第3章数据库设计..ppt

第三章 数据库设计 3.1 设计过程概述 3.2 需求分析 3.3 概念结构设计 3.4 逻辑结构设计 3.5 数据库物理设计 3.6 数据库的实施和维护 3.7 数据库保护 3.1 数据库设计概述 3.1.1 数据库设计的特点 数据库设计有如下特点： (1) 计算机的硬件、软件和管理界面的结合 (2) 数据库设计和应用设计要相结合 3.1.2 数据库设计方法简述 在数据库设计方法中，比较著名的有新奥尔良方法，该方法将数据库设计分为四个阶段进行：需求分析（分析用户要求）、概念设计（信息分析和定义）、逻辑设计（设计过程实现）和物理设计（物理数据库设计）。 随后的S.B.Yao方法又将数据库设计分为六个步骤：需求分析、模式构成、模式汇总、模式重构、模式分析和物理数据库设计。 基于E-R模型的数据库设计方法主要以E-R图为工具，通过视图的分析和集成来对数据库进行设计。 基于3NF的设计方法是以关系数据库理论为依据，采用范式分解的手段，对数据库进行分析、设计的一种方法。 3.1.3 数据库设计步骤 在数据库中，是用数据模型来抽象、表示、处理实现世界中的数据和信息的。根据模型应用的不同目的，将数据模型分成两个层次：概念模型和具体的数据模型。 概念模型是用户和数据库设计人员之间进行交流的工具。 数据模型是由概念模型转化而来的，是按照计算机系统的观点来对数据建模。产生具体数据模型的数据库设计即为逻辑设计。 ? 按照规范设计的方法，考虑数据库及其应用系统开发全过程，将数据库设计分为以下六个阶段： (1)需求分析阶段 需求收集和分析，结果得到数据字典描述的数据需求（和数据流图描述的处理需求）。 (2)概念结构设计阶段 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，可以用E-R图表示。 (3)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（例如关系模型），并对其进行优化。 (4)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）。 (5)数据库实施阶段 运用DBMS提供的数据语言（例如SQL）及其宿主语言（例如C），根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。 (6)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。 3.2 数据库需求分析 需求分析：简单地说就是分析用户的要求，用户和设计者密切合作，把自己的要求通过某种方式告诉设计者，设计者把这些要求进行归纳总结，然后得出一套最合适的解决方案。 需求分析的任务是通过详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等），通过调查、分析用户活动，充分了解原系统（手工系统或计算机系统）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。 3.2.1 调查、分析用户活动 1．调查分析的目的 通过调查获得用户对新系统中数据库的以下各种要求。 （1）信息要求。指用户需要从数据库中获得信息的内容与性质。由用户的信息要求可以导出数据要求，即要向数据库输入哪些数据，在数据库中需要存储哪些数据，从数据库取得哪些数据以及数据间的联系等。 （2）处理要求。指用户要求完成什么处理功能，对处理的响应时间有什么要求，每种处理的频率，处理方式是批处理还是联机处理，等等。 （3）安全性与完整性要求。安全性要求定义了系统中不同的用户使用及操作数据库的安全保障情况，完整性要求定义了数据的之间的关联以及数据的取值范围要求。 2．调查的方法 设计人员必须通过各种调查方法与用户不断深入地进行交流，才能逐步得以确定用户的实际需求。 常用的调查方法有： （1）跟班作业 通过亲身参加业务工作来了解业务活动的情况。这种方法可以比较准确地理解用户的需求，但比较耗费时间。 （2）开调查会 通过与用户座谈来了解业务活动情况及用户需求。座谈时，参加者之间可以相互启发。 （3）请专人介绍 请用户代表就业务活动中某些比较复杂或者比较关键的环节进行专门的介绍。 （4）口头询问 对某些调查中的问题，可以找专人询问。 （5）设计调查表请用户填写 如果调查表设计得合理，这种方法是很有效，也很易于为用户接受的。 （6）查阅记录 即查阅与原系统有关的数据记录，包括原始单据、账簿、