第4章-关系数据库设计.ppt

AnIntroductiontoDatabaseSystem第4章数据库设计4.1数据库设计概述4.2需求分析4.3概念结构设计4.4逻辑结构设计4.5数据库的物理设计4.6数据库实施4.7数据库运行和维护4.1数据库设计概述数据库设计数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造（设计）优化的数据库逻辑模式和物理结构，并据此建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储和管理数据，满足各种用户的应用需求，包括信息管理要求和数据操作要求。目标：为用户和各种应用系统提供一个信息基础设施和高效率的运行环境4.1.1数据库设计的特点数据库建设的基本规律三分技术，七分管理，十二分基础数据管理数据库建设项目管理企业（即应用部门）的业务管理基础数据收集、入库更新新的数据结构（数据）设计和行为（处理）设计相结合将数据库结构设计和数据处理设计密切结合结构和行为分离的设计4.1.2数据库设计方法手工与经验相结合方法规范设计法新奥尔良（NewOrleans）方法基于E-R模型的数据库设计方法3NF（第三范式）的设计方法ODL（ObjectDefinitionLanguage）方法计算机辅助设计ORACLEDesigner2000SYBASEPowerDesigner4.1.3数据库设计的基本步骤数据库设计分6个阶段需求分析概念结构设计逻辑结构设计物理结构设计数据库实施数据库运行和维护需求分析和概念设计独立于任何数据库管理系统逻辑设计和物理设计与选用的DBMS密切相关数据库设计的过程⒈需求分析阶段准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）最困难、最耗费时间的一步⒉概念结构设计阶段整个数据库设计的关键通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型⒊逻辑结构设计阶段将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型对其进行优化数据库设计的过程（续）⒋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）⒌数据库实施阶段运用DBMS提供的数据库语言（如SQL）及宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库、组织数据入库编制与调试应用程序进行试运行⒍数据库运行和维护阶段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、调整与修改数据库设计过程特点设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断反复（P202图4.2）把数据库设计和对数据库中数据处理的设计紧密结合起来将这两个方面的需求分析、抽象、设计、实现在各个阶段同时进行，相互参照，相互补充，以完善两方面的设计数据库设计不同阶段形成的数据库各级模式需求分析的任务详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等）充分了解原系统（手工系统或计算机系统）明确用户的各种需求确定新系统的功能充分考虑今后可能的扩充和改变需求分析的重点调查的重点是“数据”和“处理”，获得用户对数据库要求信息要求处理要求安全性与完整性要求需求分析的难点确定用户最终需求用户缺少计算机知识设计人员缺少用户的专业知识解决方法设计人员必须不断深入地与用户进行交流4.2.2需求分析的方法调查需求达成共识分析表达需求4.3.1概念结构什么是概念结构设计将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程就是概念结构设计概念结构是各种数据模型的共同基础，它比数据模型更独立于机器、更抽象，从而更加稳定概念结构设计是整个数据库设计的关键概念模型特点及描述工具能真实、充分地反映现实世界易于理解易于更改易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换描述概念模型的工具E-R模型设计概念结构的策略自顶向下首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化自底向上首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念结构逐步扩张首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充，以滚雪球的方式逐步生成其他概念结构，直至总体概念结构混合策略将自顶向下和自底向上相结合，用自顶向下策略设计一个全局概念结构的框架，以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。常用概念结构设计策略自顶向下地进行需求分析自底向上地设计概念结构概念结构设计的主要步骤进行数据抽象，设计局部概念模式在多层的数据流图中选择一个适当层次的数据流图（一般选中层），作为设计分E-R图的出发点参照数据流图和数据字典确定实体和属性，以及实体之间的联系类型（1:1、1:N、M:N）将