 范 式...2 3.2 关 联...2 3.3 关 系 模 型...2 3.4 视 图...2 3.5 外 键...2 3.6 约 束...2 3.7 主 键...3 4 命 名 规 范... 3 4.1 规 范 约 定...3 4.2 表 名...3 4.3 视 图...3 4.4 存 储 过 程...3 4.5 函 数...4 4.6 触 发 器...4 4.7 字 段...4 4.8 索 引...4 5 数 据 库 建 设 过 程 规 范... 5 5.1 概 述...5 5.2 需 求 分 析 阶 段...6 5.2.1 需 求 调 查...6 5.2.2 内 容 分 析...7 5.3 概 念 结 构 设 计 阶 段...10

5.3.1 准 备 工 程...11 5.3.2 定 义 实 体...11 5.3.3 定 义 关 系...11 5.3.4 定 义 属 性...12 5.3.5 定 义 键...12 5.3.6 定 义 索 引...13 5.3.7 定 义 其 他 对 象 和 规 则...13 5.4 逻 辑 结 构 设 计 阶 段...14 5.5 数 据 库 物 理 设 计 阶 段...16 5.6 实 施 运 行 维 护 规 范...17 6 数 据 库 建 设 安 全 性 规 范... 18 6.1 概 述...18 6.2 完 整 性 设 计...18 6.3 物 理 安 全...21 6.4 访 问 控 制...21 6.5 数 据 备 份...22 附 录 1: 需 求 调 查 表 范 例 - 水 土 保 持 与 生 态 环 境 研 究 中 心... 23 附 录 2: 范 式... 39 参 考 文 献... 42

1 前 言 数 据 库 技 术 是 信 息 资 源 管 理 最 有 效 的 手 段 数 据 库 设 计 是 指 对 于 一 个 给 定 的 应 用 环 境, 构 造 最 优 的 数 据 库 模 式, 建 立 数 据 库 及 其 应 用 系 统, 有 效 存 储 数 据, 满 足 用 户 信 息 要 求 和 处 理 要 求 经 过 近 几 年 的 快 速 发 展, 科 学 数 据 库 项 目 内 开 发 了 一 批 数 据 库 应 用 项 目, 但 由 于 没 有 规 范 性 的 建 库 指 导, 导 致 了 部 分 数 据 库 不 能 方 便 快 捷 的 为 外 部 提 供 服 务 ; 另 外, 项 目 内 还 存 在 大 量 的 科 学 数 据 有 待 整 理, 因 此 为 了 更 好 的 将 科 学 数 据 对 外 提 供 服 务 以 及 对 各 种 纷 繁 复 杂 的 数 据 进 行 整 合, 构 建 规 范 的 建 库 技 术 规 范 是 必 然 也 是 必 需 的 科 学 的 数 据 库 建 库 技 术 能 够 对 已 有 的 数 据 进 行 高 效 的 保 存 利 用, 同 时 促 进 科 学 研 究 的 进 一 步 发 展, 有 利 于 发 现 挖 掘 深 层 次 的 科 学 研 究 成 果 本 规 范 通 过 科 学 数 据 建 库 的 命 名 结 构 建 库 过 程 及 安 全 性 措 施 等 几 个 技 术 方 面 进 行 约 定, 目 的 就 是 提 供 一 套 规 范 合 理 科 学 的 建 库 技 术 体 系, 为 科 学 数 据 的 应 用 系 统 提 供 建 库 技 术 参 考, 提 高 科 学 数 据 的 有 效 利 用 率 和 可 整 合 性 同 时, 本 规 范 期 望 能 够 为 科 学 数 据 的 研 究 人 员 和 建 库 技 术 人 员, 及 科 学 数 据 的 应 用 人 员 所 用, 以 便 能 够 保 证 科 学 数 据 存 储 的 规 范 性, 提 高 科 学 数 据 在 信 息 领 域 的 再 利 用 率 2 范 围 本 规 范 主 要 从 关 系 数 据 库 的 命 名 关 系 和 结 构 以 及 建 设 过 程 等 几 个 方 面 来 规 定 数 据 库 设 计 应 遵 循 的 规 范 本 规 范 适 用 于 科 学 数 据 库 项 目 内 或 其 他 可 应 用 的 数 据 库 建 设 领 域, 主 要 用 来 规 范 和 指 导 科 学 数 据 库 系 统 内 各 项 目 及 单 位 的 数 据 库 建 库 工 作 1

3 术 语 和 定 义 3.1 范 式 关 系 数 据 库 中 的 关 系 是 要 满 足 一 定 要 求 的, 满 足 不 同 程 度 要 求 的 为 不 同 范 式 满 足 最 低 要 求 的 叫 第 一 范 式, 简 称 1NF 在 第 一 范 式 中 满 足 进 一 步 要 求 的 为 第 二 范 式, 其 余 以 此 类 推 一 般 而 言, 数 据 库 的 设 计 应 至 少 满 足 第 三 范 式 3.2 关 联 关 联 是 不 同 表 之 间 的 数 据 彼 此 联 系 的 方 法 关 联 同 时 存 在 于 形 成 不 同 实 体 的 数 据 项 之 间 和 表 实 体 本 身 之 间, 构 成 了 数 据 库 规 范 化 的 基 本 核 心 问 题 它 分 为 一 对 一 一 对 多 多 对 多 三 种 关 联 形 式 3.3 关 系 模 型 关 系 模 型 由 关 系 数 据 结 构 关 系 操 作 集 合 和 关 系 完 整 性 约 束 三 部 分 组 成 在 关 系 模 型 中, 实 体 与 实 体 间 的 联 系 都 是 用 关 系 来 表 示 的 3.4 视 图 视 图 是 一 个 定 制 的 虚 拟 表 可 以 是 本 地 的 远 程 的 或 带 参 数 的 ; 其 数 据 可 以 来 源 于 一 个 或 多 个 表, 或 者 其 他 视 图 ; 它 是 可 更 新 的, 可 以 引 用 远 程 表 ; 它 可 以 更 新 数 据 源 视 图 是 基 于 数 据 库 的, 因 此, 创 建 视 图 的 前 必 须 有 数 据 库 3.5 外 键 外 键 是 一 个 关 系 中 的 一 组 属 性 ( 一 个 或 多 个 列 ), 它 同 时 也 是 某 种 ( 相 同 的 或 其 它 的 ) 关 系 中 的 主 键 它 是 关 系 之 间 的 逻 辑 链 接 3.6 约 束 数 据 库 管 理 系 统 必 须 提 供 一 种 机 制 来 检 查 数 据 库 中 的 数 据, 看 其 是 否 满 足 语 义 规 定 的 条 件, 这 些 加 在 数 据 库 数 据 之 上 的 语 义 规 范, 称 为 约 束 约 束 又 可 以 分 为 完 整 性 约 束 唯 一 性 约 束 等 2

3.7 主 键 每 张 表 都 应 该 包 含 相 同 的 一 个 或 一 组 字 段, 它 们 都 是 保 存 在 表 中 的 每 一 条 记 录 的 唯 一 标 识, 通 常 这 些 字 段 ( 即 主 键 ) 需 要 在 建 立 数 据 表 时 就 设 定 并 标 记 4 命 名 规 范 4.1 规 范 约 定 命 名 采 用 26 个 英 文 字 母 ( 一 律 大 写 ) 和 0-9 这 十 个 自 然 数, 加 上 下 划 线 _ 组 成, 共 63 个 字 符, 不 能 出 现 其 他 字 符 ( 注 释 除 外 ) 数 据 库 对 象 包 括 表 视 图 存 储 过 程 函 数 触 发 器 字 段 数 据 库 文 档 对 象 名 字 由 前 缀 和 实 体 名 称 组 成, 长 度 不 超 过 30 个 字 符 前 缀 描 述 对 象 类 型 ; 实 体 名 称 包 括 系 统 标 识 等 信 息 尽 量 详 尽 描 述 实 体 的 内 容, 不 以 数 字 或 下 划 线 开 头 ; 对 象 名 称 中 的 标 识 用 下 划 线 _ 进 行 分 隔 其 中 [] 内 的 内 容 表 示 是 可 选 内 容 4.2 表 名 TB_[< 系 统 标 识 >_][<.> _] < 表 标 识 > 例 : 植 物 信 息 管 理 系 统 中 的 植 物 信 息 表 TB_PMS_PLANTINFO 4.3 视 图 VI_ [< 系 统 标 识 >_][<.> _] < 视 图 标 识 > 例 : 植 物 信 息 管 理 系 统 中 的 植 物 信 息 视 图 VI_PMS_PLANTINFO 4.4 存 储 过 程 SP_ [< 系 统 标 识 >][<.> _]< 存 储 过 程 标 识 > 例 : 植 物 信 息 管 理 系 统 中 的 植 物 信 息 存 储 过 程 3

SP_PMS_PLANTINFO 4.5 函 数 FN_ [< 系 统 标 识 >_][<.> _]< 函 数 标 识 > 例 : 植 物 信 息 管 理 系 统 中 的 植 物 信 息 添 加 FN_PLANTINFO_ADD 4.6 触 发 器 TR_ [< 系 统 标 识 >][< 表 标 识 >_][<.> _]< 触 发 标 识 > 例 : 植 物 信 息 管 理 系 统 中 的 植 物 添 加 TR_PLANTINFO_ADD 4.7 字 段 [< 系 统 标 识 >_][< 表 标 识 >_][<.> _]< 字 段 标 识 > 例 : 植 物 信 息 管 理 系 统 中 的 植 物 信 息 表 中 的 植 物 名 称 字 段 PLANTINFO_NAME 4.8 索 引 IN_[< 系 统 标 识 >_][< 表 标 识 >_][<.> _]< 索 引 标 识 > 例 : 植 物 信 息 管 理 系 统 中 的 植 物 信 息 表 中 的 植 物 名 称 索 引 IN_PLANTINFO_NAME 4

5 数 据 库 建 设 过 程 规 范 5.1 概 述 科 学 数 据 库 技 术 建 库 过 程 建 议 参 考 以 下 的 建 库 流 程 如 图 1 所 示 数 据 库 设 计 中 需 求 分 析 阶 段 综 合 各 科 学 数 据 用 户 的 应 用 需 求 ( 包 括 存 储 科 学 数 据 和 应 用 科 学 数 据 的 需 要 ), 形 成 规 范 的 需 求 调 查 表 需 求 规 格 书 功 能 需 求 表, 有 可 能 还 可 以 提 供 著 录 范 例 ; 在 概 念 设 计 阶 段 形 成 独 立 于 机 器 特 点 独 立 于 各 个 数 据 库 管 理 系 统 产 品 的 概 念 模 式, 用 E-R 图 来 描 述 在 逻 辑 设 计 阶 段 将 E-R 图 转 换 成 具 体 的 数 据 库 产 品 支 持 的 数 据 模 型 如 关 系 模 型, 形 成 数 据 库 逻 辑 模 式 然 后 根 据 用 户 处 理 的 要 求, 安 全 性 的 考 虑, 在 基 本 表 的 基 础 上 再 建 立 必 要 的 视 图 形 成 数 据 的 外 模 式 由 于 科 学 数 据 库 有 其 存 储 数 据 的 特 殊 性, 把 数 据 可 以 分 为 两 大 类 : 关 系 数 据 和 非 关 系 数 据 ( 包 括 不 可 关 系 存 储 的 文 档 观 测 数 据 ), 在 物 理 设 计 阶 段 根 据 数 据 库 管 理 系 统 的 特 点 和 处 理 的 需 要, 进 行 物 理 存 储 安 排, 设 计 索 引, 形 成 数 据 库 内 模 式 最 后 进 行 数 据 ( 或 元 数 据 ) 录 入 建 库 过 程 的 每 一 步 都 是 对 其 前 一 步 骤 的 检 验, 对 于 发 现 的 错 误 或 偏 差 需 要 进 行 及 时 的 评 估, 并 进 行 修 正 完 善 对 由 于 数 据 库 的 设 计 而 在 应 用 当 中 的 造 成 的 不 良 影 响 及 出 现 数 据 误 差 等 现 象 进 行 修 缮 更 新 完 善 5

