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第二篇 设 计 篇 第六章 数据库设计 6.1 数据库设计概述 6.2 需求分析 6.3 概念结构设计 6.4 逻辑结构设计 6.5 数据库的物理设计 6.6 数据库实施 6.7 数据库运行与维护 6.8 小结 6.1 数据库设计概述 6.1.1 数据库和信息系统 6.1.2 数据库设计的特点 6.1.3 数据库设计方法简述 6.1.4 数据库设计的基本步骤 6.1 数据库设计概述 数据库设计 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，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求（信息要求和处理要求）。 数据库设计通常在一个通用的DBMS支持下进行。 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。 6.1.1 数据库和信息系统 信息系统 ：是提供信息，辅助人们对环境进行控制和进行决策的系统。 数据库是信息系统的核心和基础 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 数据库设计要具备的技术和知识 计算机科学的基础知识和程序设计的方法和技巧 数据库的基本知识和数据库设计技术 软件工程的原理和方法 应用领域的知识 6.1.2 数据库设计的特点 数据库建设是硬件、软件和干件的结合 硬件：计算机硬件，存储数据的设备 软件：OS，DBMS，应用程序 干件：设计、管理技术，可视化界面 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 6.1.3 数据库设计方法简述 手工试凑法 规范设计法：过程迭代和逐步求精 计算机辅助设计 ORACLE Design2000 6.1.4 数据库设计的基本步骤 一、数据库设计的准备工作 － 选定参加设计的人员 数据库设计的基本步骤（续） 二、数据库设计的6个基本步骤： 第六章 数据库设计 6.1 数据库设计概述 6.2 需求分析 6.3 概念结构设计 6.4 逻辑结构设计 6.5 数据库的物理设计 6.6 数据库实施 6.7 数据库运行与维护 6.8 小结 6.2 需求分析 6.2.1 需求分析的任务 6.2.2 需求分析的方法 6.2.3 数据字典 一、需求分析的任务 对数据库系统的使用情况进行全面的、详细的调查，充分了解原系统（手工系统或计算机系统）的工作概况，明确用户的各种需求，并把这些需求写成用户和数据库设计者都能够接受的文档，作为数据库设计的依据。 在此基础上确定新系统的功能，新系统必须充分考虑今后可能的扩充和改变，不能仅仅按当前应用需求来设计数据库。 二、需求分析的重点 需求分析的重点了解用户对以下方面的要求： 信息要求－在数据库中需要存储哪些数据 处理要求 － 系统需要具备哪些功能，对处理响应时间的要求，对处理方式的要求 安全性与完整性要求 三、需求分析的难点 确定用户最终需求的难点 用户缺少计算机知识，开始时无法确定计算机究竟能为自己做什么，不能做什么，因此无法一下子准确地表达自己的需求，他们所提出的需求往往不断地变化。 设计人员缺少用户的专业知识，不易理解用户的真正需求，甚至误解用户的需求。 新的硬件、软件技术的出现也会使用户需求发生变化。 需求分析的难点(续) 解决方法 设计人员必须采用有效的方法，与用户不断深入地进行交流，才能逐步了解并确定用户的实际需求 6.2.2 需求分析的方法 以学生成绩管理系统为例，需要进行如下的需求分析： 了解该学校有哪些学院，各学院有哪些年级和班级，各班有多少学生，学生都选修了哪些课程，课程的学分等等； 了解成绩管理的情况； 确定哪些功能由计算机完成，哪些功能由人工来完成。 6.2.2 需求分析的方法 分析和表达用户的需求的常用方法： 结构化分析方法SA 基本思想：自顶向下，逐步细化 从最上层的系统组织机构入手，采用逐层分解的方式分析系统，并用数据流图和数据字典描述系统。 6.2.2 需求分析的方法 实例：要开发一个学生成绩管理系统 1．经过可行性分析和初步需求调查得出，该成绩管理系统主要有成绩录入模块、成绩查询模块、成绩修改模块等组成； 2．进一步细化各个模块 对于成绩录入模块，要考虑到：由谁来录入成绩，成绩是从哪里得到的，录入后成绩存放到哪里等。 对于成绩查询模块，要考虑：谁来查询成绩，给查询者分配哪些权限（读/写权限），查询时使用什么算法（顺序查找/折半查找） 6.2.3 数据字典 一、数据字典的用途 数据字典是各类数据描述的集合 数据字典是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要结果 数据字典在数据库设计中占有很重