第3节 关系数据库设计.doc

第3章 关系数据库设计 数据库设计的基本步骤 数据库应用程序编制及调试 数据库的完整性 数据库的安全性 数据库设计的基本步骤 需求分析 概念设计与E-R模型 逻辑结构设计 数据库物理设计 数据库设计的特征 反复性：数据库设计需要反复推敲和修改才能完成。 试探性：数据库设计的结果一般不是惟一的，设计的过程往往是个试探的过程。 分步进行：数据库设计常常由不同的人员分阶段进行。这样做，一是由于技术上分工的需要，二是为了分段把关，逐级审查，保证设计的质量和进度。 数据库设计的基本过程 数据库设计过程中需要注意的问题 （1）实现用户所需要的功能 （2）制作能重复使用的构件 （3）使用开发管理工具 （4）指定用户组和权限 （5）提供一致的用户界面 （6）在应用系统中加入诊断功能 需求分析 需求分析人员既要对数据库技术有一定的了解，又要对单位的情况比较熟悉，一般由数据库技术人员和本单位的有关工作人员合作进行。 需求分析的结果整理成需求说明，需求说明是数据库技术人员和应用单位的工作人员取得共识的基础，必须得到单位的有关管理人员的确认。 进行需求分析时，要调查清楚用户的实际要求，与用户达成共识，然后再分析与表达这些需求。 调查用户需求的步骤 ①调查组织机构情况。包括了解该组织的部门组成情况、各部门的职责等，为分析信息流程做准备。 ②调查各部门的业务活动情况。包括了解各个部门输入和使用什么数据，如何加工处理这些数据，输出什么信息，输出到什么部门，输出结果的格式是什么，这是调查的重点。 ③明确对数据库系统的各项需求。在熟悉了业务活动的基础上，协助用户明确对新系统的各种要求，包括信息要求、处理要求、完全性与完整性要求，这是调查的又一个重点。 ④确定新系统的边界。对之前调查的结果进行初步分析，确定哪些功能由计算机完成，哪些工作由人工完成。由计算机完成的功能就是新系统应该实现的功能。 数据流图 数据流程是业务流程及业务中数据联系的形式描述。 数据流图是从“数据”和“处理”两方面表达数据处理过程的一种图形化的表示方法。 数据字典 数据字典是面向数据库设计人员和用户的，它是用DBMS或专用软件实现的一个应用系统。 用数据字典管理元数据，不但可以减少设计者的负担，也有利于保持数据的一致性（如避免重复或重名）和提供各种统计数据，因而可以提高数据库设计的质量。 数据字典详细描述系统中的全部数据，它是系统中各类数据描述的集合，是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要成果。 数据字典通常包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程五个部分。 数据项 数据项是不可再分的数据单位，对数据项的描述通常包括以下内容： 数据项名 数据项含义说明 别名 数据类型 长度 取值范围 取值含义 与其他数据项的逻辑关系 数据项之间的联系 数据结构 数据结构反映了数据之间的组合关系。一个数据结构可以由若干个数据项组成，也可以由若干个数据结构组成，或由若干个数据项和数据结构混合组成。 数据结构通常由以下几部分组成。 数据结构名 含义说明 组成：{ 数据项或数据结构} 数据流 数据流是数据结构在系统内传输的路径。 数据流包含以下各项： 数据流名 说明 数据流来源（说明该数据流来自哪个过程） 数据流去向（说明该数据流将到哪个过程去） 组成：{数据结构} 平均流量（单位时间内的传输次数） 高峰期流量（高峰时期的数据流量） 数据存储 数据存储是数据结构停留或保存的地方，也是数据流的来源和去向之一。 对数据存储的描述通常包括以下几项。 数据存储名 说明 编号 输入的数据流（说明该数据流的来源） 输出的数据流（说明该数据流的去向） 组成：{数据结构} 数据量 存取频度（指单位时间内存取几次、每次存取多少数据等信息） 存取方式（包括是批处理还是联机处理，是检索还是更新，是顺序检索还是随机检索等） 处理过程 处理过程的具体处理逻辑一般用判定表或判定树来描述。 数据字典中只需要描述处理过程的说明性信息，通常包括以下内容。 处理过程名 说明 输入：{数据流} 输出：{数据流} 处理：{简要说明}（主要说明该处理过程的功能及处理要求） 概念设计与E-R模型 概念模型不依赖于具体的计算机系统，是纯粹反映信息需求的概念结构。 在需求分析的基础上，用概念数据模型，例如E-R数据模型，表示数据及其相互间的联系。 概念数据模型是面向现实世界的数据模型，因而也易于为用户所理解。 概念设计是整个数据库设计的关键，它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。 概念模型的特性 ①有丰富的语义表达能力。能表达用户的各种需求，包括描述现实世界中各种事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求。 ②易于交流和理解。概念模型是DBA、应用系