需 求 调 查 表 数 据 字 典 需 求 规 格 书 功 能 需 求 表 著 录 范 例 评 估 结 构 模 型 E-R 图 关 系 模 型 评 估 评 估 评 估 物 理 结 构 及 评 价 元 数 据 Schema 数 据 录 入 应 用 程 序 的 调 试 运 行 图 1 数 据 库 建 设 过 程 5.2 需 求 分 析 阶 段 在 科 学 数 据 库 建 库 的 需 求 分 析 阶 段 可 以 分 为 两 个 步 骤 : 需 求 调 查 和 内 容 分 析 由 于 科 学 数 据 信 息 的 来 源 形 式 各 异, 数 据 形 态 纷 繁 复 杂, 不 易 统 一 管 理, 我 们 可 以 把 科 学 数 据 大 概 分 为 两 类 数 据 : 关 系 型 数 据 和 非 关 系 型 数 据 ( 不 可 关 系 化 的 数 据, 如 观 测 文 档 仪 器 文 件 等 ) 在 需 求 分 析 阶 段 可 以 对 这 两 种 数 据 进 行 不 同 的 处 理 和 分 析 5.2.1 需 求 调 查 科 学 数 据 信 息 来 源 常 有 的 几 种 方 法 是 : 观 测 试 验 文 献 等 因 此 数 据 的 调 查 分 析 常 用 的 调 查 方 法 有 : 跟 班 观 测 和 试 验 开 调 查 会 请 专 人 ( 观 测 员 采 集 员 等 ) 介 绍 询 问 设 计 调 查 表 请 用 户 填 写 查 阅 记 录 总 之, 根 据 用 户 的 需 求 和 数 据 的 特 性, 调 查 组 织 机 构 情 况 调 查 各 科 学 操 作 流 程 协 助 科 研 用 户 明 确 对 新 的 系 统 和 数 据 库 的 各 种 要 求 确 定 数 据 库 方 案 的 界 定 对 于 关 系 型 的 数 据 调 查 最 后 要 形 成 需 求 调 查 表, 包 括 需 求 介 绍 数 据 表 单 范 例 著 录 功 能 需 求 单 6

对 于 非 关 系 型 的 数 据 调 查 最 后 要 形 成 需 求 调 查 表, 包 括 需 求 介 绍 元 数 据 元 素 需 求 单 著 录 范 例 和 功 能 需 求 单, 数 据 附 录 非 关 系 型 的 数 据 需 求 调 查 表 的 填 写 范 例 见 附 录 1 5.2.2 内 容 分 析 需 求 收 集 和 分 析, 结 果 得 到 数 据 字 典 描 述 的 数 据 需 求 ( 和 数 据 流 图 描 述 的 处 理 需 求 ) 需 求 分 析 的 重 点 是 调 查 收 集 与 分 析 用 户 在 数 据 管 理 中 的 信 息 要 求 处 理 要 求 安 全 性 与 完 整 性 要 求 分 析 和 表 达 用 户 需 求 的 方 法 主 要 包 括 自 顶 向 下 和 自 底 向 上 两 类 方 法 自 顶 向 下 的 结 构 化 分 析 方 法 (Structured Analysis, 简 称 SA 方 法 ) 从 最 上 层 的 系 统 组 织 机 构 入 手, 采 用 逐 层 分 解 的 方 式 分 析 系 统, 并 把 每 一 层 用 数 据 流 图 和 数 据 字 典 描 述 系 统 中 的 数 据 借 助 数 据 字 典 (Data Dictionary, 简 称 DD) 来 描 述, 如 表 1 所 示 ( 其 中 的 数 据 项 描 述 仅 供 参 考 ) 通 过 数 据 字 典 能 够 切 实 的 对 数 据 进 行 真 实 准 确 的 描 述 表 名 ( 含 义 说 明 ) 数 据 项 数 据 项 含 义 数 据 类 型 长 度 取 值 范 围 可 选 性 注 释 表 1 数 据 字 典 规 范 模 式 数 据 字 典 是 各 类 数 据 描 述 的 集 合, 它 是 关 于 数 据 库 中 数 据 的 描 述, 即 元 数 据, 而 不 是 数 据 本 身 数 据 字 典 通 常 包 括 数 据 项 数 据 结 构 数 据 流 数 据 存 储 和 处 理 过 程 五 个 部 分 其 中 数 据 项 是 数 据 的 最 小 组 成 单 位, 若 干 个 数 据 项 可 以 组 成 一 个 数 据 结 构, 数 据 字 典 通 过 对 数 据 项 和 数 据 结 构 的 定 义 来 描 述 数 据 流 数 据 存 储 的 逻 辑 内 容 数 据 项 是 不 可 再 分 的 数 据 单 位 对 数 据 项 的 描 述 通 常 包 括 以 下 内 容 : 数 据 项 描 述 ={ 数 据 项 名, 数 据 项 含 义 说 明, 别 名, 数 据 类 型, 长 度, 取 值 范 围, 取 值 含 义, 与 其 他 数 据 项 的 逻 辑 关 系 } 其 中 取 值 范 围 与 其 他 数 据 项 的 逻 辑 关 系 ( 例 如 该 数 据 项 等 于 另 几 7

个 数 据 项 的 和, 该 数 据 项 值 等 于 另 一 数 据 项 的 值 等 ) 定 义 了 数 据 的 完 整 性 约 束 条 件, 是 设 计 数 据 检 验 功 能 的 依 据 本 规 范 规 定 至 少 应 该 包 含 每 个 字 段 的 数 据 类 型 和 在 每 个 表 内 的 主 外 键, 另 外 在 数 据 结 构 当 中 应 该 设 置 数 据 项 的 ID 号 和 数 据 更 新 时 间 字 段 为 必 备 字 段 数 据 结 构 反 映 了 数 据 之 间 的 组 合 关 系 一 个 数 据 结 构 可 以 由 若 干 个 数 据 项 组 成, 也 可 以 由 若 干 个 数 据 结 构 组 成, 或 由 若 干 个 数 据 项 和 数 据 结 构 混 合 组 成 对 数 据 结 构 的 描 述 通 常 包 括 以 下 内 容 : 数 据 结 构 描 述 ={ 数 据 结 构 名, 含 义 说 明, 组 成 :{ 数 据 项 或 数 据 结 构 }} 数 据 流 是 数 据 结 构 在 系 统 内 传 输 的 路 径 对 数 据 流 的 描 述 通 常 包 括 以 下 内 容 : 数 据 流 描 述 ={ 数 据 流 名, 说 明, 数 据 流 来 源, 数 据 流 去 向, 组 成 :{ 数 据 结 构 }, 平 均 流 量, 高 峰 期 流 量 } 其 中 数 据 流 来 源 是 说 明 该 数 据 流 来 自 哪 个 过 程 数 据 流 去 向 是 说 明 该 数 据 流 将 到 哪 个 过 程 去 平 均 流 量 是 指 在 单 位 时 间 ( 每 天 每 周 每 月 等 ) 里 的 传 输 次 数 高 峰 期 流 量 则 是 指 在 高 峰 时 期 的 数 据 流 量 数 据 存 储 是 数 据 结 构 停 留 或 保 存 的 地 方, 也 是 数 据 流 的 来 源 和 去 向 之 一 它 可 以 是 手 工 文 档 或 手 工 凭 单, 也 可 以 是 计 算 机 文 档 对 数 据 存 储 的 描 述 通 常 包 括 以 下 内 容 : 数 据 存 储 描 述 ={ 数 据 存 储 名, 说 明, 编 号, 流 入 的 数 据 流, 流 出 的 数 据 流, 组 成 :{ 数 据 结 构 }, 数 据 量, 存 取 方 式 } 其 中 存 取 频 度 指 每 小 时 或 每 天 或 每 周 存 取 几 次 每 次 存 取 多 少 数 据 等 信 息 存 取 方 式 包 括 是 批 处 理 还 是 联 机 处 理 ; 是 检 索 还 是 更 新 ; 是 顺 序 检 索 还 是 随 机 检 索 等 另 外, 输 入 的 数 据 流 要 指 出 其 来 源, 输 出 的 数 据 流 要 指 出 其 去 向 处 理 过 程 的 具 体 处 理 逻 辑 一 般 用 判 定 表 或 判 定 树 来 描 述 数 据 字 典 中 只 需 要 描 述 处 理 过 程 的 说 明 性 信 息, 通 常 包 括 以 下 内 容 : 处 理 过 程 描 述 ={ 处 理 过 程 名, 说 明, 输 入 :{ 数 据 流 }, 输 出 :{ 数 据 流 }, 处 理 :{ 简 要 说 明 }} 其 中 简 要 说 明 中 主 要 说 明 该 处 理 过 程 的 功 能 及 处 理 要 求 功 能 是 指 该 处 理 8

过 程 用 来 做 什 么 ( 而 不 是 怎 么 做 ), 处 理 要 求 包 括 处 理 频 度 要 求, 如 单 位 时 间 里 处 理 多 少 事 务 多 少 数 据 量 响 应 时 间 要 求 等 这 些 处 理 要 求 是 后 面 物 理 设 计 的 输 入 及 性 能 评 价 的 标 准 数 据 流 图 (Data Flow Diagram, 简 称 DFD) 是 描 述 数 据 流 和 当 数 据 从 输 入 移 动 到 输 出 时 被 应 用 变 换 的 图 形 化 技 术, 它 以 数 据 传 递 和 加 工 的 角 度, 以 图 型 的 方 式 刻 画 数 据 的 运 动 情 况 数 据 流 图 有 四 种 基 本 成 分, 如 图 2 所 示 外 部 实 体 数 据 的 起 始 点 或 终 点 加 工 变 换 数 据 的 加 工 或 处 理 数 据 对 象 数 据 流, 箭 头 指 向 数 据 流 的 方 向 数 据 存 储 数 据 存 储 图 2 数 据 流 图 的 基 本 成 分 和 表 达 符 号 对 于 比 较 复 杂 的 实 际 问 题, 在 数 据 流 图 上 常 常 出 现 十 几 个 乃 至 几 十 个 加 工, 这 样 的 数 据 流 图 看 起 来 很 不 清 晰, 规 范 规 定 采 用 层 次 结 构 的 数 据 流 图 来 解 决 这 一 问 题 如 图 3 中 的 S, 数 据 输 入 加 工 S 数 据 输 出 图 3 系 统 加 工 数 据 流 图 仅 用 此 图 是 不 能 表 明 数 据 加 工 要 求 的, 需 要 进 一 步 细 化 如 果 S 可 以 分 解 成 两 个 子 加 工 S1 S2, 则 可 以 画 出 它 们 加 工 及 其 相 关 数 据 流, 子 系 统 S1 又 可 以 细 化 为 S1.1 S1.2 等 等, 如 图 4 分 层 数 据 流 图 所 示 9

S 顶 层 S1 S2 0 层 S1.1 S1.2 S1 1 层 图 4 分 层 数 据 流 图 明 确 地 把 需 求 收 集 和 分 析 作 为 数 据 库 设 计 的 第 一 阶 段 是 十 分 重 要 的 这 一 阶 段 收 集 到 的 基 础 数 据 ( 用 数 据 宇 典 来 表 达 ) 和 一 组 数 据 流 程 图 是 下 一 步 进 行 概 念 设 计 的 基 础 5.3 概 念 结 构 设 计 阶 段 通 过 对 科 学 数 据 用 户 需 求 进 行 综 合 归 纳 与 抽 象, 形 成 一 个 独 立 于 具 体 数 据 库 管 理 系 统 的 概 念 模 型, 可 以 用 E-R 图 ( 实 体 - 关 系 图 ) 表 示 概 念 模 型 用 于 信 息 世 界 的 建 模 概 念 模 型 不 依 赖 于 某 一 个 数 据 库 管 理 系 统 支 持 的 数 据 模 型 概 念 模 型 可 以 转 换 为 计 算 机 上 某 一 数 据 库 管 理 系 统 支 持 的 特 定 数 据 模 型 概 念 模 型 特 点 : 具 有 较 强 的 语 义 表 达 能 力, 能 够 方 便 直 接 地 表 达 应 用 中 的 各 种 语 义 知 识 应 该 简 单 清 晰 易 于 用 户 理 解, 是 用 户 与 数 据 库 设 计 人 员 之 间 进 行 交 流 的 语 言 概 念 模 型 设 计 常 用 的 方 法, 它 就 是 把 实 体 - 关 系 方 法 应 用 到 语 义 数 据 模 型 中 的 一 种 语 义 模 型 化 技 术, 用 于 建 立 系 统 信 息 模 型 下 面 以 植 物 信 息 管 理 系 统 局 部 关 系 为 例, 介 绍 创 建 E-R 模 型 的 步 骤 如 下 所 10

