04第2章 关系数据库基本原理(数据库设计).ppt

2.4 关系模型的完整性约束 2.4.1 关系模型的实体完整性 2.4.2 域完整性 2.4.3 关系模型的参照完整性 2.4.4 用户定义的完整性 2.4.4 用户定义的完整性 2.5.1 数据库设计的步骤 按照规范化的设计方法，以及数据库应用系统开发过程，数据库的设计过程可分为以下六个设计阶段需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库的实施、数据库的运行和维护。 概念结构设计的特点 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。将概念结构设计从设计过程中独立出来，可以带来以下好处： (1)任务相对单一化，设计复杂程度大大降低，便于管理。 (2)概念模式不受具体的DBMS的限制，也独立于存储安排和效率方面的考虑，因此，更稳定。 (3) 概念模型不含具体DBMS所附加的技术细节，更容易被用户理解，因而更能准确的反映用户的信息需求。 概念模型设计的特点 概念结构设计的特点有以下几点： ①易于理解，从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见，用户的积极参与是数据库的设计成功的关键。 ②能真实、充分地反映现实世界，包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求。是对现实世界的一个真实模型。 ③易于更改，当应用环境和应用要求改变时，容易对概念模型修改和扩充。 ④易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。 概念结构的设计方法和步骤 1、概念结构的设计方法 (1) 自顶向下。 概念结构的设计方法和步骤 （2）自底向上。 概念结构的设计方法和步骤 （3）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。 概念结构的设计方法和步骤 2、概念结构设计的步骤 对于自底向上的设计方法来说，概念结构的步骤分为两步。 ① 进行数据抽象，设计局部E-R模型 ② 集成各局部E-R模型，形成全局E-R模型 概念结构的设计方法和步骤 概念结构的设计方法和步骤 3、数据抽象与局部E-R模型设计 (1) 数据抽象 设计局部E-R模型的关键就在于正确划分实体和属性。实体和属性在形式上并无可以明显区分的界限，通常是按照现实世界中事物的自然划分来定义实体和属性，将现实世界中的事物进行数据抽象，得到实体和属性。 概念结构的设计方法和步骤 (2) 局部视图设计 选择好一个局部应用之后，就要对每个局部应用逐一设计分E-R图，也称局部E-R图。 确定各局部应用中的实体、实体的属性、实体的键，确定实体之间的联系及其类型（1:1，1:n，m:n）。 概念结构的设计方法和步骤 [例] 设有如下实体： 学生：学号、单位名称、姓名、性别、年龄、选修课程名 课程：编号、课程名、开课单位、任课教师号 教师：教师号、姓名、性别、职称、讲授课程编号 单位：单位名称、电话、教师号、教师姓名 上述实体中存在如下联系： （1）一个学生可选修多门课程，一门课程可为多个学生选修 （2）一个教师可讲授多门课程，一门课程可为多个教师讲授 （3）一个系可有多个教师，一个教师只能属于一个系 概念结构的设计方法和步骤 根据上述约定，可以得到学生选课局部E-R图和教师授课局部E-R图。 概念结构的设计方法和步骤 概念结构的设计方法和步骤 4、全局E-R模型设计 各个局部视图即分E-R图建立好后，还需要对它们进行合并，集成为一个整体的概念数据结构即全局E-R图。也就是视图的集成，视图的集成有两种方式： (1)一次集成法：一次集成多个分E-R图，通常用于局部视图比较简单时。 (2)逐步累积式：首先集成两个局部视图（通常是比较关键的两个局部视图），以后每次将一个新的局部视图集成进来。 概念结构的设计方法和步骤 概念结构的设计方法和步骤 概念结构的设计方法和步骤 由上图可知，不管用哪种方法，集成局部E-R图的都分为两个步骤。 (1)合并：解决各个局部E-R图之间的冲突，将各个局部E-R图合并起来生成初步E-R图。 (2)修改与重构：消除不必要的冗余，生成基本E-R图。 概念结构的设计方法和步骤 概念结构的设计方法和步骤 （1）合并分E-R图，生成初步E-R图 合并分E-R图时并不能简单地将各个分E-R图画到一起，而是必须着力消除各个分E-R图中不一致的地方，以形成一个能为全系统中所有用户共同理解和接受的统一概念模