数据库原理与设计方法春季学分：学时：.DOC

数据库设计 Introduction 数据库设计的基本任务是：根据—个单位的信息需求，处理需求和数据库的支撑环境(包括DBMS，操作系统和硬件)，设计出数据模式(包括外模式，逻辑(概念)模式和内模式)以及典型的应用程序。 信息需求——静态要求 处理需求——动态要求 数据库设计方法： Data-oriented approach Process-oriented approach 数据库设计特征： Iterative Tentative Multistage 数据库设计步骤： 需求分析 概念设计 逻辑设计 物理设计 需求分析 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。 需求分析的方法 调查与初步分析用户的需求通常需要四步： ①首先调查组织机构情况。包括了解该组织的部门组成情况，各部门的职责等，为分析信息流程作准备。 ②然后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最后对前面调查的结果进行初步分析，确定新系统的边界，确定哪些功能由计算机完成或将来准备让计算机完成，哪些活动由人工完成。由计算机完成的功能就是新系统应该实现的功能。 常用的调查方法有以下几种： ①跟班作业。通过亲身参加业务工作来了解业务活动的情况。这种方法可以比较准确地理解用户的需求，但比较耗费时间。 ②开调查会。通过与用户座谈来了解业务活动情况及用户需求以相互启发。 ③请专人介绍。 ④询问。对某些调查中的问题，可以找专人询问。 ⑤设计调查表请用户填写。如果调查表设计得合理，这种方法很有效，也易于为用户接受。 ⑥查阅记录。即查阅与原系统有关的数据记录。 图 需求分析的策略 图 系统高层抽象图 图 需求分析的过程 实例：假设要开发一个学校管理系统。经过可行性分析和初步需求调查，抽象出该系统最高层数据流图，如图所示。该系统由教师管理子系统、学生管理子系统、后勤管理子系统组成．每个子系统分别配备一个开发小组。 其中学生管理子系统开发小组通过做进一步的需求调查，明确了该子系统的主要功能是进行学籍管理和课程管理，包括学生报到、入学、毕业的管理，学生上课情况的管理。通过详细的信息流程分析和数据收集后，他们生成了该子系统的数据流图，如图所示。 图 学校管理系统最高层数据流图 图 学籍管理的数据流图 图 课程管理和数据流图 数据字典 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5个部分。 1．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 数据项描述＝{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} 2．数据结构 数据结构描述＝{数据结构名，含义说明，组成：{数据项或数据结构}} 3．数据流 数据流描述＝{数据流名，说明，数据流来源，数据流去向，组成：{数据结构}，平均流量，高峰期流量} 4．数据存储 数据存储描述＝{数据存储名，说明，编号，流入的数据流，流出的数据流组成：{数据结构}，数据量，存取方式} 5．处理过程 处理过程描述＝{处理过程名，说明，输入：{数据流}，输出：{数据流}，处理：{简要说明}} 以上述学生学籍管理子系统为例，简要说明如何定义数据字典。 该子系统涉及很多数据项，其中“学号”数据项可以描述如下： 数据项：学号 含义说明：唯一标识每个学生 别名：学生编号 类型：字符型 长度： 8 取值范围99999999 取值含义：前2位标别该学生所在年级，后6位按顺序编号 与其他数据项的逻辑关系： “学生”是该系统中的一个核心数据结构，它可以描述如下： 数据结构：学生 含义说明：是学籍管理子系统的主体数据结构，定义了一个学生的有关信息 组成：学号，姓名，性别，年龄，所在系，年级 数据流“体检结果”可描述如下： 数据流：体检结果 说明：学生参加体格检查的最终结果 数据流来源：体检 数据流去向：批准 组成：…… 平均流量：…… 高峰期流量：…… 数据存储“学生登记表”可描述如下： 数据存储：学生登记表 说明：记录学生的基本情况 流入数据流：…… 流出数据流：…… 组成： 数据量：每年3000张 存取方式：随机存取 处理过程“分配宿舍”可描述如下： 处理过程：分配宿舍 说明；为所有新生分配学生宿舍 输入：学生，宿