示 : 5.3.1 准 备 工 程 这 个 阶 段 的 任 务 是 从 科 学 研 究 的 目 的 描 述 和 范 围 描 述 开 始, 确 定 建 模 目 标, 开 发 建 模 计 划, 组 织 建 模 队 伍, 收 集 数 据 资 源, 制 定 约 束 和 规 范 通 过 调 查 和 观 察 结 果, 科 学 数 据 应 用 流 程, 原 有 管 理 系 统 的 输 入 输 出, 收 集 原 始 数 据, 形 成 基 本 科 学 数 据 表, 如 在 植 物 学 的 研 究 过 程 中 获 得 的 植 物 信 息 数 据 表 5.3.2 定 义 实 体 事 实 上, 在 现 实 世 界 中 具 体 的 应 用 环 境 常 常 对 实 体 和 属 性 己 经 作 了 大 体 的 自 然 的 划 分 在 数 据 字 典 中, 数 据 结 构 数 据 流 和 数 据 存 储 都 是 若 干 属 性 有 意 义 的 聚 合, 就 体 现 了 这 种 划 分 可 以 根 据 源 数 据 名 字 表 中 表 示 物 的 术 语 以 及 具 有 代 码 结 尾 的 术 语, 如 植 物 代 码 分 布 地 区 代 码 植 物 种 类 代 码 等 将 其 名 词 部 分 代 表 的 实 体 标 识 出 来, 从 而 初 步 找 出 潜 在 的 实 体, 形 成 初 步 实 体 表, 然 后 再 进 行 必 要 的 调 整 在 调 整 中 遵 循 的 一 条 原 则 是 : 为 了 简 化 E-R 图 的 处 置, 现 实 世 界 的 事 物 能 作 为 属 性 对 待 的, 尽 量 作 为 属 性 对 待 那 么 符 合 什 么 条 件 的 事 物 可 以 作 为 属 性 对 待 呢? 本 来, 实 体 与 属 性 之 间 并 没 有 形 式 上 可 以 截 然 划 分 的 界 限, 但 可 以 给 出 两 条 准 则 : (1) 作 为 属 性, 不 能 再 具 有 需 要 描 述 的 性 质 属 性 必 须 是 不 可 分 的 数 据 项, 不 能 包 含 其 他 属 性 (2) 属 性 不 能 与 其 他 实 体 具 有 联 系, 即 E-R 图 中 所 表 示 的 联 系 是 实 体 之 问 的 联 系 凡 满 足 上 述 两 条 准 则 的 事 物, 一 般 均 可 作 为 属 性 对 待 5.3.3 定 义 关 系 模 型 中 只 允 许 二 元 联 系,n 元 联 系 必 须 定 义 为 n 个 二 元 联 系 根 据 实 际 的 业 务 需 求 和 规 则, 使 用 实 体 联 系 矩 阵 来 标 识 实 体 间 的 二 元 关 系, 然 后 根 据 实 际 情 况 确 定 出 连 接 关 系 的 势 关 系 名 和 说 明, 确 定 关 系 类 型, 是 标 识 关 系 非 标 识 关 系 ( 强 制 的 或 可 选 的 ) 还 是 非 确 定 关 系 分 类 关 系 如 果 子 实 体 的 每 个 实 例 都 需 要 通 过 和 父 实 体 的 关 系 来 标 识, 则 为 标 识 关 系, 否 则 为 非 标 识 关 系 非 标 识 关 系 中, 如 果 每 个 子 实 体 的 实 例 都 与 而 且 只 与 一 个 父 实 体 关 联, 则 为 强 制 的, 否 则 为 非 强 11

制 的 如 果 父 实 体 与 子 实 体 代 表 的 是 同 一 现 实 对 象, 那 么 它 们 为 分 类 关 系 即 在 这 一 步 工 作 中 确 定 任 意 有 关 联 的 两 个 实 体 之 间 的 关 系 类 型 如 植 物 名 称 实 体 是 其 植 物 分 类 代 码 实 体 的 实 例, 某 一 特 殊 植 物 物 种 在 统 一 的 分 类 体 系 下 只 能 属 于 一 个 分 类, 而 同 一 分 类 可 能 存 在 多 种 植 物 物 种 5.3.4 定 义 属 性 从 源 数 据 表 中 抽 取 说 明 性 的 名 词 开 发 出 属 性 表, 确 定 属 性 的 所 有 者 定 义 非 主 键 属 性, 检 查 属 性 的 非 空 及 非 多 值 规 则 此 外, 还 要 检 查 完 全 依 赖 函 数 规 则 和 非 传 递 依 赖 规 则, 保 证 一 个 非 主 键 属 性 必 须 依 赖 于 主 键 整 个 主 键 仅 仅 是 主 键 5.3.5 定 义 键 通 过 引 入 交 叉 实 体 除 去 上 一 阶 段 产 生 的 非 确 定 关 系, 然 后 从 非 交 叉 实 体 和 独 立 实 体 开 始 标 识 侯 选 键 属 性, 以 便 唯 一 识 别 每 个 实 体 的 实 例, 再 从 侯 选 键 中 确 定 主 键 为 了 确 定 主 键 和 关 系 的 有 效 性, 通 过 非 空 规 则 和 非 多 值 规 则 来 保 证, 即 一 个 实 体 实 例 的 一 个 属 性 不 能 是 空 值, 也 不 能 在 同 一 个 时 刻 有 一 个 以 上 的 值 找 出 误 认 的 确 定 关 系, 将 实 体 进 一 步 分 解, 最 后 构 造 出 IDEF1X 模 型 的 键 基 视 图 确 定 关 系 中 的 主 键 和 外 键 等, 如 植 物 中 文 名 称 可 以 作 为 植 物 基 本 信 息 的 主 键, 同 时 与 植 物 特 性 实 体 关 联 时 又 可 作 为 特 性 实 体 的 外 键 键 选 择 规 范 : 1) 键 设 计 原 则 为 关 联 字 段 创 建 外 键 所 有 的 键 都 必 须 唯 一 避 免 使 用 复 合 键 外 键 总 是 关 联 唯 一 的 键 字 段 2) 使 用 系 统 生 成 的 主 键 设 计 数 据 库 的 时 候 采 用 系 统 生 成 的 键 作 为 主 键, 那 么 实 际 控 制 了 数 据 库 的 索 引 完 整 性 这 样, 数 据 库 和 非 人 工 机 制 就 有 效 地 控 制 了 对 存 储 数 据 中 每 一 行 的 访 问 采 用 系 统 生 成 键 作 为 主 键 还 有 一 个 优 点 : 当 拥 有 一 致 的 键 结 构 时, 找 到 逻 辑 缺 陷 很 容 易 3) 不 要 采 用 用 户 可 编 辑 的 字 段 作 键 ( 不 让 主 键 具 有 可 更 新 性 ) 12

在 确 定 采 用 什 么 字 段 作 为 表 的 键 的 时 候, 可 一 定 要 小 心 用 户 将 要 编 辑 的 字 段 通 常 的 情 况 下 不 要 选 择 用 户 可 编 辑 的 字 段 作 为 键 4) 可 选 键 有 时 可 做 主 键 把 可 选 键 进 一 步 用 做 主 键, 可 以 拥 有 建 立 强 大 索 引 的 能 力 5.3.6 定 义 索 引 索 引 是 从 数 据 库 中 获 取 数 据 的 最 高 效 方 式 之 一 95% 的 数 据 库 性 能 问 题 都 可 以 采 用 索 引 技 术 得 到 解 决 1) 如 果 一 个 ( 或 一 组 ) 属 性 经 常 在 查 询 条 件 中 出 现, 则 考 虑 在 这 个 ( 或 这 组 ) 属 性 上 建 立 索 引 ( 或 组 合 索 引 ); 2) 如 果 一 个 属 性 经 常 作 为 最 大 值 和 最 小 值 等 聚 集 函 数 的 参 数, 则 考 虑 在 这 个 属 性 上 建 立 索 引 ; 3) 如 果 一 个 ( 或 一 组 ) 属 性 经 常 在 连 接 操 作 的 连 接 条 件 中 出 现, 则 考 虑 在 这 个 ( 或 这 组 ) 属 性 上 建 立 索 引 ; 4) 逻 辑 主 键 使 用 唯 一 的 成 组 索 引, 对 系 统 键 ( 作 为 存 储 过 程 ) 采 用 唯 一 的 非 成 组 索 引, 对 任 何 外 键 列 采 用 非 成 组 索 引 考 虑 数 据 库 的 空 间 有 多 大, 表 如 何 进 行 访 问, 还 有 这 些 访 问 是 否 主 要 用 作 读 写 5) 大 多 数 数 据 库 都 索 引 自 动 创 建 的 主 键 字 段, 但 是 可 别 忘 了 索 引 外 键, 它 们 也 是 经 常 使 用 的 键, 比 如 运 行 查 询 显 示 主 表 和 所 有 关 联 表 的 某 条 记 录 就 用 得 上 6) 不 要 索 引 MEMO( 备 注 ) 字 段, 不 要 索 引 大 型 字 段 ( 有 很 多 字 符 ), 这 样 作 会 让 索 引 占 用 太 多 的 存 储 空 间 7) 不 要 索 引 常 用 的 小 型 表 不 要 为 小 型 数 据 表 设 置 任 何 键, 假 如 它 们 经 常 有 插 入 和 删 除 操 作 就 更 别 这 样 作 了 对 这 些 插 入 和 删 除 操 作 的 索 引 维 护 可 能 比 扫 描 表 空 间 消 耗 更 多 的 时 间 5.3.7 定 义 其 他 对 象 和 规 则 定 义 属 性 的 数 据 类 型 长 度 精 度 非 空 缺 省 值 约 束 规 则 等 定 义 触 发 器 存 储 过 程 视 图 角 色 同 义 词 序 列 等 对 象 信 息 最 后 形 成 的 概 念 模 型 用 E-R 图 进 行 表 示 如 植 物 的 分 类 关 系 表 示 如 图 4 所 示 13

特 性 名 称 分 布 编 号 代 码 植 物 信 息 属 于 分 类 信 息 图 4 植 物 分 类 关 系 E-R 图 5.4 逻 辑 结 构 设 计 阶 段 将 概 念 结 构 转 换 为 某 个 科 学 数 据 库 管 理 系 统 所 支 持 的 数 据 模 型 ( 例 如 关 系 模 型 ), 并 对 其 进 行 优 化 设 计 逻 辑 结 构 应 该 选 择 最 适 于 描 述 与 表 达 相 应 概 念 结 构 的 数 据 模 型, 然 后 选 择 最 合 适 的 科 学 数 据 库 管 理 系 统, 形 成 数 据 库 文 档 一 定 要 花 点 时 间 创 建 E-R 图 表 和 数 据 字 典 其 中 至 少 应 该 包 含 每 个 字 段 的 数 据 类 型 和 在 每 个 表 内 的 主 外 键 创 建 E-R 图 表 和 数 据 字 典 确 实 有 点 费 时 但 对 其 他 开 发 人 员 要 了 解 整 个 设 计 却 是 完 全 必 要 的 越 早 创 建 越 能 有 助 于 避 免 今 后 可 能 面 临 的 混 乱, 从 而 可 以 让 任 何 了 解 和 应 用 数 据 库 的 人 都 明 确 如 何 从 数 据 库 中 获 得 数 据 将 E-R 图 转 换 为 关 系 模 型 实 际 上 就 是 要 将 实 体 实 体 的 属 性 和 实 体 之 间 的 联 系 转 化 为 关 系 模 式 关 系 模 型 的 逻 辑 结 构 是 一 组 关 系 模 式 的 集 合 E-R 图 则 是 由 实 体 实 体 的 属 性 和 实 体 之 间 的 联 系 三 个 要 素 组 成 的 所 以 将 E-R 图 转 换 为 关 系 模 型 实 际 上 就 是 要 将 实 体 实 体 的 属 性 和 实 体 之 间 的 联 系 转 换 为 关 系 模 式, 这 种 转 换 要 遵 循 如 下 规 范 原 则 : 1) 一 个 实 体 型 转 换 为 一 个 关 系 模 式 实 体 的 属 性 就 是 关 系 的 属 性 实 体 的 标 识 对 应 关 系 模 型 的 候 选 码 2) 一 个 m:n 联 系 转 换 为 一 个 关 系 模 式 与 该 联 系 相 连 的 各 实 体 的 码 以 及 联 系 本 身 的 属 性 均 转 换 为 关 系 的 属 性 而 关 系 模 型 的 候 选 码 为 各 实 体 标 识 的 组 合 3) 一 个 1:n 联 系 可 以 转 换 为 一 个 独 立 的 关 系 模 式, 也 可 以 与 n 端 对 应 的 关 系 模 式 合 并 如 果 转 换 为 一 个 独 立 的 关 系 模 式, 则 与 该 联 系 相 连 的 各 实 体 的 标 识 14

