数据库设计分为四个主要阶段需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理设计。各阶段主要产物如下1.2 E-R图与关系模式转换规则1实体转换一个实体对应一个关系模式实体的属性作为关系的属性实体的主键作为关系的主键。2联系转换1:1联系可独立为关系模式也可合并到任意一端实体的关系模式中1:n联系可独立为关系模式也可合并到n端实体的关系模式中m:n联系必须独立为关系模式属性为两端实体的主键加上联系自身的属性主键为两端实体主键的组合1.3 主键与外键设计主键主码关系中唯一标识一个元组的属性或属性组需满足唯一性、非空性、稳定性。外键外码用于建立和加强两个表数据之间链接的一列或多列外键的值必须对应主表中主键的值用于保证数据的参照完整性。1.4 数据库规范化范式是数据库设计的规范用于减少数据冗余和提高数据完整性第一范式1NF属性不可再分第二范式2NF在1NF基础上消除非主属性对主键的部分依赖第三范式3NF在2NF基础上消除非主属性对主键的传递依赖第二部分 数据库设计试题与答案2.1 单项选择题在数据库设计中用于唯一标识表中一行数据的属性是A. 外键 B. 主键 C. 候选键 D. 非主属性答案B。解析主键的核心作用是唯一标识表中的每一条记录确保数据的唯一性。外键约束的主要作用是A. 保证数据的一致性和完整性 B. 提高数据库的查询效率C. 加快数据的删除速度 D. 限制数据的更新频率答案A。解析外键通过关联两个表的数据确保从表中的外键值必须存在于主表的主键中从而维护数据的参照完整性。E-R图中实体、属性、联系分别用什么图形表示A. 矩形、椭圆形、菱形 B. 椭圆形、矩形、菱形C. 矩形、菱形、椭圆形 D. 菱形、矩形、椭圆形答案A。解析E-R图的标准表示法实体用矩形属性用椭圆形联系用菱形。2.2 案例分析题【案例背景】某图书馆管理系统有以下需求1管理员信息包括工号、姓名、联系方式工号唯一标识每位管理员2读者信息包括借书证号、姓名、性别、联系方式借书证号唯一标识每位读者3书目信息包括ISBN号、书名、作者、出版社ISBN号唯一标识每种书目4图书信息包括图书ID、ISBN号、入库时间图书ID唯一标识每本具体图书一种书目对应多本图书5借还记录记录读者的借书和还书信息包括借书证号、图书ID、借出时间、归还时间同一读者同一时间可借阅多本图书同一本图书同一时间只能被一位读者借阅。问题1请给出各关系模式的主键和外键。问题2判断借还记录关系是否满足第三范式若不满足请说明原因。问题1答案管理员工号姓名联系方式主键工号无外键读者借书证号姓名性别联系方式主键借书证号无外键书目ISBN号书名作者出版社主键ISBN号无外键图书图书IDISBN号入库时间主键图书ID外键ISBN号参照书目关系借还记录借书证号图书ID借出时间归还时间主键借书证号图书ID借出时间外键借书证号参照读者关系、图书ID参照图书关系问题2答案借还记录关系满足第三范式。该关系的主键是借书证号图书ID借出时间非主属性归还时间完全依赖于主键且不存在传递依赖因此符合3NF要求。第三部分 面向对象分析与设计考点解析3.1 面向对象基本特性封装将对象的属性和行为结合为独立单位隐藏内部实现细节仅暴露必要接口继承子类可以继承父类的属性和方法实现代码复用支持类层次结构多态同一消息可以被不同对象以不同方式响应提高代码灵活性和可扩展性抽象忽略对象的非本质特征抽取共同特征形成类的过程3.2 UML核心图分类3.3 面向对象设计原则单一职责原则一个类应该只有一个引起变化的原因开闭原则对扩展开放对修改封闭里氏替换原则子类可以替换父类出现在父类能够出现的任何地方接口隔离原则使用多个专门的接口比使用单一的总接口更好依赖倒置原则依赖于抽象而不是依赖于具体实现第四部分 面向对象分析与设计试题与答案4.1 单项选择题面向对象程序设计的基本特征不包括以下哪项A. 封装 B. 继承 C. 多态 D. 并发答案D。解析封装、继承、多态是面向对象的三大基本特征并发是程序处理多任务的能力不属于面向对象的基本特征。在UML用例图中用来描述用户与系统功能交互的元素是A. 类 B. 参与者 C. 接口 D. 组件答案B。解析参与者表示与系统交互的外部实体用户、其他系统等用于描述系统的使用者。以下哪个设计模式用于将一个类的接口转换成客户端期望的另一个接口A. 单例模式 B. 适配器模式 C. 观察者模式 D. 工厂模式答案B。解析适配器模式的核心作用是解决接口不兼容的问题使得原本无法协同工作的类可以一起工作。4.2 简答题简述面向对象分析与设计的主要优势。答案1符合人类思维习惯将现实世界的实体抽象为对象更贴近人们对客观事物的认知方式2可重用性高通过继承、封装等机制类和对象可以在多个场景中复用减少重复代码3可维护性好模块化设计使得系统各部分独立性高修改局部代码不会影响其他模块4可扩展性强通过多态和继承机制可以方便地扩展系统功能适应需求变化。简述UML类图中聚合与组合关系的区别。答案聚合和组合都是表示整体与部分的关联关系1聚合部分可以脱离整体独立存在整体消失后部分仍然可以存在用空心菱形表示。例如班级和学生的关系班级解散后学生仍然存在。2组合部分不能脱离整体独立存在整体消失后部分也随之消失用实心菱形表示。例如订单和订单项的关系订单删除后订单项也没有存在的意义。