第七章：数据库设计7.ppt

第七章：数据库设计 第一节：数据库设计概述 第二节：需求分析 第三节：概念结构设计 第四节：逻辑结构设计 第五节：数据库的物理设计 第六节：数据库的实施和维护 第一节：数据库设计概述 一、数据库设计的概念 数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求。 二、数据库设计的任务与特点 1、数据库设计的任务 是在DBMS的支持下，按照应用的要求，为某一部门或组织设计一个结构合理、使用方便、效率较高的数据库及其应用系统。 2、数据库设计的特点 (1)“三分技术，七分管理，十二分基础数据”。 (2)数据库设计应该和应用系统相结合 第一节：数据库设计概述 三、数据库设计方法 1、手工设计方法 手工试凑法、规范设计法 2、计算机辅助数据库设计 四、数据库设计的基本步骤 1、需求分析 2、概念结构设计阶段 3、逻辑结构设计阶段 4、数据库物理设计阶段 5、数据库实施阶段 6、数据库运行和维护阶段 第二节：需求分析 一、需求分析的过程 1、调查组织机构的总体情况 2、熟悉各部门的业务活动情况 3、分析用户需求（SADT） （1）信息要求 （2）处理要求 （3）安全性、完整性要求 4、确定新系统的边界 二、数据流图与数据字典 1、数据流图：描述数据与处理之间的关系 2、数据字典：描述数据流图中涉及的各数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理等。 第三节：概念结构设计 一、概念结构的设计方法与步骤 1、方法 自底向上的方法，以E-R模型为工具。 2、步骤 （1）抽象数据并设计局部视图 （2）集成局部视图 二、数据抽象与局部视图设计 1、选择局部应用 2、逐一设计分E-R图 实体与属性的区分 第三节：概念结构设计 （1）属性不能再具有需要描述的性质。即属性必须是不可分的数据项。 （2）属性不能与其他实体具有联系。联系只发生在实体之间。 第三节：概念结构设计 三、视图的集成 (一)合并分E-R图，生成初步E-R图 各分E-R图之间的冲突主要有三类： 1、属性冲突 属性域冲突、取值单位冲突 2、命名冲突 同名异义、异名同义 3、结构冲突 (1)同一对象在不同的应用中具有不同的抽象。 (2)同一实体在不同局部视图中所包含的属性不完全相同，或者属性的排列次序不完全相同。 (3)实体之间的联系在不同局部视图中呈现不同的类型。 (二)消除不必要的冗余，生成基本E-R图 第四节：逻辑结构设计 一、E-R图向数据模型的转换(关系模型) 1、一个实体型转换为一个关系模式，实体的属性就是关系的属性。实体的码就是关系的码。 2、一个m:n联系转换为一个关系模式。与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，而关系的码为各实体码的组合。 3、一个1:n联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与n端对应的关系模式合并。 如果转换为一个独立的关系模式，则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，而关系的码为n端实体的码。 一般情况下，采用后一种方法较好。 第四节：逻辑结构设计 4、一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。 如果转换为一个独立的关系模式，则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，每个实体的码均是该关系的候选码。 如果与某一端实体对应的关系模式合并，则需要在该关系模式的属性中加入另一关系模式的码和联系本身的属性。 5、三个或三个以上实体间的一个多元联系转换为一个关系模式。与该多元联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性。而关系的码为各实体码的组合。 6、具有相同码的关系模式可合并。 第四节：逻辑结构设计 二、数据模型的优化(以规范化理论为指导) 1、确定数据依赖 *2、对各个关系模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余的联系。 3、确定各关系模式属于第几范式 4、根据需求判断是否需要合并或分解 5、对关系模式进行必要的分解，提高操作的效率和存储空间的利用率。 三、设计用户子模式(外模式) 1、使用更符合用户习惯的别名 2、针对不同级别用户定义不同的外模式，保证系统安全。 3、简化用户对系统的使用 练习 设有如下实体： 学生：学号、单位、姓名、性别、年龄、选修课程名 课程：编号、课程名、开课单位、任课教师号 教师：教师号、姓名、性别、职称、讲授课程编号 单位：单位名称、电话、教师号 上述实体中存在如下联系： (1)一个学生可选修多门课程，一门课程可为多个学生选修。 (2)一个教师可讲授多门课程，一门课程可为多个教师讲授 (3)一个单位有多个教师，一个教师只能属于一个单位 (4)一个单位有多个学生，一个学生只能属于一个单位 (5)一个单位可开设多门课程，一门课程只能在一个