以 及 联 系 本 身 的 属 性 均 转 换 为 关 系 的 属 性, 而 关 系 的 码 为 n 端 实 体 的 码 4) 一 个 1:1 联 系 可 以 转 换 为 一 个 独 立 的 关 系 模 式, 也 可 以 与 任 意 一 端 对 应 的 关 系 模 式 合 并 5) 三 个 或 三 个 以 上 实 体 间 的 一 个 多 元 联 系 转 换 为 一 个 关 系 模 式 与 该 多 元 联 系 相 连 的 各 实 体 的 标 识 以 及 联 系 本 身 的 属 性 均 转 换 为 关 系 的 属 性 而 关 系 模 型 的 候 选 码 为 各 实 体 码 的 组 合 6) 同 一 实 体 集 的 实 体 间 的 联 系, 即 自 联 系, 也 可 按 上 述 1:1 1:n 和 m:n 三 种 情 况 分 别 处 理 7) 具 有 相 同 码 的 关 系 模 式 可 合 并 为 了 进 一 步 提 高 数 据 库 应 用 系 统 的 性 能, 通 常 以 规 范 化 理 论 为 指 导, 还 应 该 适 当 地 修 改 调 整 数 据 模 型 的 结 构, 这 就 是 数 据 模 型 的 优 化 确 定 数 据 依 赖 消 除 冗 余 的 联 系 确 定 各 关 系 模 式 分 别 属 于 第 几 范 式 确 定 是 否 要 对 它 们 进 行 合 并 或 分 解 一 般 来 说 将 关 系 分 解 为 3NF 的 标 准, 即 : 表 内 的 每 一 个 值 都 只 能 被 表 达 一 次 表 内 的 每 一 行 都 应 该 被 唯 一 的 标 识 ( 有 唯 一 键 ) 表 内 不 应 该 存 储 依 赖 于 其 他 键 的 非 键 信 息 对 所 有 的 快 捷 方 式 命 名 规 范 限 制 和 函 数 都 要 编 制 文 档 采 用 给 表 列 触 发 器 等 加 注 释 的 数 据 库 工 具 对 开 发 支 持 和 跟 踪 修 改 非 常 有 用 对 数 据 库 文 档 化, 或 者 在 数 据 库 自 身 的 内 部 或 者 单 独 建 立 文 档 规 范 规 定 : 逻 辑 结 构 设 计 的 成 果 体 现 在 数 据 库 文 档 中, 数 据 库 文 档 应 该 包 括 以 下 的 内 容 : 以 模 块 形 式 表 达 的 设 计 文 档, 大 致 如 表 2 所 示 表 名 : 建 表 人 : tb_pms_plantinfo xiaonao_2008 建 表 日 期 :2008-05-23 版 本 : 1.0 描 述 : 植 物 信 息 管 理 系 统 的 植 物 信 息 表 15

表 2 模 块 形 式 的 设 计 文 档 辅 助 应 用 数 据 字 典 描 述 数 据 表, 表 例 如 表 1 所 示 关 系 模 型, 表 与 表 之 间 的 关 系 以 E-R 图 形 式 表 示, 图 例 如 图 2 所 示 为 加 快 数 据 库 设 计 速 度, 目 前 有 很 多 数 据 库 辅 助 工 具 (CASE 工 具 ), 如 Rational 公 司 的 Rational Rose,CA 公 司 的 Erwin 和 Bpwin,Sybase 公 司 的 PowerDesigner 以 及 Oracle 公 司 的 Oracle Designer 等 设 计 人 员 可 根 据 需 要 选 用 相 应 的 数 据 库 设 计 建 模 工 具 例 如 需 求 分 析 完 成 之 后, 设 计 人 员 可 以 使 用 UML 画 ER 图, 将 ER 图 转 换 为 关 系 数 据 模 型, 生 成 数 据 库 结 构 ; 画 数 据 流 图, 生 成 应 用 程 序 5.5 数 据 库 物 理 设 计 阶 段 为 逻 辑 数 据 模 型 选 取 一 个 最 适 合 应 用 环 境 的 物 理 结 构 ( 包 括 存 储 结 构 和 存 取 方 法 ) 根 据 科 学 研 究 和 科 学 数 据 应 用 系 统 特 点 和 处 理 的 需 要, 进 行 物 理 存 储 安 排, 设 计 索 引, 形 成 科 学 数 据 库 内 模 式 科 学 数 据 库 的 物 理 设 计 与 普 通 数 据 库 的 物 理 设 计 相 同, 通 常 分 为 两 步 : 确 定 数 据 库 的 物 理 结 构 对 物 理 结 构 进 行 评 价, 评 价 的 重 点 是 时 间 和 空 间 效 率 物 理 结 构 依 赖 于 给 定 的 科 学 数 据 库 管 理 系 统 和 硬 件 系 统, 因 此 设 计 人 员 必 须 充 分 了 解 所 用 数 据 库 管 理 系 统 的 内 部 特 征, 特 别 是 存 储 结 构 和 存 取 方 法 ; 充 分 了 解 应 用 环 境, 特 别 是 应 用 的 处 理 频 率 和 响 应 时 间 要 求 ; 并 充 分 了 解 外 存 设 备 的 特 性 数 据 库 物 理 设 计 过 程 中 需 要 对 时 间 效 率 空 间 效 率 维 护 代 价 和 各 种 用 户 要 求 进 行 权 衡, 其 结 果 可 以 产 生 多 种 方 案, 数 据 库 设 计 人 员 必 须 对 这 些 方 案 进 行 细 致 的 评 价, 从 中 选 择 一 个 较 优 的 方 案 作 为 数 据 库 的 物 理 结 构 评 价 物 理 数 据 库 的 方 法 完 全 依 赖 于 所 选 用 的 数 据 库 管 理 系 统, 主 要 是 从 定 量 估 算 各 种 方 案 的 存 储 空 间 存 取 时 间 和 维 护 代 价 入 手, 对 估 算 结 果 进 行 权 衡 比 较, 选 择 出 一 个 较 优 的 合 理 的 物 理 结 构 如 果 该 结 构 不 符 合 用 户 需 求, 则 需 要 修 改 设 计 规 范 规 定, 物 理 设 计 当 中 在 遵 循 数 据 库 设 计 范 式 的 基 础 之 上, 规 定 科 学 数 据 16

库 建 库 时 除 数 据 库 设 计 所 遵 循 的 范 式 外 的 一 些 适 用 规 范 : (1) 所 有 科 学 数 据 记 录 都 要 有 ID 序 列 字 段,ID 号 由 数 据 库 自 动 生 成, 以 标 识 记 录 (2) 所 有 科 学 数 据 记 录 都 要 有 更 新 时 间 字 段, 记 录 标 识 数 据 更 新 情 况 (3) 基 本 信 息 表 中 应 设 置 编 码 字 段 名 中 文 名 称, 编 码 作 为 主 键 与 其 它 表 的 外 键 形 成 对 应 关 系, 完 成 基 于 主 - 外 键 的 完 整 性 约 束 另 定 义 字 段 时 都 要 提 供 相 应 的 字 段 描 述 信 息, 增 强 其 可 读 性 (4) 对 于 主 - 明 细 表 结 构, 设 计 对 应 的 视 图 将 两 表 连 接 用 于 查 询 (5) 类 别 和 状 态 的 多 选 : 多 选 分 为 必 选 (1..n) 和 可 选 (0..n) 如 是 必 选, 在 设 计 时 要 有 说 明, 在 程 序 实 现 中 应 有 控 制 和 检 查 两 个 可 选 的 类 别 或 状 态 表 可 以 合 并 为 一 个 表, 再 与 引 用 此 表 的 主 表 形 成 多 对 多 的 关 系 5.6 实 施 运 行 维 护 规 范 运 用 数 据 库 管 理 系 统 提 供 的 数 据 语 言 ( 例 如 SQL) 及 其 宿 主 语 言 ( 例 如 JAVA), 根 据 逻 辑 设 计 和 物 理 设 计 的 结 果 建 科 学 数 据 库, 编 制 与 调 试 应 用 程 序, 组 织 科 学 数 据 入 库, 并 进 行 试 运 行 规 范 规 定 :SQL 关 键 词 全 部 大 写, 比 如 SELECT,UPDATE,FROM,ORDER,BY 等 数 据 库 实 施 主 要 包 括 以 下 工 作 : 用 DDL 定 义 数 据 库 结 构 组 织 数 据 入 库 编 制 与 调 试 应 用 程 序 数 据 库 试 运 行 建 立 或 者 修 订 数 据 库 之 后, 必 须 用 用 户 新 输 入 的 数 据 测 试 数 据 字 段 最 重 要 的 是, 让 用 户 进 行 测 试 并 且 同 用 户 一 道 保 证 选 择 的 数 据 类 型 满 足 应 用 要 求, 尤 其 在 特 殊 的 科 学 数 据 库 当 中, 如 植 物 物 种 数 据 库, 根 据 不 同 的 需 求 提 供 不 同 的 服 务, 如 有 些 药 用 价 值, 经 济 价 值 等 属 性 需 要 根 据 应 用 需 求 进 行 取 舍 测 试 需 要 在 把 新 数 据 库 投 入 实 际 服 务 之 前 完 成, 并 且 需 要 提 交 测 试 报 告 数 据 库 应 用 系 统 经 过 试 运 行 后 即 可 投 入 正 式 运 行 在 数 据 库 系 统 运 行 过 程 中 必 须 不 断 地 对 其 进 行 评 价 调 整 与 修 改, 定 期 提 交 运 行 监 测 报 告 包 括 : 数 据 库 的 转 储 和 恢 复 数 据 库 的 安 全 性 完 整 性 控 制 数 据 库 性 能 的 监 督 分 析 和 改 进 数 据 库 的 重 组 织 和 重 构 造 17

6 数 据 库 建 设 安 全 性 规 范 6.1 概 述 随 着 数 据 库 技 术 的 不 断 进 步, 信 息 安 全 问 题 也 日 益 突 出, 数 据 库 的 安 全 性 也 更 加 受 到 重 视 建 设 科 学 数 据 库 中, 很 多 科 学 数 据 都 是 不 可 再 现 的, 甚 至 是 长 期 积 累 获 得 的 成 果, 失 不 可 得, 因 此 科 学 数 据 的 安 全 性 显 得 尤 为 重 要 安 全 策 略 主 要 是 维 护 科 学 数 据 信 息 的 完 整 性 保 密 性 和 可 用 性 科 学 数 据 库 的 安 全 建 设 规 范 主 要 是 物 理 安 全 访 问 控 制 数 据 备 份 等 同 其 它 数 据 资 源 相 同, 科 学 数 据 库 数 据 的 安 全 威 胁 主 要 来 自 三 个 方 面 : 非 人 为 破 坏, 比 如 地 震 等 ; 人 为 的 非 主 动 破 坏, 比 如 误 操 作 ; 人 为 主 动 破 坏, 比 如 黑 客 入 侵 对 于 非 人 为 破 坏, 主 要 只 能 依 靠 定 期 备 份 或 者 热 备 份 等, 并 在 相 隔 物 理 距 离 外 保 护 备 份 本 规 范 主 要 讨 论 对 于 人 为 破 坏 的 安 全 性 规 范 6.2 完 整 性 设 计 1) 完 整 性 实 现 机 制 : 实 体 完 整 性 : 每 个 数 据 实 体 都 要 有 主 键, 即 每 条 数 据 记 录 都 要 有 唯 一 标 识 以 区 分 不 同 记 录 如 定 义 植 物 物 种 的 中 文 名 称 为 主 键 以 保 证 其 完 整 性 表 中 删 除 数 据 : 删 除 数 据 的 时 候 要 注 意 主 表 删 除 时 其 附 表 应 该 同 时 进 行 删 除 父 表 中 插 入 数 据 : 父 表 中 插 入 数 据, 要 看 有 哪 些 受 限 条 件, 以 及 注 意 插 入 父 表 数 据 时 还 有 没 有 其 他 的 辅 助 数 据 输 入 如 添 加 化 学 品 数 据 基 本 信 息 时, 要 注 意 其 成 分 信 息 的 添 加 和 关 联 父 表 中 更 新 数 据 : 同 样 需 要 注 意 级 联 更 新 和 受 限 条 件 的 更 新 用 户 定 义 完 整 性 : 数 据 字 段 的 可 选 性 ( 是 否 非 空 ) 以 及 数 据 检 查 等 2) 用 约 束 强 制 数 据 完 整 性 完 整 性 约 束 条 件 作 用 的 对 象 可 以 是 关 系 元 组 列 三 种 其 中 列 约 束 主 要 是 列 的 类 型 取 值 范 围 精 度 排 序 等 约 束 条 件 元 组 的 约 束 是 元 组 中 各 个 字 段 间 的 联 系 的 约 束 关 系 的 约 束 是 若 干 元 组 间 关 系 集 合 上 以 及 关 系 之 间 的 联 系 的 约 18

