数据库设计 第六章.ppt

数据库设计 数据库设计是指对于给定的软、硬件环境，针对现实问题，设计一个较优的数据模型，建立相应的数据库结构和数据库应用系统。 数据库设计目标 ⑴ 最大限度地满足用户的应用功能需求。主要是指用户可以将当前与可预知的将来应用所需要的数据及其联系，全部准确地存放在数据库中。 ⑵ 获得良好的数据库性能。即要求数据库设计保持良好的数据特性以及对数据的高效率存取和资源的合理使用，并使建成的数据库具有良好的数据共享性、独立性、完整性及安全性等。 数据库设计的目标 对关系数据库而言主要有： 数据要达到一定的规范化程度，避免数据重复存储和异常操作。 保持实体之间连接的完整性，避免数据库的不一致性。 满足对事务响应时间的要求。 尽可能减少数据的存储量和内外存间数据的传输量。 便于数据库的扩充和移植，使系统有更好的适应性。 数据库设计的目标 ⑶ 对现实世界模拟的精确度要高。 ⑷ 数据库设计应充分利用和发挥现有DBMS的功能和性能。 ⑸ 符合软件工程设计要求，因为应用程序设计本身就是数据库设计任务的一部分。 数据库设计的基本步骤 需求分析 调查清楚用户的实际需求并进行初步分析 与用户达成共识 进一步分析与表达这些需求 需求分析的任务 需求分析阶段任务是对系统的整个应用情况作全面的、详细的调查，确定企业组织的目标，收集支持系统总的设计目标的基础数据和对这些数据的要求，确定用户的需求，并把这些要求写成用户和数据库设计者都能够接受的文档。 这一阶段的结果是“需求说明书”，其主要内容是系统的数据流图和数据字典。 需求分析的步骤 (一) ⑴ 分析用户活动，产生用户活动图。 ⑵ 确定系统范围，产生系统范围图。 ⑶ 分析用户活动所涉及的数据，产生数据流图。 需求分析的步骤 (二) 数据流图（Data Flow Diagram，简记为DFD）是从“数据”和“对数据的加工”两方面表达数据处理系统工作过程的一种图形表示法。 特点：具有直观、易于被用户和软件人员双方都能理解的一种表达系统功能的描述方式。 DFD有四个基本成分：数据流（用箭头表示），加工或处理（用圆圈表示），文件（用双线段表示）和外部实体（数据流的源点或终点，用方框表示）。 需求分析的步骤 (三) 需求分析的步骤 (四) 需求分析的步骤 (四) ⑷ 分析系统数据，产生数据字典。 数据字典提供了对数据库数据描述的集中管理，它的功能是存储和检索各种数据描述（称为元数据Metadata），如叙述性的数据定义等，并且为DBA提供有关的报告。 数据项 数据项是数据的最小单位，对数据项的描述，通常包括数据项名、含义、别名、类型、长度、取值范围以及与其他数据项的逻辑关系。 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而成。 它包括数据结构名、含义及组成该数据结构的数据项名或数据结构名。 数据结构 以“学生”为例 “学生”是该系统中的一个核心数据结构： 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 数据流可以是数据项，也可以是数据结构，表示某一加工处理过程的输入或输出数据。对数据流的描述应包括数据流名、说明、流出的加工名、流入的加工名以及组成该数据流的数据结构或数据项。 数据存储 数据存储是处理过程中要存储的数据，它可以是手工凭证、手工文档或计算机文档。对数据存储的描述应包括：数据存储名、说明、输入数据流、输出数据流、数据量（每次存取多少数据）、存取频度（单位时间内存取次数）和存取方式（是批处理，还是联机处理；是检索，还是更新；是顺序存取，还是随机存取）。 加工过程 ⑤ 加工过程 对加工处理的描述包括加工过程名、说明、输入数据流、输出数据流，并简要说明处理工作、频度要求、数据量及响应时间等。 概念结构设计 什么是概念结构设计 需求分析阶段描述的用户应用需求是现实世界的具体需求 将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型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，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。 （2）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。 概念结构（续） 概念结构设计的特点(续) （3）易于更改，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。 （4