软件工程-数据库Ch7第七章 数据库设计.ppt

第七章 数据库设计 第七章 数据库设计 7.1 数据库设计概述 7.2 需求分析 7.3 概念结构设计 7.4 逻辑结构设计 7.5 数据库的物理设计 7.6 数据库的实施和维护 7.7 小结 引言 数据库的建设规模、信息量大小和使用频度是衡量一个国家信息化程度的重要指标之一。 在信息资源开发、管理和服务的各种手段中，最有效的手段是数据库技术。 从小型的事务管理系统到大型复杂的信息系统都用先进的数据库技术来保持数据库的整体性、完整性和共享性。 通常把使用数据库的各类信息系统都称为数据库应用系统。如：各种MIS,OA,GIS,e-Government,e-Commerce等等 7.1 数据库设计概述 7.1.1 数据库设计的特点 7.1.2 数据库设计方法 7.1.3 数据库设计的基本步骤 7.1.4 数据库设计过程中的各级模式 7.1 数据库设计概述 数据库设计 广义：数据库及应用系统的设计（整个数据库应用系统） 狭义：设计数据库本身（设计数据库的各级模式并建立数据库） 好的数据库结构是应用系统的基础，实际的系统开发项目中两者密切相关、并行进行。 随着信息技术的发展和应用环境多样性，数据库设计已成为建立数据库及其应用系统的重要组成部分。成功的数据库设计是应用系统开发的基础。 数据库设计的一般定义 数据库设计是要在一个给定的应用环境中，构造（设计）优化的数据库逻辑模式和物理结构，并据此建立数据库及其应用系统，使之能够有效的存储和管理数据，满足用户的各种信息需求（信息管理和数据操作）。 目标：为用户和各种应用系统提供一个信息基础设施和高效率的运行环境 存取效率高 存储空间利用率高 系统运行管理效率高 为什么需要设计数据库 为什么需要设计数据库 7.1.1 数据库设计的特点 数据库设计仅仅是软件开发过程中的一项设计任务，它的一些开发步骤其实是和软件的开发步骤相关联的。 数据库设计与一般软件系统的设计、开发和运行维护有许多相同之处。大型数据库设计是涉及多学科的综合性技术，也是一项庞大的软件开发工程。 数据库设计也有自身的一些特点 7.1.1 数据库设计的特点 一、数据库建设的基本规律 “三分技术，七分管理，十二分基础数据 ” 硬件、软件、技术与管理的综合体 管理 数据库建设项目管理 企业（即应用部门）的业务管理 （更为重要） 基础数据 收集、整理、组织和不断更新 二、结构（数据）设计和行为（处理）设计相结合 早期的数据库设计，将数据库设计与应用系统设计分离开，致力于对数据模型和数据库建模，忽视行为设计对结构的影响。 应该强调在数据库设计中把结构特性和行为特性结合起来。 7.1.2 数据库设计方法 大型数据库设计是涉及多学科的综合性技术，也是一项庞大的软件开发工程，要求从事数据库设计的人员具备多方面的专业技术和知识,才能设计出符合具体应用领域要求的数据库应用系统。 具备计算机科学的基础知识； 具备软件工程的原理和方法； 掌握程序设计的技巧和方法； 具备数据库的基本知识和数据库设计技术； 具备应用领域的专业知识； 早期数据库设计方法：手工试凑法（手工与经验相结合方法） 设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系 它使数据库设计成为一种艺术而不是工程技术，缺乏科学理论和工程方法的支持，工程的质量难以保证 数据库运行一段时间后常常不同程度出现各种问题，增加了维护代价 规范设计方法 长时间以来，人们努力探索，提出了各种数据库设计方法，这些方法运用软件工程的思想和方法，提出了各种设计准则和规程，都属于规范设计方法。 基本思想：过程迭代和逐步求精 规范设计法 将数据库设计分阶段进行 E-R模型、关系范式理论等方法应用于设计的不同阶段 本质：仍是手工设计法 各种数据库设计方法 新奥尔良法:属于规范设计方法。1978年10月，数据库专家在美国新奥尔良（New Orleans）市专门讨论了数据库设计问题，运用软件工程的思想和方法，提出了数据库设计的规范，这就是著名的新奥尔良法，新奥尔良法将数据库设计分成四个阶段： 需求分析（分析用户需求） 概念设计（信息分析和定义） 逻辑设计（设计实现） 物理设计（物理数据库设计） 各种数据库设计方法 S.B.Yao（姚诗斌）方法：需求分析,模式构成,模式汇总,模式重构,模式分析和物理数据库设计 。 I.R.Palmer则主张把数据库设计当成一步接一步的过程，并采用一些辅助手段实现每一过程。 基于E-R模型的数据库设计方法：概念设计阶段广泛采用 3NF（第三范式）的设计方法：逻辑阶段可采用的有效方法 ODL（Object Definition Language）方法：面向对象的数据库设计方法 数据库设计方法（续） 数据库设计工具软件 ORACLE Designer 2000 SYBASE Power