束 完 整 性 约 束 条 件 涉 及 的 这 三 类 对 象, 其 状 态 可 以 是 静 态 的, 也 可 以 是 动 态 的 (1) 静 态 列 级 约 束 静 态 列 级 约 束 是 对 一 个 列 的 取 值 域 的 说 明, 这 是 最 常 用 也 最 容 易 实 现 的 一 类 完 整 性 约 束, 包 括 以 下 几 方 面 : 对 数 据 类 型 的 约 束 ( 包 括 数 据 的 类 型 长 度 单 位 精 度 等 ) 例 如, 中 国 人 民 大 学 数 据 库 中 学 生 姓 名 的 数 据 娄 型 规 定 为 字 符 型, 长 度 为 8 中 央 民 族 大 学 数 据 库 中 学 生 姓 名 的 数 据 类 型 规 定 为 字 符 型, 长 度 为 20, 因 为 少 数 民 族 的 姓 名 较 长 对 数 据 格 式 的 约 束 例 如, 规 定 学 号 的 前 两 位 表 示 入 学 年 份, 中 间 两 位 表 示 系 的 编 号, 后 三 位 为 顺 序 编 号 出 生 日 期 的 格 式 为 YY.MM.DD 对 取 值 范 围 或 取 值 集 合 的 约 束 例 如, 规 定 学 生 成 绩 的 取 值 范 围 为 0~100, 大 学 本 科 学 生 年 龄 的 取 值 范 围 为 14-29, 性 别 的 取 值 集 合 为 [ 男, 女 ] 对 空 值 的 约 束 空 值 表 示 未 定 义 或 未 知 的 值, 它 与 零 值 和 空 格 不 同 有 的 列 允 许 空 值, 有 的 则 不 允 许 例 如 学 生 学 号 不 能 取 空 值, 成 绩 可 以 为 空 值 其 他 约 束 例 如 关 于 列 的 排 序 说 明, 组 合 列 等 (2) 静 态 元 组 约 束 一 个 元 组 是 由 若 干 个 列 值 组 成 的, 静 态 元 组 约 束 就 是 规 定 元 组 的 各 个 列 之 间 的 约 束 关 系 例 如 订 货 关 系 中 包 含 发 货 量 订 货 量 等 列, 规 定 发 货 量 不 得 超 过 订 货 量 ; 又 如 教 师 关 系 中 包 含 职 称 工 资 等 列, 规 定 教 授 的 工 资 不 低 于 1000 元 (3) 静 态 关 系 约 束 在 一 个 关 系 的 各 个 元 组 之 间 或 者 若 干 关 系 之 间 常 常 存 在 各 种 联 系 或 约 束 常 见 的 静 态 关 系 约 束 有 : 实 体 完 整 性 约 束 参 照 完 整 性 约 束 实 体 完 整 性 约 束 和 参 照 完 整 性 约 束 是 关 系 模 型 的 两 个 极 其 重 要 的 约 19

束, 称 为 关 系 的 两 个 不 变 性 函 数 依 赖 约 束 大 部 分 函 数 依 赖 约 束 都 在 关 系 模 式 中 定 义 统 计 约 束 即 字 段 值 与 关 系 中 多 个 元 组 的 统 计 值 之 间 的 约 束 关 系 例 如 规 定 部 门 经 理 的 工 资 不 得 高 于 本 部 门 职 工 平 均 工 资 的 5 倍, 不 得 低 于 本 部 门 职 工 平 均 工 资 的 2 倍 这 里, 本 部 门 职 工 的 平 均 工 资 是 一 个 统 计 值 (4) 动 态 列 级 约 束 动 态 列 级 约 束 是 修 改 列 定 义 或 列 值 时 应 满 足 的 约 束 条 件 ; 包 括 下 面 两 方 面 : 修 改 列 定 义 时 的 约 束 例 如, 将 允 许 空 值 的 列 改 为 不 允 许 空 值 时, 如 果 该 列 目 前 已 存 在 空 值, 则 拒 绝 这 种 修 改 修 改 列 值 时 的 约 束 修 改 列 值 有 时 需 要 参 照 其 旧 值, 并 且 新 旧 值 之 间 需 要 满 足 某 种 约 束 条 件 例 如, 职 工 工 资 调 整 不 得 低 于 其 原 来 工 资, 学 生 年 龄 只 能 增 长 等 (5) 动 态 元 组 约 束 动 态 元 组 约 束 是 指 修 改 元 组 的 值 时 元 组 中 各 个 字 段 间 需 要 满 足 某 种 约 束 条 件 例 如 职 工 工 资 调 整 时 新 工 资 不 得 低 于 原 工 资 + 工 龄 *1.5 等 (6) 动 态 关 系 约 束 动 态 关 系 约 束 是 加 在 关 系 变 化 前 后 状 态 上 的 限 制 条 件, 例 如 事 务 一 致 性 原 子 性 等 约 束 条 件 3) 强 制 指 示 完 整 性 在 有 害 数 据 进 入 数 据 库 之 前 将 其 剔 除 激 活 数 据 库 系 统 的 指 示 完 整 性 特 性 这 样 可 以 保 持 数 据 的 清 洁 而 能 迫 使 开 发 人 员 投 入 更 多 的 时 间 处 理 错 误 条 件 4) 使 用 查 找 控 制 数 据 完 整 性 控 制 数 据 完 整 性 的 最 佳 方 式 就 是 限 制 用 户 的 选 择 只 要 有 可 能 都 应 该 提 供 给 用 户 一 个 清 晰 的 价 值 列 表 供 其 选 择 这 样 将 减 少 键 入 代 码 的 错 误 和 误 解 同 时 提 供 数 据 的 一 致 性 某 些 公 共 数 据 特 别 适 合 查 找 : 国 家 代 码 状 态 代 码 等 5) 采 用 视 图 在 数 据 库 和 应 用 程 序 代 码 之 间 提 供 另 一 层 抽 象, 可 以 为 应 用 程 序 建 立 专 门 的 20

视 图 而 不 必 非 要 应 用 程 序 直 接 访 问 数 据 表 这 样 做 会 在 处 理 数 据 库 变 更 时 提 供 了 更 多 的 自 由 6.3 物 理 安 全 保 证 物 理 安 全 是 安 全 防 范 的 基 本 这 主 要 是 指 保 证 数 据 库 服 务 器 数 据 库 所 在 环 境 相 关 网 络 的 物 理 安 全 性 比 如 : 是 否 能 够 保 证 服 务 器 所 在 网 络 的 网 线 交 换 机 性 能 环 境 的 物 理 安 全 ; 是 否 只 有 数 据 库 管 理 员 能 够 在 物 理 上 接 触 数 据 库 服 务 器 ; 是 否 能 够 确 保 避 免 通 过 社 会 工 程 学 的 手 段 来 欺 骗 或 者 诱 导 从 而 能 获 得 物 理 上 的 访 问 能 力 等 等 6.4 访 问 控 制 访 问 控 制 是 基 本 安 全 性 的 核 心 科 学 数 据 库 系 统 的 访 问 控 制 也 包 括 了 帐 号 管 理 密 码 策 略 权 限 控 制 用 户 认 证 等 方 面, 主 要 是 从 与 帐 号 相 关 的 方 面 来 维 护 数 据 库 的 安 全 性 比 如 :Spida 蠕 虫 仅 仅 利 用 了 SQL Server 数 据 库 的 最 高 管 理 员 帐 号 sa 密 码 为 空 而 入 侵 并 扩 散 的 访 问 控 制 策 略 主 要 包 括 : 避 免 帐 号 被 人 列 举 比 如, 非 管 理 员 获 得 所 有 数 据 库 用 户 帐 号 列 表 最 小 化 权 限 原 则 数 据 库 管 理 员 仅 仅 分 配 帐 号 的 足 够 使 用 权 限 比 如, 如 果 一 个 用 户 只 需 要 进 行 数 据 库 的 查 询 工 作, 那 么 这 个 用 户 使 用 的 权 限 就 只 能 局 限 于 SELECT 语 句, 而 不 能 有 DELETE UPDATE 等 语 句 的 使 用 权 限 权 限 的 扩 散 以 及 超 越 应 用 范 围 的 访 问 是 访 问 控 制 的 一 大 威 胁, 很 多 科 学 数 据 的 流 失 和 侵 权 都 是 因 为 这 个 途 径 而 造 成 的 最 高 权 限 最 小 化 原 则 确 保 不 会 分 配 多 余 的 管 理 员 权 限 帐 号 管 理 员 帐 号 的 数 量 和 安 全 危 险 性 是 成 正 比 的 帐 号 密 码 安 全 原 则 分 配 帐 号 的 密 码 必 须 符 合 密 码 安 全 原 则 的 要 求 基 本 密 码 安 全 要 求 包 括 : 密 码 长 度 (8 位 以 上 ) 密 码 复 杂 性 ( 必 须 同 时 包 括 字 母 数 字 和 符 号 ) 密 码 结 构 非 连 续 性 ( 密 码 构 成 内 容 必 须 是 在 键 盘 上 分 别 隔 离 的 元 素,1234%qwert 这 样 的 密 码 结 构 就 是 不 符 合 要 求 的 ) 等 有 条 件 的 或 者 有 非 常 高 安 全 要 求 的 环 境 甚 至 可 以 采 用 一 次 性 密 码 密 码 21

的 安 全 性 是 访 问 控 制 的 主 要 威 胁, 特 别 是 最 高 管 理 员, 比 如 sa 帐 号 的 密 码 用 户 认 证 是 否 足 够 安 全 密 码 是 否 经 过 加 密, 确 保 认 证 过 程 的 密 码 安 全 性, 用 户 认 证 过 程 是 否 有 日 志 记 录 详 尽 的 访 问 审 核 访 问 审 核 能 够 为 损 害 等 提 供 可 查 依 据 其 中 Oracle 数 据 库 提 供 了 详 尽 的 审 核 功 能, 比 如 :SQL 语 句 角 色 添 加 删 除 登 录 事 件 的 成 功 失 败 对 象 的 使 用 语 句 权 限 的 使 用 密 码 更 改 数 据 库 事 件 锁 事 件 存 储 过 程 事 件 以 及 服 务 关 闭 启 动 等 等 文 件 的 访 问 控 制 确 保 文 件 不 会 被 人 修 改 删 除 这 些 文 件 包 括 数 据 库 系 统 文 件 数 据 库 文 件 日 志 文 件 以 及 备 份 文 件 等 6.5 数 据 备 份 科 学 数 据 与 其 他 类 别 的 数 据 相 比, 数 据 价 值 更 显 得 珍 贵, 因 为 有 些 科 学 数 据 如 地 理 地 质 等 数 据 资 源 都 是 通 过 常 年 累 月 的 积 累 才 获 得 的 第 一 手 资 料, 因 此 存 储 起 来 更 加 需 要 加 倍 注 意 其 安 全 性 为 了 避 免 珍 贵 数 据 的 流 失, 定 期 的 进 行 数 据 备 份 是 减 少 数 据 损 失 的 有 效 手 段, 能 让 数 据 库 遭 到 破 坏 ( 恶 意 或 者 误 操 作 ) 后, 恢 复 数 据 资 源 这 也 是 数 据 库 安 全 策 略 的 一 个 重 要 部 分 其 中 Oracle 数 据 库 系 统 可 以 从 多 种 故 障 中 恢 复, 包 括 : 媒 体 故 障, 用 户 错 误, 服 务 器 永 久 丢 失 制 订 适 合 自 己 的 数 据 库 备 份 策 略, 必 须 确 定 数 据 的 可 用 性 要 求 总 体 备 份 策 略 包 括 备 份 的 类 型 和 频 率 以 及 所 需 的 硬 件 特 性 和 速 度 最 好 能 够 测 试 备 份 和 恢 复 过 程, 有 助 于 确 保 拥 有 从 各 种 故 障 中 恢 复 所 需 的 备 份, 并 且 当 真 正 的 故 障 发 生 时 可 以 快 速 平 稳 地 执 行 恢 复 过 程 制 订 过 程 中 需 要 根 据 自 己 的 实 际 情 况 来 确 定 备 份 周 期 等, 比 如 : 服 务 器 故 障 时 间 将 对 科 学 研 究 造 成 多 大 的 经 济 损 失 ; 重 新 创 建 丢 失 的 数 据 的 难 易 程 度 如 何 ; 如 果 遇 到 媒 体 故 障, 如 磁 盘 驱 动 器 发 生 故 障, 可 接 受 的 故 障 时 间 是 多 长 ; 一 旦 发 生 灾 难, 如 因 火 灾 丢 失 服 务 器, 可 接 受 的 故 障 时 间 是 多 长 ; 什 么 时 候 大 量 使 用 数 据 库, 导 致 频 繁 的 插 入 和 更 新 操 作, 等 等 争 取 通 过 数 据 备 份 把 意 外 的 数 据 损 失 减 到 最 少, 从 而 保 留 宝 贵 的 科 学 研 究 成 果 数 据 22

