數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論AnIntroductiontoDatabaseSystem第七講數(shù)

1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論An Introduction to Database System第七講第七講 數(shù)據(jù)庫設計數(shù)據(jù)庫設計數(shù)據(jù)庫設計人員應該具備的技術和知識n數(shù)據(jù)庫的基本知識和數(shù)據(jù)庫設計技術n計算機科學的基礎知識和程序設計的方法和技巧n軟件工程的原理和方法n應用領域的知識數(shù)據(jù)庫設計7.1 數(shù)據(jù)庫設計的定義7.2 數(shù)據(jù)庫設計的特點7.3 數(shù)據(jù)庫設計方法7.4 數(shù)據(jù)庫設計的基本步驟7.1 數(shù)據(jù)庫設計的定義p什么是數(shù)據(jù)庫設計（P198 狹義定義） 數(shù)據(jù)庫設計是指數(shù)據(jù)庫各級模式的設計，是數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設計的一部分。各級模式：概念模式、模式、外模式和內模式。7.2 數(shù)據(jù)庫設計的特點p結構（數(shù)據(jù)）

2、設計和行為（處理）設計相結合IPO表輸入：輸出：處理：CreatLoadMain()ifthenend分區(qū)1分區(qū)2邏輯結邏輯結構設計構設計概念概念結構結構設計設計物理物理設計設計設計設計階階 段段 設設 計計 描描 述述數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)處處 理理需 求需 求分分 析析 數(shù)據(jù)字典、全系統(tǒng)中數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)字典、全系統(tǒng)中數(shù)據(jù)項、 數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲的描述數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲的描述數(shù)據(jù)流圖和判定表（判定樹）、數(shù)數(shù)據(jù)流圖和判定表（判定樹）、數(shù)據(jù)字典中處理過程的描述據(jù)字典中處理過程的描述 概念模型（概念模型（E-R圖）圖） 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典 系統(tǒng)說明書包括：系統(tǒng)說明書包括： 新系統(tǒng)要求、新系統(tǒng)要求、 方案和概圖方案和概

3、圖 反映新系統(tǒng)信息反映新系統(tǒng)信息 流的數(shù)據(jù)流圖流的數(shù)據(jù)流圖 某種數(shù)據(jù)模型某種數(shù)據(jù)模型 關系關系 非關系非關系 系統(tǒng)結構圖系統(tǒng)結構圖 （模塊結構）（模塊結構） 存儲安排存儲安排 方法選擇方法選擇 存取路徑建立存取路徑建立 模塊設計模塊設計 IPO表表實施實施階段階段 編寫模式編寫模式 裝入數(shù)據(jù)裝入數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)庫試運行數(shù)據(jù)庫試運行 程序編碼、程序編碼、 編譯聯(lián)結、編譯聯(lián)結、 測試測試運行、運行、維護維護 性能監(jiān)測、轉儲性能監(jiān)測、轉儲/恢復恢復 數(shù)據(jù)庫重組和重構數(shù)據(jù)庫重組和重構 新舊系統(tǒng)轉換、運行、維護（修正性、新舊系統(tǒng)轉換、運行、維護（修正性、適應性、改善性維護）適應性、改善性維護）7.3數(shù)據(jù)庫設計

4、方法p手工試湊法p基于E-R模型的數(shù)據(jù)庫設計方法n概念設計，是目前廣泛使用的方法p3NF的設計方法n采用關系數(shù)據(jù)庫理論的方法來指導邏輯模型設計pODL(Object Definition Language)方法n面向對象的數(shù)據(jù)庫設計方法n直接轉換為面向對象的數(shù)據(jù)庫7.4 數(shù)據(jù)庫設計的基本步驟n需求分析n概念結構設計n邏輯結構設計n物理結構設計7.4 數(shù)據(jù)庫設計的基本步驟（續(xù)）需求分析階段n準確了解與分析用戶需求（包括數(shù)據(jù)與處理）n是整個設計過程的基礎，是最困難、最耗費時間的一步7.4 數(shù)據(jù)庫設計的基本步驟（續(xù)）概念結構設計階段n是整個數(shù)據(jù)庫設計的關鍵n通過對用戶需求進行綜合、歸納與抽象，形成一

5、個獨立于具體DBMS的概念模型7.4 數(shù)據(jù)庫設計的基本步驟（續(xù)）p概念結構設計的特點（1）能真實、充分地反映現(xiàn)實世界，包括事物和事物之間的聯(lián)系，能滿足用戶對數(shù)據(jù)的處理要求。是對現(xiàn)實世界的一個真實模型。（2）易于理解，從而可以用它和不熟悉計算機的用戶交換意見，用戶的積極參與是數(shù)據(jù)庫的設計成功的關鍵。7.4 數(shù)據(jù)庫設計的基本步驟（續(xù)）p概念結構設計的特點(續(xù))（3）易于更改，當應用環(huán)境和應用要求改變時，容易對概念模型修改和擴充。（4）易于向關系等各種數(shù)據(jù)模型轉換。7.4 數(shù)據(jù)庫設計的基本步驟（續(xù)）p描述概念模型的工具nE-R圖7.4 數(shù)據(jù)庫設計的基本步驟（續(xù)）邏輯結構設計階段n將概念結構轉換為某個DBMS所支持的邏輯模型n對其進行優(yōu)化E-R圖向關系模型的轉換原則 一個實體集轉換為一個關系模式。 一個m:n聯(lián)系轉換為一個關系模式。 一個1:n聯(lián)系可以轉換為一個獨立的關系模式，也可以與n端對應的關系模式合并。 一個1:1聯(lián)系可以轉換為一個獨立的關系模式，也可以與任意一端對應的關系模式合并。E-R圖向關系模型的轉換原則5. 三個或三個以上實體間的一個多元聯(lián)系可以轉換為一個關系模式。6.具有相同碼的關系模式可合并。優(yōu)化數(shù)據(jù)模型的方法 確定數(shù)據(jù)依賴 對于各個關系模式之間的數(shù)據(jù)依賴進行極小化處理，消除冗余的聯(lián)系。 確定各關系模式分別屬于第幾范式。 分析對于應用環(huán)境這些模式是否合適，確定是否要