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An Introduction to Database System 第12章 数据库设计 12.1 需求分析 12.2 概念结构设计 12.3 逻辑结构设计 12.4 数据库的物理设计 12.5 数据库的实施 12.6 数据库的运行和维护 12.7 小结 12.1 需求分析 需求分析 功能分析 —〉应用程序 数据分析 —〉数据库 结构化分析 分层数据流图（DFD） 数据流，处理，数据源点/终点 数据存储 --〉数据库需求 数据字典（DD） 分析方法: 详见《软件工程》 12.2 概念结构设计 12.2.0 概念结构 12.2.1 概念结构设计的方法与步骤 12.2.2 数据抽象与局部视图设计 12.2.3 视图的集成 12.2.0 概念结构 什么是概念结构设计 将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型(式)的过程就是概念结构设计 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，从而更加稳定 概念结构设计是整个数据库设计的关键 概念结构（续） 概念结构（续） 概念结构设计的特点 (1) 能真实、充分地反映现实世界 (2) 易于理解 (3) 易于更改 (4) 易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换 概念结构（续） 描述概念模型的工具 E-R模型 12.2.1 概念结构设计的方法与步骤 设计概念结构的四类方法 自顶向下 首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化 概念结构设计的方法与步骤（续） 自底向上 首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念结构 概念结构设计的方法与步骤（续） 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 概念结构设计的方法与步骤（续） 混合策略 将自顶向下和自底向上相结合，用自顶向下策略设计一个全局概念结构的框架，以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。 概念结构设计的方法与步骤（续） 常用策略 自顶向下地进行需求分析 自底向上地设计概念结构 概念结构设计的方法与步骤（续） 12.2 数据抽象与局部视图设计 数据抽象 局部视图设计 数据抽象 抽象（abstraction）：从实际的人、物、事和概念中抽取所关心的共同特性，忽略非本质的细节，并把这些特性用各种概念精确地加以描述。 概念结构是对现实世界的一种抽象 数据抽象（续） 三种常用抽象 1. 分类（Classification） 定义某一类概念作为现实世界中一组对象的类型 抽象了对象值和型之间的“is member of”的语义 数据抽象（续） 数据抽象（续） 2. 聚集（Aggregation） 定义某一类型的组成成分 抽象了对象内部类型和成分之间“is part of”的语义 数据抽象（续） 数据抽象（续） 数据抽象（续） 3. 概括（Generalization） 定义类型之间的一种子集联系 抽象了类型之间的“is subset of”或“is a kind of”的语义 继承性 数据抽象（续） 局部视图设计 设计分E-R图的步骤: ⒈选择局部应用 ⒉逐一设计分E-R图 ⒈ 选择局部应用 在多层的数据流图中选择一个适当层次的数据流图，作为设计分E-R图的出发点 通常以中层数据流图作为设计分E-R图的依据 选择局部应用（续） ⒉ 逐一设计分E-R图 任务 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） 逐一设计分E-R图（续） 两条准则： （1）属性不能再具有需要描述的性质。即属性必须是不可分的数据项，不能再由另一些属性组成 （2）属性不能与其他实体具有联系。联系只发生在实体之间 逐一设计分E-R图（续） 逐一设计分E-R图（续） 逐一设计分E-R图（续） 逐一设计分E-R图（续） ［实例］销售管理子系统分E-R图的设计 销售管理子系统的主要功能： 处理顾客和销售员送来的订单 工厂是根据订货安排生产的 交出货物同时开出发票 收到顾客付款后，根据发票存根和信贷情况进行应收款处理 逐一设计分E-R图（续） 下图是第一层数据流图，虚线部分划出了系统边界 逐一设计分E-R图（续） 上图中把系统功能又分为4个子系统，下面四个图是第二层数据流图 逐一设计分E-R图（续） 逐一设计分E-R图（续） 逐一设计分E-R图（续） 逐一设计分E-R图（续） 逐一设计分E-R图（续） 参照第二层数据流图和数据字典，遵循两个准则，进行如下调整： (1) 订单与订单细节是1∶n的联系 (2) 原订单和产品的联系实际上是订单细节和产品的联系。 (3) 图7.21中“