数据库原理与应用教程第3版课件作者何玉洁第8章节数据库设计.ppt

1:n转换示例 部门表（部门号，部门名） 职工表（职工号，部门号，职工名，工资） n 1 职工 部门 工作 部门名 部门号 职工号 职工名 工资 m:n转换示例 教师表（教师号，教师名，职称） 课程表（课程号，课程名，学分） 授课表（教师号，课程号，授课时数） n m 课程 教师 授课 教师名 教师号 课程号 课程名 学分 职称 授课时数 数据模型的优化 关系数据模型的优化通常以规范化理论为指导，并考虑系统的性能。具体方法为： 确定各属性间的数据依赖。 消除冗余的联系。 确定最合适的范式。 确定是否要对某些模式进行分解或合并 。 对关系模式进行必要的分解，以提高数据的操作效率和存储空间的利用率。 水平分解 以时间、空间、类型等范畴属性取值为条件，满足相同条件的数据行为一个子表。 分解的依据一般以范畴属性取值范围划分数据行。这样在操作同表数据时，时空范围相对集中，便于管理。 K# A1 … Am K# A1 … Am K# A1 … Am 垂直分解 以非主属性所描述的应用对象生命历程的先后为条件，对应相同历程的属性为一个子表。 分解的依据是将非主属性按其数据生成的时间段划分，描述相同时间段的属性划分在一个组中。 使操作同表数据时时空范围相对集中，便于管理。 K# A11 …A1m A21 … A2n K# A11 …A1m K# A21 … A2n 设计外模式 将概念模型转换为逻辑数据模型之后，还应该根据局部应用需求，并结合具体的数据库管理系统的特点，设计用户的外模式。 外模式概念对应关系数据库的视图概念，设计外模式是为了更好地满足局部用户的需求。 定义数据库的模式主要是从系统的时间效率、空间效率、易维护等角度出发。 定义外模式考虑事项 使用更符合用户习惯的别名。 对不同级别的用户定义不同的视图，以保证数据的安全。 简化用户对系统的使用。 8.3.3 物理结构设计 对已确定的逻辑数据结构，利用DBMS提供的方法、技术，以较优的存储结构、数据存取路径、合理的数据存储位置以及存储分配，设计出一个高效的、可实现的物理数据库结构。 数据库的物理设计通常分为两步： 确定数据库的物理结构； 对物理结构进行时间和空间效率的评价。 物理结构设计的内容和方法 对于数据查询，需要得到如下信息： 查询所涉及的关系； 查询条件所涉及的属性； 连接条件所涉及的属性； 查询列表中涉及的属性。 对于更新数据的事务，需要得到如下信息： 更新所涉及的关系； 每个关系上的更新条件所涉及的属性； 更新操作所涉及的属性。 确定存取方法 一般用户可以通过建立索引的方法来加快数据的查询效率。 建立索引的一般原则为： 在经常作为查询条件的属性上建立索引。 在经常作为连接条件的属性上建立索引。 在经常作为分组依据列的属性上建立索引。 对经常进行连接操作的表可以建立索引。 一个表可以建立多个索引，但只能建立一个聚簇索引。 确定存储结构 一般的存储方式有： 顺序存储 散列存储 聚簇存储 一般情况下系统都会为数据选择一种最合适的存储方式。 物理结构设计的评价 评价物理结构设计的方法完全依赖于具体的DBMS，主要考虑的是操作开销，即为使用户获得及时、准确的数据所需的开销和计算机的资源的开销。具体可分为如下几类： 查询和响应时间 更新事务的开销 生成报告的开销 主存储空间的开销 辅助存储空间的开销 8.4 数据库行为设计 8.4.1 功能需求分析 8.4.2 功能设计 8.4.3 事务设计 8.4.1 功能需求分析 在进行需求分析时，实际上进行了两项工作: “数据流”的调查分析， “事务处理”过程的调查分析。 数据流的调查分析为数据库的信息结构提供了最原始的依据， 事务处理的调查分析是行为设计的基础。 对行为特性要进行的分析 标识所有的查询、报表、事务及动态特性，指出对数据库所要进行的各种处理； 指出对每个实体所进行的操作（增、删、改、查）； 给出每个操作的语义，包括结构约束和操作约束； 给出每个操作（针对某一对象）的频率； 给出每个操作（针对某一应用）的响应时间； 给出该系统总的目标。 示例 教师退休行为的操作特征为： 该教师没有未教授完的课程。 删除此教师记录。 此教师记录不再在当前教师表中。 8.4.2 功能设计 ¨¨ 目标 功能2 功能n 功能1 功能22 功能23 功能21 系统目标的实现是通过系统的各功能模块来达到的。由于每个系统功能又可以划分为若干个更具体的功能模块，因此，可以从目标开始，一层一层分解下去，直到每个子功能模块只执行一个具体的任务。 例：“学籍管理”的功能结构图 学籍管理 录取分班 入学报到 … 录入 修改 查询 修课管理 8.4.3事务设计