附 录 1: 需 求 调 查 表 范 例 - 水 土 保 持 与 生 态 环 境 研 究 中 心 元 数 据 需 求 调 查 表 1. 联 系 信 息 建 库 单 位 水 土 保 持 与 生 态 环 境 研 究 中 心 2. 建 设 重 点 ( 请 划 勾 号 或 使 用 说 明 性 文 字 ) 建 库 负 责 人 / 联 系 人 电 话 / 邮 件 元 数 据 集 数 据 库 分 析 与 设 计 数 据 库 集 成 应 用 系 统 其 他 XXX 13**********/***@XXX.com 建 立 元 数 据 库 是 是 无 3. 预 期 成 果 建 立 基 于 WEB 的 元 数 据 库 系 统, 实 现 以 下 功 能 : 1 通 过 浏 览 器 界 面 进 行 元 数 据 的 查 询 2 在 元 数 据 库 的 数 据 集 名 称 与 文 件 类 型 的 数 据 间 建 立 热 连 接, 点 击 数 据 集 的 名 称, 便 可 获 得 相 应 的 数 据, 这 是 对 公 开 数 据 的 访 问 方 式 但 对 未 公 开 的 数 据 集, 则 可 设 置 密 码 访 问 ; 对 非 在 线 数 据 要 指 出 获 得 数 据 的 联 系 方 法 3 元 数 据 的 输 入 页 面 是 按 照 元 数 据 标 准 的 内 容 来 编 写 的 用 户 向 页 面 的 文 本 框 内 添 入 相 应 的 内 容, 有 页 面 的 应 用 程 序 实 现 元 数 据 格 式 的 控 制, 他 把 元 数 据 的 输 入 页 面 上 用 户 输 入 的 文 本 转 换 成 元 数 据 格 式 化 文 档, 利 用 jsp 再 把 元 数 据 格 式 化 文 档 转 换 成 对 数 据 库 的 操 作 3 登 录 和 注 册 对 未 登 录 和 注 册 的 用 户 系 统 拒 绝 进 入 4. 数 据 类 型 及 来 源 文 件 类 型 图 形 类 型 图 像 类 型 数 据 来 源 于 科 研 活 动, 如 试 验 调 查 监 测 等 23

5. 特 殊 数 据 的 处 理 流 无 程 6. 参 考 标 准 参 考 了 中 国 生 态 研 究 网 络 发 布 的 元 数 据 标 准 7. 数 据 当 前 状 态 ( 对 于 数 字 化 并 以 入 库 的 数 据, 请 继 续 填 写 下 页 表 格 的 详 细 信 息 ) 数 字 化 数 据 : 根 据 现 有 数 据 的 特 点 可 将 现 有 数 据 分 为 4 类 : 1 文 件 类 型 这 类 数 据 数 量 大, 每 一 个 数 据 文 件 没 有 固 定 的 格 式 ( 即 每 一 个 数 据 文 件 的 字 段 多 少 内 容 都 不 确 定 ), 而 且, 在 实 际 应 用 时 往 往 需 要 几 个 数 据 文 件 相 互 参 考 所 以 对 这 类 数 据 必 须 建 立 面 向 数 据 集 的 元 数 据 库, 通 过 元 数 据 的 查 询 获 得 一 个 或 多 个 数 据 文 件, 这 样 才 有 实 际 应 用 价 值 这 类 数 据 现 以 文 本 格 式 存 储 2 图 形 类 型 :ARC/info 格 式 3 图 像 图 片 类 型 : 视 频 图 片 (jpeg 格 式 ) 4 关 系 类 型 数 据 库 : 有 些 具 有 固 定 字 段 的 数 据 可 建 立 关 系 数 据 库, 当 然, 他 应 有 区 别 于 以 上 三 种 数 据 类 型 的 元 数 据 标 准 本 次 仅 制 定 文 件 类 型 数 据 的 元 数 据 标 准 8. 主 要 困 难 当 前 开 展 元 数 据 工 作 的 最 大 困 难 是 什 么? 有 无 解 决 方 案 的 初 步 设 想?( 请 详 细 说 明 ) 缺 乏 通 用 的 公 认 的 面 向 数 据 集 的 元 数 据 标 准, 拟 于 工 作 组 共 同 拟 定 该 类 数 据 的 元 数 据 标 准 全 程 参 与 9. 时 间 计 划 : ( 9 月 底 ) 之 前 完 成 元 数 据 需 求 分 析 ( 10 月 底 ) 之 前 完 成 元 数 据 需 求 规 则 书 ( 11 月 底 _) 之 前 完 成 数 据 库 设 计 (_2003 年 底 ) 之 前 完 成 数 据 库 著 录 和 管 理 系 统 24

对 于 每 个 数 据 库, 请 认 真 阅 读 填 表 说 明 填 写 表 (Metadata 元 素 需 求 表 元 素 代 码 表 内 容 关 系 结 构 图 著 录 范 例 表 系 统 功 能 需 求 表 单 ) 的 详 细 信 息, 并 填 好 以 下 各 个 表 格 1. Metadata 元 素 需 求 表 元 素 中 文 名 称 元 素 英 文 名 称 定 义 著 录 规 则 Element Qualifier Eleme nt Quali fier 元 数 据 作 者 元 数 据 编 写 日 期 元 数 据 名 称 项 目 来 源 产 生 数 据 的 目 的 产 生 数 据 的 方 法 创 作 元 数 据 的 人 的 姓 名, 编 写 元 数 据 的 日 期. 元 数 据 文 档 的 名 称 项 目 名 称, 项 目 类 别 产 生 这 些 数 据 的 目 的 在 产 生 这 些 资 料 的 研 究 中 所 应 用 的 主 要 的 科 学 理 论 采 集 数 据 所 用 的 仪 器 设 备 名 称 型 号 以 及 实 验 研 究 方 案, 方 法 等 单 行 文 本, 可 以 包 括 英 文 和 中 文 名 字, 中 间 用 斜 线 分 隔 日 期 单 行 文 本 自 由 文 本 自 由 文 本 自 由 文 本 25

学 科 类 别 数 据 产 权 拥 有 者 数 据 集 名 称 数 据 集 简 介 数 据 采 集 时 间 数 据 采 集 地 点 索 引 关 键 词 指 明 产 生 这 些 资 料 的 主 要 学 科 领 域 及 主 要 应 用 领 域 数 据 的 产 权 拥 有 者, 其 详 细 情 况 在 人 员 参 考 信 息 中 注 明 数 据 集 的 标 题 可 有 多 个 关 于 数 据 集 的 简 要 说 明 数 据 采 集 开 始 和 结 束 的 时 间 说 明 资 料 集 的 空 间 特 性, 采 集 资 料 的 地 点 或 空 间 覆 盖 等 等 从 关 键 词 词 典 中 选 取 的, 对 元 资 料 进 行 学 科 区 域 时 间 等 分 类 的 关 键 词 单 行 文 本, 按 照 学 科 分 类, 按 学 科 等 级, 用 > 分 隔, 依 次 写 出 所 属 的 各 级 学 科 领 域 允 许 多 个 学 科, 每 个 一 行 单 行 文 本 单 行 文 本 自 由 文 本 时 间 文 本, 按 照 区 域 单 位 从 大 到 小 依 次 书 写, 用 > 分 隔 自 由 文 本, 从 关 键 词 词 典 中 选 取 多 个 关 键 词 之 间 用, 分 隔 26

访 问 信 息 使 用 限 制 人 员 参 考 信 息 关 于 如 何 访 问 数 据 的 信 息 说 明 资 料 访 问 方 式, 以 及 访 问 资 料 的 协 议 及 资 料 载 体 等 用 户 在 获 取 了 资 料 以 后, 使 用 资 料 的 限 制 的 一 个 简 短 描 述 姓 名 科 研 人 员 的 姓 名 对 于 同 名 的 人 员, 通 过 编 号 来 区 别 Online/FTP,Online/HTT P, Offline/paper,Offline/e mail 文 本, 自 由 文 本 文 本, 单 行 文 本 编 号 所 在 单 位 通 信 地 址 电 子 邮 件 地 址 电 话 科 研 人 员 在 元 资 料 中 的 唯 一 编 号 人 员 所 在 研 究 机 构 组 织 等 的 名 称 通 信 地 址, 包 括 邮 政 编 码 人 员 的 电 子 邮 件 地 址 文 本, 没 有 空 格 符 ( 包 括 空 格 跳 位 字 符 换 行 符 ) 的 单 行 文 本 文 本, 没 有 空 格 符 ( 包 括 空 格 跳 位 字 符 换 行 符 ) 的 单 行 文 本 自 由 文 本 文 本 文 本,< 国 家 号 >-< 区 号 >-< 电 话 号 码 >-[< 分 机 号 码 >] 格 式 允 许 有 多 个, 用 换 行 符 分 隔 27

传 真 文 本,< 国 家 号 >-< 区 号 >-< 电 话 号 码 >-[< 分 机 号 码 >] 格 式 允 许 有 多 个, 用 换 行 符 分 隔 4. 著 录 范 例 表 ( 请 参 考 实 例 表 ) 元 素 中 文 名 称 实 例 Element Qualifier 元 数 据 作 者 XXX 元 数 据 编 写 日 期 1995,12 元 数 据 名 称 农 田 生 态 系 统 中 水 肥 循 环 与 平 衡 及 其 提 高 利 用 率 途 径 的 研 究 (1990 年 ) 项 目 来 源 产 生 数 据 的 目 的 国 家 八 五 科 技 攻 关 项 目 1. 农 田 生 态 系 统 中 的 物 质 能 量 循 环 与 平 衡 补 偿 研 究 ; 2. 作 物 与 水 分 养 分 的 关 系 及 其 高 效 利 用 的 影 响 因 素 与 途 径 研 究 ; 3. 土 壤 肥 力 的 演 变 过 程 与 培 肥 途 径 研 究 产 生 数 据 的 方 法 见 附 件 1 学 科 类 别 数 据 拥 有 者 农 学 XXX 数 据 集 标 题 见 附 件 2 数 据 集 简 介 见 附 件 3 数 据 采 集 时 间 数 据 采 集 地 点 1989 年 9 月 28 日 ---1990 年 12 月 31 日 XXXX 28

索 引 关 键 词 农 田 生 态 系 统, 水 肥, 研 究, 作 物, 小 麦, 玉 米, 定 位 试 验, 产 量, 土 壤 水 分 访 问 信 息 使 用 限 制 Offline/email 由 数 据 拥 有 者 认 定 人 员 参 考 信 息 姓 名 XXX 编 号 005 所 在 单 位 通 信 地 址 电 子 邮 件 地 址 中 国 科 学 院 水 利 部 水 土 保 持 研 究 所 陕 西 省 阳 凌 区 西 农 路 26 号 XXX@ms.iswc.ac.cn 电 话 86-29-******* 传 真 86-29-******* 5. 功 能 需 求 表 单 ( 请 参 考 实 例 表 ) 元 素 中 文 名 称 必 填 字 段 多 值 字 段 字 段 简 要 查 询 进 阶 顺 序 查 询 功 能 连 结 统 计 字 段 字 段 最 大 字 符 数 默 认 值 简 要 显 详 细 显 示 款 目 示 款 目 元 数 据 作 者 y y 8 y 元 数 据 编 写 日 期 y 10 y 元 数 据 名 称 y 40 y 项 目 来 源 y y 30 y 产 生 数 据 的 目 的 y 自 由 文 本 y 产 生 数 据 的 方 法 y 连 接 自 由 y 数 据 文 本 产 生 29

元 素 中 文 名 称 必 填 字 段 多 值 字 段 字 段 简 要 查 询 进 阶 顺 序 查 询 功 能 连 结 统 计 字 段 字 段 最 大 字 符 数 默 认 值 简 要 显 详 细 显 示 款 目 示 款 目 方 法 说 明 文 档 学 科 类 别 y y 40 y 数 据 拥 有 者 y y 8 y 数 据 集 名 称 y y 连 接 数 据 集 数 据 集 简 介 y y 连 接 数 据 集 字 段 说 明 表 自 由 文 本 自 由 文 本 y y 数 据 采 集 时 间 y y y 20 y 数 据 采 集 地 点 y y 50 y 索 引 关 键 词 y y y 80 访 问 信 息 y 20 y 使 用 限 制 y 40 y 人 员 参 考 信 息 姓 名 y 8 y 编 号 y 3 y 所 在 单 位 y 50 y 30

元 素 中 文 名 称 必 填 字 段 多 值 字 段 字 段 简 要 查 询 进 阶 顺 序 查 询 功 能 连 结 统 计 字 段 字 段 最 大 字 符 数 默 认 值 简 要 显 详 细 显 示 款 目 示 款 目 通 信 地 址 y 50 y 电 子 邮 件 y y 25 y 地 址 电 话 y y 15 y 传 真 y 15 y 附 件 1 获 得 数 据 的 方 法 : 研 究 计 划 方 案 等 1. 轮 作 方 式 : Ⅰ. 苜 蓿 小 麦 八 区 轮 作 : 苜 蓿 (4 年 ) 马 铃 薯 小 麦 (3 年 ), 共 设 11 区 ; Ⅱ. 豌 豆 小 麦 三 年 四 作 : 豌 豆 小 麦 (2 年 )+ 糜 子, 共 设 6 区 ; Ⅲ. 玉 米 小 麦 三 年 四 收 轮 作 : 玉 米 小 麦 (2 年 )+ 糜 子, 共 设 2 区 ; Ⅳ. 红 豆 草 小 麦 三 年 三 收 轮 作 : 红 豆 草 小 麦 (2 年 ), 共 设 3 区 ; Ⅴ. 粮 豆 草 四 年 五 收 轮 作 : 豌 豆 小 麦 (2 年 ) 玉 米, 设 1 区 ; Ⅵ. 油 菜 小 麦 二 年 二 收 轮 作 : 油 菜 小 麦, 设 2 区 ; Ⅵ. 绿 肥 : 小 麦 一 年 二 收 轮 作 : 小 麦 + 芸 芥, 设 1 区 ; Ⅶ. 玉 米 连 作 : 玉 米, 设 1 区 ; Ⅷ. 裸 地, 设 1 区. 2. 肥 力 水 平 : Ⅰ. 低 肥 磷 肥 4kg Ⅱ. 中 肥 氮 肥 8kg 磷 肥 4kg Ⅲ. 高 肥 施 N P 2 O 5 4kg, 有 机 肥 5000kg ( 优 质 厩 肥 ) Ⅳ. 对 照 不 施 肥 3. 试 验 设 计 : 试 验 处 理 34 个, 另 有 备 用 处 理 2 个, 共 计 36 个, 三 次 重 复, 共 108 个 小 区, 试 验 小 区 面 积 31

