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An Introduction to Database System 第七章 数据库设计 7.1 数据库设计概述 7.2 需求分析 7.3 概念结构设计 7.4 逻辑结构设计 7.5 数据库的物理设计 7.6 数据库实施和维护 7.7 小结 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。 在数据库领域内，常常把使用数据库的各类系统统称为数据库应用系统。 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。 高效率的运行环境包括：数据库数据的存取效率、数据库存储空间的利用率、数据库系统运行管理的效率等都是高的。 数据库设计概述 数据库是信息系统的核心和基础 把信息系统中大量的数据按一定的模型组织起来 提供存储、维护、检索数据的功能 使信息系统可以方便、及时、准确地从数据库中获得所需的信息 数据库是信息系统的各个部分能否紧密地结合在一起以及如何结合的关键所在 数据库设计是信息系统开发和建设的重要组成部分 7.1 数据库设计概述 7.1.1 数据库设计的特点 7.1.2 数据库设计方法 7.1.3 数据库设计的基本步骤 7.1.4 数据库设计过程中的各级模式 7.1.1 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（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 数据库设计的特点（续） 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 数据库设计的特点（续） 7.1 数据库设计概述 7.1.1 数据库设计的特点 7.1.2 数据库设计方法 7.1.3 数据库设计的基本步骤 7.1.4 数据库设计过程中的各级模式 7.1.2 数据库设计方法 要求数据库设计人员应该具备的技术和知识 数据库的基本知识； 软件工程的原理和方法； 程序设计的方法和技巧； 数据库的基本知识和设计技术； 应用领域的知识。 数据库设计方法（续） 手工与经验相结合方法 设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系 数据库运行一段时间后常常不同程度地发现各种问题，增加了维护代价 规范设计法 基本思想：过程迭代和逐步求精 数据库设计方法（续） 新奥尔良（New Orleans）方法 将数据库设计分为四个阶段：需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。 基于E-R模型的数据库设计方法 概念设计阶段广泛采用 3NF（第三范式）的设计方法 逻辑阶段可采用的有效方法 ODL（Object Definition Language）方法 面向对象的数据库设计方法 数据库设计方法（续） 计算机辅助设计 ORACLE Designer 2000 SYBASE PowerDesigner 7.1 数据库设计概述 7.1.1 数据库设计的特点 7.1.2 数据库设计方法 7.1.3 数据库设计的基本步骤 7.1.4 数据库设计过程中的各级模式 7.1.3 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 数据库设计的基本步骤（续） 一、数据库设计的准备工作 选定参加设计的人员 1. 数据库分析设计人员 数据库设计的核心人员 自始至终参与数据库设计 其水平决定了数据库系统的质量 2. 用户 在数据库设计中也是举足轻重的 主要参加需求分析和数据库的运行维护 用户积极参与带来的好处 加速数据库设计 提高数据库设计的质量 3. 程序员 在系统实施阶段参与进来，负责编制程序 4. 操作员 在系统实施阶段参与进来，准备软硬件环境 7.1 数据库设计概述 7.1.1 数据库设计的特点 7.1.2 数据库设计方法 7.1.3 数据库设计的基本步骤 7.1.4 数据库设计过程中的各级模式 7.1.4数据库设计过程中的各级模式 数据库设计不同阶段形成的数据库各级模式 数据库设计过程中的各级模式 需求分析阶段 综合各个用户的应用需求 概念设计阶段 形成独立于机器特点，独立于各个DBMS产