数据库原理与应用 作者 肖锋 王建国 第5章 数据库设计.ppt

⑵ 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。这是最经常采用的策略是自底向上方法。即自顶向下地进行需求分析，然后再自底向上地设计概念结构。如图5.8（b）。 (b)自底向上 ⑶ 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。如图5.8（c）。 (c)逐步扩张 ⑷ 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。 经常采用的方法是自底向上方法。即自顶向下地进行需求分析，然后再自底向上地设计概念结构。 这里只介绍自底向上概念结构设计的方法，通常分为两步：第一步是抽象数据并设计局部视图，第二步是集成局部视图，得到全局的概念结构，即最终的概念数据库模式。 图5.9 自顶向下分析需求与自底向上设计概念结构 图5.10 概念结构设计步骤 5.3.3 数据抽象与局部E-R模型设计 1. 数据抽象 概念结构是对现实世界的一种抽象。所谓抽象是对实际的人、物、事和概念进行人为处理，它抽取人们关心的共同特性，忽略非本质的细节，并把这些特性用各种概念精确地加以描述，这些概念组成了某种模型。 一般有三种抽象： ⑴ 分类（Classification） 定义某一类概念作为现实世界中一组对象的类型。这些对象具有某些共同的特性和行为。它抽象了值与型之间的“is number of”的语义。 ⑵ 聚集（Aggregation） 定义某一类型的组成成分。它抽象了对象内部类型和成分之间的“is part of”的语义。 ⑶ 概括 （Generalization） 定义类型之间的一种子集联系。它抽象了类型之间的“is subset of”的语义。 2. 局部E/R模型设计 概念结构设计首先要根据需求分析得到的结果（数据流图、数据字典等）对现实世界进行抽象，设计各个局部E-R模型。具体的做法是： ⑴选择局部应用 根据某个系统的具体情况，在多层的数据流图中选择一个适当层次的（经验很重要）数据流图，作为设计分E／R图的出发点。让这组图中每一部分对应一个局部应用。 ⑵ 逐一设计分E / R图 选择好局部应用之后，就要对每个局部应用逐一设计分E／R图，亦称局部E／R图。 每个局部应用都对应了一组数据流图，局部应用涉及的数据都已经收集在数据字典中了。现在就是要将这些数据从数据字典中抽取出来，参照数据流图，标定局部应用中的实体、实体的属性、标识实体的码，确定实体之间的联系及其类型（1:1、1:n、m:n）。 5.3.4局部E／R图的集成 一般说来，局部E／R图的集成需要按照下面三个步骤来进行： ⑴ 确认视图中的对应关系和冲突。 各个局部应用所面向的问题不同，且通常是由不同的设计人员进行局部视图设计，这就是导致各个分E／R图之间必定存在许多不一致的地方，称之为冲突。 各分E／R图之间的冲突主要有三类：属性冲突、命名冲突和结构冲突。 ⑵ 消除不必要的冗余，生成基本E／R图 所谓冗余，在这里指冗余的数据和实体之间冗余的联系。冗余的数据是指可由基本的数据导出的数据，冗余的联系是由其他的联系导出的联系。 ⑶ 优化全局E／R模型 5.4逻辑结构设计 数据库逻辑设计的任务是把数据库概念设计阶段产生的数据库概念模式变换为数据库逻辑模式。数据库逻辑设计依赖于逻辑数据摸型和数据库管理系统。 设计逻辑结构时一般要分三步进行： ⑴ 将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模型； ⑵ 将转化来的关系、网状、层次模型向特定DBMS支持下的数据模型转换； ⑶ 对数据模型进行优化。 由于新设计的数据库系统普遍采用支持关系数据模型的RDBMS，。关系模型和关系数据库管理系统已广泛使用而成为主流。所以下面介绍E／R图向关系数据模型的转换原则与方法。 5.4.1 E／R向关系模型的转换 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化为关系模式，这种转换一般遵循如下原则： ⑴ 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。实体的码就是关系的码。 ⑵ 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。 ⑶ 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。