为 0.1 亩, 小 区 共 10.26m, 宽 6.5m, 小 区 间 距 05m, 小 区 组 距 1m, 顺 序 排 列, 四 周 走 道 宽 1m 试 验 地 位 于 陕 西 省 长 武 县 西 北 十 里 铺 村 南 1000m, 县 农 科 所 试 验 地 南 100m, 为 长 武 县 塬 的 中 塬, 地 势 平 坦, 土 层 深 厚, 旱 地 试 验 处 理 处 理 号 小 区 号 施 肥 作 物 处 理 号 小 区 号 施 肥 作 物 L1 1,61,85 O 苜 蓿 L19 20,44,104 N16P8M 麦 + 糜 子 L2 2,62,86 P8 苜 蓿 L20 21,45,105 N16P8 麦 + 红 豆 草 L3 3,63,87 N16P8M 苜 蓿 L21 22,46,106 N16P8 小 麦 L4 4,64,88 N16P8 马 铃 薯 L22 23,47,107 N16P8 红 豆 草 L5 5,65,89 N16P8 苜 蓿 L23 24,48,108 N16P8 小 麦 L6 6,66,90 N16P8 苜 蓿 L24 25,49,73 N16P8 油 菜 L7 7,67,91 N16P8 苜 蓿 L25 26,50,74 N16P8 小 麦 L8 8,68,92 N16P8 苜 蓿 L26 27,51,75 N16P8 小 麦 L9 9,69,93 N16P8 麦 + 苜 蓿 L27 28,52,76 N16P8M 小 麦 L10 10,70,94 N16P8 小 麦 L28 29,53,77 N16P8 小 麦 L11 11,71,95 N16P8 小 麦 L29 30,54,78 P8 小 麦 L12 13,37,97 N16P8 小 麦 L30 31,55,79 N16 小 麦 L13 14,38,98 N16P8 豌 豆 L31 32,56,80 M 小 麦 L14 15,39,99 N16P8 麦 + 糜 子 L32 33,57,81 O 小 麦 L15 16,40,100 N16P8M 麦 + 糜 子 L33 34,58,82 N16P8M 玉 米 L16 17,41,101 P8 麦 + 糜 子 L34 35,59,83 O 裸 地 L17 18,42,102 O 麦 + 糜 子 L35 36,60,84 N16P8 小 麦 L18 19,43,103 N16P8 麦 + 糜 子 L36 12,72,96 N16P8 小 麦 32

4. 田 间 种 植 图 : 小 区 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 处 理 号 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 L11 L36 L12 L13 L14 L15 L16 L17 小 区 号 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 处 理 号 L18 L19 L20 L21 L22 L23 L24 L25 L26 L27 L28 L29 L30 L31 L32 L33 L34 L35 小 区 号 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 处 理 号 L12 L13 L14 L15 L16 L17 L18 L19 L20 L21 L22 L23 L24 L25 L26 L27 L28 L29 小 区 号 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 处 理 号 L30 L31 L32 L33 L34 L35 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 L11 L36 小 区 号 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 处 理 号 L24 L25 L26 L27 L28 L29 L30 L31 L32 L33 L34 L35 L1 L2 L3 L4 L5 L6 小 区 号 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 处 理 号 L7 L8 L9 L10 L11 L36 L12 L13 L14 L15 L16 L17 L18 L19 L20 L21 L22 L23 5. 观 测 项 目 (1). 农 艺 项 目 : 作 物 产 量 及 有 关 生 育 性 状 (2). 土 壤 湿 度 : 采 用 " 土 钻 法 ",0~100cm, 每 10cm 取 一 个 样,101~300cm, 每 20cm 取 一 个 样, 播 种 收 获 测 深 3m, 其 它 时 间 测 定,2m A 系 统 测 定 : 处 理 号 为 :L4,L3,L12,L27,L33,L34,L19,L21 测 定 时 间 : 每 月 5 20 日 B 播 种 收 获 期 测 定 : 处 理 号 为 :L18,L19,L20,L21,L25,L26,L27,L28,L29,L30,L31,L32 测 定 时 间 : 随 播 种 收 获 时 间 而 定 C 阶 段 性 测 定 : 处 理 号 L3 33

(3). 气 候 项 目 : 借 助 公 用 设 施 6. 田 间 实 施 记 载 (1). 播 种 作 物 品 种 播 期 播 量 (kg/ 亩 ) 播 种 方 法 备 注 小 麦 76-39-131 1989 年 9 月 17 日 12.5 开 沟 留 种 "3911" 农 药 土 壤 处 理 至 9 月 18 日 玉 米 中 单 二 号 1990 年 4 月 17 日 4 开 沟 留 种 "3911" 农 药 拌 种 油 菜 关 油 二 号 1989 年 8 月 21 日 15 开 沟 留 种 毛 苕 子 蒲 城 引 来 1986 年 4 月 28 日 7.5 豌 豆 白 豌 豆 1990 年 3 月 14 日 12 开 沟 留 种 "1605" 农 药 土 壤 处 理 马 铃 薯 农 家 品 种 1990 年 4 月 6 日 150 挖 穴 点 种 糜 子 农 家 品 种 1990 年 7 月 8 日 5 撒 施 红 豆 草 定 西 引 来 1989 年 7 月 8 日 5 开 沟 留 种 "1605" 农 药 土 壤 处 理 34

(2). 收 获 : 作 物 时 间 方 法 备 注 小 麦 1990 年 6 月 28 日 收 0.05 亩 脱 粒 干 重 为 水 泥 场 直 接 晒 干 计 算 产 量 玉 米 1990 年 9 月 17 日 小 区 收 样, 由 样 品 棒 剥 成 籽 实, 为 样 品 玉 米 籽 重, 晒 干 重, 然 后 求 亩 产 38 区 西 端 中 排 紧 豌 豆 1990 年 6 月 27 日 全 区 收 获 后, 晒 干, 求 算 亩 产 靠 路 边, 被 偷 食 平 均 产 是 未 计 38 区 糜 子 1990 年 9 月 28 日 全 区 收 获, 晒 干 计 算 产 量 洋 芋 1990 年 8 月 29 日 全 区 收 获 计 算 亩 产 红 豆 草 1990 年 7 月 7 日 全 区 收 获 计 算 亩 产 - 油 菜 1990 年 6 月 6 日 全 区 收 获 计 算 亩 产 苜 蓿 1990 年 6 月 14 日 全 区 收 获 计 算 亩 产 1990 年 8 月 24 目 - 附 件 2 数 据 集 名 称 数 据 集 序 号 数 据 集 编 码 数 据 集 名 称 data1 3g900101.arc 小 麦 (L9,L10,L11,L12,14,L15,L16,L17,L18,L19,L20.L21,L23,L25. L26,L27,L28,L29,L30,L31,L32, L35,L36) 产 量 与 生 物 性 状 资 料 数 据 data2 3g900102.arc 苜 蓿 (L1,L2,L3,L5,L6,L7,L8,L9) 玉 米 (L33) 油 菜 (L24) 红 豆 草 (L22) 豌 豆 (L13) 糜 子 (L14,L15, L16,L17,L18,L19) 马 铃 薯 (L4) 产 量 数 据 35

data3 3g900103.arc 苜 蓿 (L3) 的 土 壤 湿 度 数 据 data4 3g900104.arc 马 铃 薯 (L4) 的 土 壤 湿 度 数 据 data5 3g900105.arc 小 麦 (L12) 的 土 壤 湿 度 数 据 data6 3g900106.arc 小 麦 (L27) 的 土 壤 湿 度 数 据 data7 3g900107.arc 玉 米 (L33) 的 土 壤 湿 度 数 据 data8 3g900108.arc 裸 地 (L34) 的 土 壤 湿 度 数 据 data9 3g900109.arc 小 麦 + 糜 子 空 地 (L19) 的 土 壤 湿 度 数 据 data10 3g900110.arc 小 麦 (L21) 土 壤 湿 度 的 数 据 data11 3g900111.arc 小 麦 (L18,L19,L20,L21,L25,L26,L27,L28,L29,L30, L31,L32) 播 种 期 的 土 壤 湿 度 数 据 data12 3g900112.arc 小 麦 (L18,L19,L20,L21,L25,L26,L27,L28,L29,L30, L31,L32) 收 获 期 的 土 壤 湿 度 数 据 data13 3g900113.arc 玉 米 (L33) 播 种 收 获 期 的 土 壤 湿 度 数 据 data14 3g900114.arc 糜 子 (L14,L15,L16) 播 种 期 的 土 壤 湿 度 数 据 data15 3g900115.arc 糜 子 (L14,L15,L16) 收 获 期 的 土 壤 湿 度 数 据 data16 3g900116.arc 苜 蓿 (L3) 临 时 测 定 的 土 壤 湿 度 数 据 附 件 3 数 据 集 简 介 本 文 档 共 整 编 了 1990 年 1 月 -12 月 间 " 农 田 生 态 系 统 中 水 肥 循 环 与 平 衡 及 其 提 高 利 用 率 途 径 的 研 究 " 课 题 的 16 个 数 据 集, 其 中 包 括 本 年 度 小 麦 播 种 期 (1989 年 9 月 28 日 ) 的 土 壤 湿 度 数 据 集 1 个. 变 量 说 明 : Datal: 小 麦 产 量 与 生 物 性 状 资 料 NO1: 处 理 号 NO2: 小 区 号 Ys- 生 物 产 量 (kg/ 亩 ) Yg- 籽 粒 产 量 (kg/ 亩 ) Bs- 基 本 苗 ( 万 / 亩 ) Tw- 冬 季 分 蘖 ( 个 / 株 ) 36

Em- 亩 穗 数 ( 万 / 亩 ) Ge- 穗 粒 数 ( 粒 / 穗 ) Ws- 粒 重 (g) H- 株 高 (cm) Data2: 苜 蓿 玉 米 油 菜 红 豆 草 豌 豆 糜 子 马 铃 薯 的 产 量 NO1: 处 理 号 NO2: 小 区 号 Ys- 生 物 产 量 (kg/ 亩 ) Yg- 籽 粒 产 量 (kg/ 亩 ) Data3: 处 理 L4 的 土 壤 湿 度 Dep: 土 层 深 度 (cm) Jan_5,Jan_20,, 测 定 日 期 ( 月 日 ) Data4,5,6,7,8,9,10: 处 理 分 别 为 L4,L12,L27,L33,L34,L19,L21 的 土 壤 湿 度 Dep: 土 层 深 度 (cm) Jan_5,Jan_20, : 测 定 日 期 ( 月 日 ) Data11:1989 年 -1990 年 度 小 麦 播 种 期 土 壤 湿 度 (1989,9,28) Dep: 土 层 深 度 (cm) L18,L19,L20, : 分 别 为 处 理 号 Data12:1989 年 -1990 年 度 小 麦 收 获 期 土 壤 湿 度 (1990,7,4) Dep: 土 层 深 度 (cm) L18,L19,L20, : 分 别 为 处 理 号 Data13:1990 年 玉 米 (L33) 播 种 期 (4 月 24 日 ), 收 获 期 (9 月 24 日 ) 的 土 壤 湿 度 Dep: 土 层 深 度 (cm) Apr_24,Sep_24: 测 定 日 期 ( 月 日 ) 37

Data14:1990 年 糜 子 播 种 期 土 壤 湿 度 (1990,7,21) Dep: 土 层 深 度 (cm) L14,L15,L16: 分 别 为 处 理 号 Data15:1990 年 糜 子 收 获 期 土 壤 湿 度 (1990,10,10) Dep: 土 层 深 度 (cm) L14,L15,L16: 分 别 为 处 理 号 Data16:1990 年 苜 蓿 (L3) 临 时 测 定 土 壤 湿 度 (1990,10,24) Dep: 土 层 深 度 (cm) L14,L15,L16: 分 别 为 处 理 号 38

