05章数据库的设计资料.ppt

第5章 数据库设计 5.1 数据库设计概述 一般地讲，数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造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，满足用户的信息管理需求和数据操作需求。 5.1.1 数据库设计的任务和特点 对开发人员要求更高 数据库设计的基本规律 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 数据库设计与应用系统设计相结合 5.1.2 数据库设计方法 手工试凑法 规范设计法 计算机辅助设计方法 5.1.3 数据库设计步骤 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。 5.1.4 数据库设计过程中的各级模式 数据库的各级模式是在设计过程中逐步形成的 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产品的概念模式，用E-R图来描述。 在逻辑设计阶段将E-R图转换成具体的数据库产品支持的数据模型如关系模型，形成数据库逻辑模式。然后根据用户处理的要求，安全性的考虑，在基本表的基础上再建立必要的视图形成数据的外模式。 在物理设计阶段根据DBMS特点和处理的需要，进行物理存储安排，设计索引，形成数据库内模式。 5.2 需求分析 5.2.1 需求分析的任务 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)，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。 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。 获得用户对数据库的要求： 信息要求。 处理要求。 安全性与完整性要求。 5.2.2 需求分析的方法和步骤 调查组织机构情况 调查各部门的业务活动情况 在熟悉业务活动的基础上，协助用户明确对新系统的各种要求。 确定新系统的边界  数据字典 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 数据字典通过对数据项和数据结构的定义来描述数据流、数据存储的逻辑内容。 数据字典的构成 1. 数据项：数据项是不可再分的数据单位。 2. 数据结构：数据结构反映了数据之间的组合关系。 3. 数据流：据流是数据结构在系统内传输的路径。 4. 数据存储：数据存储是数据及其结构停留或保存 的地方，也是数据流的来源和去向之一。数据存储可以是手工文档、手工凭单或计算机文档。 5. 处理过程：用判定表或判定树来描述。 5.2.3 需求分析的结果 需求分析的主要成果是需求规格说明 需求规格说明具有正确性、无歧义性、完整性、一致性、可理解性、可修改性、可追踪性和注释等。 需求规格说明要得到用户的验证和确认。 5.3 概念结构设计 概念结构设计的目的是获取数据库的概念模型，将现实世界转化为信息世界，形成一组描述现实世界中的实体及实体间联系的概念。 5.3.1 概念结构的特点 能准确、客观、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。 概念模型简洁、清晰，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。 易于修改，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。 易于向机器世界的各种数据模型转换 。 5.3.2 概念设计方法 自顶向下 自底向上 逐步扩张 混合策略 常用策略 5.3.3 概念设计的步骤 1. 局部视图设计 选择局部应用 逐一设计局部E-R图 2. 全局视图设计 视图合并 修改和重构 3. 验证整体概念结构 1. 局部视图设计 选择局部应用 设计分E-R图首先需要根据系统的具体情况，在多层的数据流图中选择一个适当层次的数据流图，让这组图中每一部分对应一个局部应用，然后以这一层次的数据流图为出发点，设计分E-R图。 通常以中层数据流图作为设计分E-R图的依据。 逐一设计局部E-R图 将各局部应用涉及的数据分别从数据字典中抽取出来，参照数据流图，标定各局部应用中的实体、实体的属性、标识实体的码，确定实体之间的联系及其类型（1:1，1:n，m:n） 如何抽象实体和属性 实体：现实世界中一组具有某些共同特性和行为的对象就可以抽象为一个实体。对象和实体之间是“is member of”的关系。 例：在学校环境中，可把张三、李四等对象抽象为学生实体。 属性：对象类型的组成成分可以抽象为实体的属性。组成成分与对象类型之间是“is part of”的关系。 例：学号、姓名、专业、年级等可以抽象为学生实体的属性。其中学号为标识学生实体的码。 如何区分实体和属性 实体与属性是相对而言的。同一事物，在一种应用环境中作为“属性”，在另一种应用环