第11章数据库设计20160102讲解.ppt

Confidential, for review only * 逻辑结构设计的任务 概念结构是各种数据模型的共同基础,是独立于任何一种数据模型的信息结构 Confidential, for review only * 在数据库运行阶段，对数据库经常性的维护工作主要是由DBA完成的，包括： ⒈数据库的转储和恢复 转储和恢复是系统正式运行后最重要的维护工作之一。 DBA要针对不同的应用要求制定不同的转储计划，定期对数据库和日志文件进行备份。 一旦发生介质故障，即利用数据库备份及日志文件备份，尽快将数据库恢复到某种一致性状态。 ⒉数据库的安全性、完整性控制 DBA必须根据用户的实际需要授予不同的操作权限 在数据库运行过程中，由于应用环境的变化，对安全性的要求也会发生变化，DBA需要根据实际情况修改原有的安全性控制。 由于应用环境的变化，数据库的完整性约束条件也会变化，也需要DBA不断修正，以满足用户要求。 ⒊数据库性能的监督、分析和改进 在数据库运行过程中， DBA必须监督系统运行，对监测数据进行分析，找出改进系统性能的方法。 利用监测工具获取系统运行过程中一系列性能参数的值 通过仔细分析这些数据，判断当前系统是否处于最佳运行状态 如果不是，则需要通过调整某些参数来进一步改进数据库性能 ⒋数据库的重组织和重构造 1）数据库的重组织 为什么要重组织数据库 数据库运行一段时间后，由于记录的不断增、删、改，会使数据库的物理存储变坏，从而降低数据库存储空间的利用率和数据的存取效率，使数据库的性能下降。 重组织的形式 全部重组织 部分重组织 只对频繁增、删的表进行重组织 重组织的目标 提高系统性能 重组织的工作 按原设计要求 重新安排存储位置 回收垃圾 减少指针链 数据库的重组织不会改变原设计的数据逻辑结构和物理结构 DBMS一般都提供了供重组织数据库使用的实用程序，帮助DBA重新组织数据库。 2）数据库的重构造 为什么要进行数据库的重构造 数据库应用环境发生变化，会导致实体及实体间的联系也发生相应的变化，使原有的数据库设计不能很好地满足新的需求 增加新的应用或新的实体 取消某些已有应用 改变某些已有应用 数据库重构造的主要工作 根据新环境调整数据库的模式和内模式 增加新的数据项 改变数据项的类型 改变数据库的容量 增加或删除索引 修改完整性约束条件 重构造数据库的程度是有限的 若应用变化太大，已无法通过重构数据库来满足新的需求，或重构数据库的代价太大，则表明现有数据库应用系统的生命周期已经结束，应该重新设计新的数据库系统，开始新数据库应用系统的生命周期了。 * * 如何抽象实体和属性示例 * * 分E-R图设计示例 示例系统不复杂，从第一层数据流图入手 若某一局部应用仍较复杂，则可以从更下层的数据流图入手 * * 概念设计过程 * * 概念设计过程-②集成局部E-R图 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，集成为一个整体的数据概念结构即总E-R图。 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 * * 概念设计过程-②集成局部E-R图 集成局部E-R图的步骤 合并：解决各分E-R图之间的冲突，将各分E-R合成初步E-R图，解决冲突是合并E-R图的主要工作和关键所在。 冲突主要有三类 属性冲突：属性域冲突、属性取值单位冲突 命名冲突：同名异义和异名同义 结构冲突：同一对象在不同应用中具有不同的抽象、同一实体在不同的局部E-R图中所包含的属性个数和属性的排列次序不完全相同 修改与重构：消除不必要的冗余，生成基本E-R图 采用分析方法 规范化理论中函数依赖的概念提供了消除冗余联系的形式化工具 * * 优化全局E-R模型 实体个数尽可能少； 实体所包含的属性尽可能少； 实体间联系无冗余 * * * * 局部E-R图 n m 产品 产品号 性能参数 零件 零件号 价格 组成 零件个数 n m 材料 材料号 材料类型 产品 零件号 规格 使用 使用量 库存量 * * 合并示例 n n m 产品 产品号 性能参数 零件 零件号 规格 组成 零件个数 价格 使用 使用量 材料号 材料类型 库存量 材料 * * 三. 逻辑结构设计 把概念结构设计阶段设计好的基本E-R模型转换为具体的数据库管理系统支持的数据模型， 也就是导出特定的DBMS可以处理的数据库逻辑结构（数据库的模式和外模式），这些模式在功能、性能、完整性和一致性约束方面满足应用要求。 逻辑结构设计的步骤 将概念结构转化为特定DBMS支持的数据模型(关系、网状、层次模型) 对数据模型进行优化 * * 逻辑结构设计 转化为一般数据模型 转化为特定DBMS支持下的数据模型 优化模型 概念结 构设计