附 录 2: 范 式 所 谓 范 式 就 是 符 合 某 一 种 级 别 的 关 系 模 式 的 集 合 通 过 分 解 把 属 于 低 级 范 式 的 关 系 模 式 转 换 为 几 个 属 于 高 级 范 式 的 关 系 模 式 的 集 合 这 一 过 程 称 为 规 范 化 关 系 数 据 库 设 计 之 时 是 要 遵 守 一 定 的 规 则 的 尤 其 是 数 据 库 设 计 范 式 现 简 单 介 绍 1NF ( 第 一 范 式 ),2NF( 第 二 范 式 ),3NF( 第 三 范 式 ) 和 BCNF 第 一 范 式 (1NF): 在 关 系 模 式 R 中 的 每 一 个 具 体 关 系 r 中, 如 果 每 个 属 性 值 都 是 不 可 再 分 的 最 小 数 据 单 位, 则 称 R 是 第 一 范 式 的 关 系 例 : 如 科 研 人 员 号, 姓 名, 电 话 号 码 组 成 一 个 表 ( 一 个 人 可 能 有 一 个 办 公 室 电 话 和 一 个 家 里 电 话 号 码 ) 规 范 成 为 1NF 有 三 种 方 法 : 一 是 重 复 存 储 科 研 人 员 号 和 姓 名 这 样, 关 键 字 只 能 是 电 话 号 码 二 是 科 研 人 员 号 为 关 键 字, 电 话 号 码 分 为 单 位 电 话 和 住 宅 电 话 两 个 属 性 三 是 科 研 人 员 号 为 关 键 字, 但 强 制 每 条 记 录 只 能 有 一 个 电 话 号 码 以 上 三 个 方 法, 第 一 种 方 法 最 不 可 取, 按 实 际 情 况 选 取 后 两 种 情 况 第 二 范 式 (2NF): 如 果 关 系 模 式 R(U,F) 中 的 所 有 非 主 属 性 都 完 全 依 赖 于 任 意 一 个 候 选 关 键 字, 则 称 关 系 R 是 属 于 第 二 范 式 的 例 : 科 研 人 员 绩 效 关 系 (SNO,PNO,GRADE,CREDIT) 其 中 SNO 为 科 研 人 员 号, PNO 为 项 目 号,GRADE 为 成 绩,CREDIT 为 评 分 由 以 上 条 件, 关 键 字 为 组 合 关 键 字 (SNO,PNO) 在 应 用 中 使 用 以 上 关 系 模 式 有 以 下 问 题 : a. 数 据 冗 余, 假 设 同 一 项 目 由 20 个 人 员 共 同 协 作, 评 分 就 重 复 20 次 b. 更 新 异 常, 若 调 整 了 某 项 目 的 评 分 标 准, 相 应 的 元 组 CREDIT 值 都 要 更 新, 有 可 能 会 出 现 同 一 项 目 评 分 不 同 c. 插 入 异 常, 如 开 始 新 项 目, 由 于 没 人 参 与, 没 有 人 员 号 关 键 字, 只 能 等 有 人 参 与 才 能 把 项 目 和 评 分 存 入 d. 删 除 异 常, 若 科 研 人 员 已 经 离 开, 从 当 前 数 据 库 删 除 工 作 记 录 某 些 项 目 课 题 新 员 工 尚 未 进 入 课 题, 则 此 项 课 题 及 评 分 记 录 无 法 保 存 原 因 : 非 关 键 字 属 性 CREDIT 仅 函 数 依 赖 于 PNO, 也 就 是 CREDIT 部 分 依 赖 组 合 关 键 39

字 (SNO,PNO) 而 不 是 完 全 依 赖 解 决 方 法 : 分 成 两 个 关 系 模 式 R1(SNO,PNO,GRADE),R2(PNO,CREDIT) 新 关 系 包 括 两 个 关 系 模 式, 它 们 之 间 通 过 R1 中 的 外 关 键 字 PNO 相 联 系, 需 要 时 再 进 行 自 然 联 接, 恢 复 了 原 来 的 关 系 第 三 范 式 (3NF): 如 果 关 系 模 式 R(U,F) 中 的 所 有 非 主 属 性 对 任 何 候 选 关 键 字 都 不 存 在 传 递 信 赖, 则 称 关 系 R 是 属 于 第 三 范 式 的 例 : 如 S1(SNO,SNAME,DNO,DNAME,DADDRESS) 各 属 性 分 别 代 表 科 研 人 员 号, 姓 名, 所 在 部 门, 部 门 名 称, 部 门 地 址 关 键 字 SNO 决 定 各 个 属 性 由 于 是 单 个 关 键 字, 没 有 部 分 依 赖 的 问 题, 肯 定 是 2NF 但 这 关 系 肯 定 有 大 量 的 冗 余, 有 关 学 生 所 在 的 几 个 属 性 DNO,DNAME,LOCATION 将 重 复 存 储, 插 入, 删 除 和 修 改 时 也 将 产 生 类 似 以 上 例 的 情 况 原 因 : 关 系 中 存 在 传 递 依 赖 造 成 的 即 SNO -> DNO 而 DNO -> SNO 却 不 存 在,DNO -> DADDRESS, 因 此 关 键 辽 SNO 对 DADDRESS 函 数 决 定 是 通 过 传 递 依 赖 SNO -> DADDRESS 实 现 的 也 就 是 说,SNO 不 直 接 决 定 非 主 属 性 DADDRESS 解 决 目 地 : 每 个 关 系 模 式 中 不 能 留 有 传 递 依 赖 解 决 方 法 : 分 为 两 个 关 系 S(SNO,SNAME,DNO),D(DNO,DNAME,DADDRESS) 注 意 : 关 系 S 中 不 能 没 有 外 关 键 字 DNO 否 则 两 个 关 系 之 间 失 去 联 系 BCNF: 如 果 关 系 模 式 R(U,F) 的 所 有 属 性 ( 包 括 主 属 性 和 非 主 属 性 ) 都 不 传 递 依 赖 于 R 的 任 何 候 选 关 键 字, 那 么 称 关 系 R 是 属 于 BCNF 的 或 是 关 系 模 式 R, 如 果 每 个 决 定 因 素 都 包 含 关 键 字 ( 而 不 是 被 关 键 字 所 包 含 ), 则 RCNF 的 关 系 模 式 例 : 设 备 管 理 关 系 模 式 WPE(WNO,PNO,ENO,QNT) 分 别 表 机 房 号, 设 备 号, 科 研 人 员 号, 数 量 有 以 下 条 件 : a. 一 个 机 房 有 多 个 科 研 人 员 b. 一 个 科 研 人 员 仅 在 一 个 机 房 工 作 c. 每 个 机 房 里 一 种 型 号 的 设 备 由 专 人 负 责, 但 一 个 人 可 以 管 理 几 种 设 备 d. 同 一 种 型 号 的 设 备 可 以 分 放 在 几 个 机 房 中 分 析 : 由 以 上 得 PNO 不 能 确 定 QNT, 由 组 合 属 性 (WNO,PNO) 来 决 定, 存 在 函 数 依 赖 (WNO,PNO) -> ENO 由 于 每 个 仓 库 里 的 一 种 配 件 由 专 人 负 责, 而 一 个 人 可 以 管 理 几 种 设 备, 所 以 有 组 合 属 性 (WNO,PNO) 才 能 确 定 负 责 人, 有 (WNO,PNO)-> ENO 因 为 一 个 科 研 人 员 仅 在 一 个 机 房 工 作, 有 ENO -> WNO 由 于 每 个 机 房 里 的 一 种 设 备 由 专 40

人 负 责, 而 一 个 科 研 人 员 仅 在 一 个 机 房 工 作, 有 (ENO,PNO)-> QNT 找 一 下 候 选 关 键 字, 因 为 (WNO,PNO) -> QNT,(WNO,PNO)-> ENO, 因 此 (WNO,PNO) 可 以 决 定 整 个 元 组, 是 一 个 候 选 关 键 字 根 据 ENO->WNO,(ENO,PNO)->QNT, 故 (ENO, PNO) 也 能 决 定 整 个 元 组, 为 另 一 个 候 选 关 键 字 属 性 ENO,WNO,PNO 均 为 主 属 性, 只 有 一 个 非 主 属 性 QNT 它 对 任 何 一 个 候 选 关 键 字 都 是 完 全 函 数 依 赖 的, 并 且 是 直 接 依 赖, 所 以 该 关 系 模 式 是 3NF 分 析 一 下 主 属 性 因 为 ENO->WNO, 主 属 性 ENO 是 WNO 的 决 定 因 素, 但 是 它 本 身 不 是 关 键 字, 只 是 组 合 关 键 字 的 一 部 分 这 就 造 成 主 属 性 WNO 对 另 外 一 个 候 选 关 键 字 (ENO,PNO) 的 部 分 依 赖, 因 为 (ENO,PNO)-> ENO 但 反 过 来 不 成 立, 而 P->WNO, 故 (ENO,PNO)-> WNO 也 是 传 递 依 赖 虽 然 没 有 非 主 属 性 对 候 选 关 键 字 的 传 递 依 赖, 但 存 在 主 属 性 对 候 选 关 键 字 的 传 递 依 赖, 同 样 也 会 带 来 麻 烦 如 一 个 新 员 工 分 配 到 机 房 工 作, 但 暂 时 处 于 实 习 阶 段, 没 有 独 立 负 责 对 某 些 设 备 的 管 理 任 务 由 于 缺 少 关 键 字 的 一 部 分 PNO 而 无 法 插 入 到 该 关 系 中 去 又 如 某 个 人 改 成 不 管 设 备 了 去 负 责 安 全, 则 在 删 除 设 备 的 同 时 该 员 工 也 会 被 删 除 解 决 办 法 : 分 成 管 理 EP(ENO,PNO,QNT), 关 键 字 是 (ENO,PNO) 工 作 EW(ENO, WNO) 其 关 键 字 是 ENO 缺 点 : 分 解 后 函 数 依 赖 的 保 持 性 较 差 如 此 例 中, 由 于 分 解, 函 数 依 赖 (WNO,PNO) -> ENO 丢 失 了, 因 而 对 原 来 的 语 义 有 所 破 坏 没 有 体 现 出 每 个 机 房 里 一 种 设 备 由 专 人 负 责 有 可 能 出 现 一 设 备 由 两 个 人 或 两 个 以 上 的 人 来 同 时 管 理 因 此, 分 解 之 后 的 关 系 模 式 降 低 了 部 分 完 整 性 约 束 一 个 关 系 分 解 成 多 个 关 系, 要 使 得 分 解 有 意 义, 起 码 的 要 求 是 分 解 后 不 丢 失 原 来 的 信 息 这 些 信 息 不 仅 包 括 数 据 本 身, 而 且 包 括 由 函 数 依 赖 所 表 示 的 数 据 之 间 的 相 互 制 约 进 行 分 解 的 目 标 是 达 到 更 高 一 级 的 规 范 化 程 度, 但 是 分 解 的 同 时 必 须 考 虑 两 个 问 题 : 无 损 联 接 性 和 保 持 函 数 依 赖 有 时 往 往 不 可 能 做 到 既 有 无 损 联 接 性, 又 完 全 保 持 函 数 依 赖 需 要 根 据 需 要 进 行 权 衡 1NF 直 到 BCNF 的 四 种 范 式 之 间 有 如 下 关 系 : BCNF 包 含 了 3NF 包 含 2NF 包 含 1NF 总 之, 将 关 系 模 式 投 影 分 解 成 两 个 或 两 个 以 上 的 关 系 模 式, 遵 从 概 念 单 一 化 " 一 事 一 地 " 原 则, 即 一 个 关 系 模 式 描 述 一 个 实 体 或 实 体 间 的 一 种 联 系 规 范 的 实 质 就 是 概 念 的 单 一 化 41

参 考 文 献 [1] 萨 师 煊 王 珊 数 据 库 系 统 概 论 高 等 教 育 出 版 社 2000 年 2 月 第 3 版 [2] 赵 致 格 数 据 库 系 统 与 应 用 清 华 大 学 出 版 社 2005 年 [3] 陈 禹 六, IDEF 建 模 分 析 和 设 计 方 法, 清 华 大 学 出 版 社,1999. [4] CSDN 论 坛 数 据 库 设 计 规 范 专 题 http://search.csdn.net/expert/topic/1959/1959120.xml?temp=.9037897 [5] 技 术 规 范 手 册 台 湾 数 字 图 书 馆 科 技 计 划 组 [6] 濒 危 物 种 数 据 库 技 术 规 范 中 国 林 业 科 学 研 究 院 森 林 保 护 研 究 所 和 资 源 信 息 研 究 所 [7] 海 洋 科 学 数 据 库 建 设 规 范 中 科 院 海 洋 所 2004.10 [8] 大 气 科 学 数 据 库 建 设 规 范 中 科 院 大 气 物 理 研 究 所 2004.10 [9] 元 数 据 需 求 调 查 表 中 科 院 水 土 保 持 与 生 态 环 境 研 究 中 心 42