数据库设计方法详解.ppt

第1章 第3讲  数据库设计方法 1 概述 2 需求分析阶段 3 概念设计阶段 4 逻辑设计阶段 5 物理设计阶段 6 实施和维护阶段 1 概述 数据库设计的概念 数据库设计就是建立数据库及其应用系统的技术。 具体来说，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，使之能够有效存贮数据，满足各种用户的应用需求。 数据库设计的基本步骤 需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 物理结构设计 数据库实施和维护 数据库设计的特点 数据库设计的特点 数据库建设是硬件、软件和干件的结合 三分技术，七分管理，十二分基础数据 技术与管理的界面称之为“干件” 数据库设计应该与应用系统设计相结合 结构（数据）设计：设计数据库框架或数据库结构 行为（处理）设计：设计应用程序、事务处理等 结构和行为分离的设计传统的软件工程忽视对应用中数据语义的分析和抽象，只要有可能就尽量推迟数据结构设计的决策,早期的数据库设计致力于数据模型和建模方法研究，忽视了对行为的设计 2 需求分析阶段 需求分析的任务 通过详细调查现实世界要处理的对象（如组织、部门、企业等），充分了解其工作概况，明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新系统的功能。 需求分析由数据库设计人员和用户共同完成。 主要通过收集资料和分析资料，明确用户的如下具体需求： 信息要求：即数据库重要保存哪些数据； 处理要求：用来要完成什么处理功能，处理的响应和方式有什么要求； 安全性和完整性要求。 2 需求分析阶段 需求分析的步骤 调查组织机构情况。包括组织组成情况、职责等。 调查各部门的业务活动情况。包括了解各部门使用什么数据，如何输入、如何加工处理这些数据，输出什么信息，到什么部门，输出格式如何等等。 在熟悉业务活动的基础上，协助用户明确对新系统的各种要求，包括信息要求、处理要求、安全性和完整性要求等等。 确定新系统的边界。对前面的调查结果参加初步分析，确定哪些功能将由新系统完成。 2 需求分析阶段 需求分析的方法 数据流图 数据流图用来描述系统的功能，可以形象地描述数据和处理过程的关系。 数据流图将任何一个系统都抽象为如图形式。 调查了解用户需求后，可以采用结构化分析(Structured Analysis)方法，自顶向下，逐层分解，步步细化，形成若干层次的数据流图。 数据来源 数据存贮 数据输出 处理 数据流 数据流 2 需求分析阶段 数据字典 数据字典是系统中各类数据描述的集合，是详细的数据收集和数据分析后的主要成果，在数据库设计中占有重要地位。 数据字典主要包括以下几个部分： 数据项：最小数据单位，包括名称、类型和长度等。 数据结构：反映数据之间的组合关系。 数据流：描述数据结构在系统中如何传输。 数据存贮：描述数据结构保存的方式和位置等。 处理过程：一般只描述处理过程的说明性信息。 3 概念设计阶段 概念结构设计 将需求分析得到的用户需求抽象为概念模型的过程就是概念结构设计。 概念结构设计要求能真实充分地反映现实世界、容易理解，并易于修改。 描述概念模型的工具一般采用E-R图方法。 E-R图方法 E-R方法是“实体－联系方法”，它是描述概念世界、建立概念模型的实用工具。 数据库的设计过程一般先使用E-R图描述组织模式，再进一步转换为任何一种DBMS支持的数据模型。 3 概念设计阶段 E-R图三要素 实体：用矩形框表示，框内标注实体名称。 属性：用椭圆形表示，并用连线与实体连接起来。 实体间的联系：用菱形框表示，框内标注联系名称。 联系的三种类型 一对一联系(1:1)：设A,B为两个实体集，若A中的每个实体至多和B中的一个实体有联系，反过来，B中的每个实体至多和A中的一个实体有联系，称A对B或B对A是1:1联系。 例如，学校和正校长之间就是1:1联系。 3 概念设计阶段 一对多联系(1:n)：如果A中的每个实体可以和B中的多个实体有联系，而B中的每个实体至多和A中的一个实体有联系，称A对B是1:n联系。 例如，学校和教师之间就是1:n联系；班级和学生之间　　也是1:n联系。 多对多联系(m:n)：如果A中的每个实体可以和B中的多个实体有联系，反过来，B中的每个实体可以和A中的多个实体有联系，称A对B是m:n联系或B对A是m:n联系。 例如，一门课程可以同时有多个学生选修；一个学生也可以同时选修多门课程，课程和学生之间是多对多联系。又如，一个项目可以由多个员工参与，员工也可以同时参与多个项目，项目和员工之间是多对多联系。 3 概念设计阶段 例：用E-R图描述图书信息管理的数据类型。 分析： 图书包括编号、书名、作者、定价和位置属性； 借书人包括姓名、借书证号和单位属性； 每个借书人可以借多本书，同一本书也可以相继被几个借书