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数据库原理与SQL Sever2000 第四章 数据库设计 第4章 数据库设计 4.1 数据库设计的内容及特点 4.2 数据库逻辑设计 4.3 数据库物理设计 4.4 应用程序与系统的运行和维护 4.5 编写技术文档 4.6 信息系统开发 4.1数据库设计的内容及特点 什么叫数据库设计 数据库设计指的是对于一个给定的应用环境， ??? 构造一个最优的数据库模式， ??? 并据此建立一个既能反映现实世界信息和信息联系、 ??? 满足用户对数据要求和加工要求， ??? 又能被某个DBMS所接受的数据库及其应用系统， ??? 使得数据库既能有效、安全、完整地存储大宗数据， ??? 又能满足多个用户的信息要求和处理要求 4.1数据库设计的内容及特点 4.1.1 数据库设计内容 1、结构特性设计：指确定数据库的框架和相应的数据结构，也就是数据库模式或数据库结构设计 2、行为特性设计：指确定数据库用户的行为和动作，即应用程序、事物处理的设计。多由面象对象程序给出操作界面。 结构特性设计和行为特性设计分开进行，但相互参照。 4.1数据库设计的内容及特点 4.1.2 数据库设计的特点 数据库要求好用、安全、便于维护、易扩充、具有最小的冗余，并能对不同用户的数据存取有较快的响应速度。因此需要结构特性好，结构特性是在模式和子模式中定义的；而行为特性是体现在应用程序中，所以存在程序与数据不易结合，因此因此数据库设计需要“反复探寻，逐步求精”。 结构特性设计和行为特性设计的分离，导致应用程序和数据不易结合。因此数据库的设计需遵循图4-1的过程 4.1数据库设计的内容及特点 数据库设计的过程的两个阶段： 逻辑设计： 任务：创建数据库模式并使其能支持所有用户的数据处理，能从模式中导出子模式供应用程序使用 物理设计 任务：选择存储结构，实现数据存取。 4.2数据库逻辑设计 4.2.1 逻辑设计步骤 4.2数据库逻辑设计 4.2.2第一阶段任务:收集和分析用户需求 明确用户要求，是数据库设计的关键。分析用户要求分四个步骤： 分析用户活动 确定系统范围 分析用户活动所涉及的数据 分析系统数据 4.2数据库逻辑设计 [例4-1]某图书馆要求数据库支持以下数据处理：办理借书证、查询馆藏图书、查询逾期读者、丢失图书罚款。 1、分析用户活动 4.2数据库逻辑设计 2、确定系统范围 确定人工处理范围以及计算机系统处理的范围。一般在图中标明计算机系统的处理边界。如上图中，双线框内属于计算机处理范围。 3、分析用户活动所涉及的数据 深入分析用户的业务处理。焦点是搞清用户活动图中所处理的数据，并以“数据流图”形式表示出数据的流向和对数据进行加工。 （1）数据流图 数据流图表达了数据和处理过程的关系。系统中的数据则借助数据字典（Data Dictionary，简称DD）来描述 4.2数据库逻辑设计 （2）数据流图基本成分（每个成分需命名以便区分） 数据流动：箭头 加工：圆 文件：直线段 源点和终点：方框 4.2数据库逻辑设计 （3）怎样画数据流图 原则：由外向内，自顶而下 先确定系统范围，即输入与输出之间的范围，而其中的细节不考虑，如图书馆管理系统，最初的数据流图可表示成下图： 4.2数据库逻辑设计 描述内部数据：一般从输入端向输出端推进。当经过使数据流的组成或数值发生变化的地方，用一个“加工”将其连接起来。要求： 1）不能把相互无关的数据画成一个数据流 2）不能 把作为一个处理单位的数据画成两个数据流。 如“图书管理系统”的内部数据流动图4-6表示： 4.2数据库逻辑设计 4、分析系统数据 仅数据流图只能表示系统的组成部分，还需对数据流图中的每个数据名、每个文件名、每个加工名都给出具体含义，用一个条目来详细描述。这要用到“数据字典” （1）什么是数据字典 数据字典是指在分析用户需求阶段，对有关数据和加工建立的字典，用来保存数据名、类型、长度、精度等有关信息，目的是对收集到的数据进行标准化、统一化，用以确定统一的名称、格式和含义。 此外数据字典中还包括数据流向的描述和加工的描述。数据字典可以供数据系统设计者、开发者、维护者和用户参照使用，为数据库设计提供了一个有力的标准化工具 4.2数据库逻辑设计 （2）数据流图与数据字典 数据字典产生于数据流图，是对数据流图的四个成份（数据流、数据项、文件和加工）描述的产物。 数据流的描述，即定义数据流的组成，通常包含若于数据项，如查询请求=书名+作者+出版社 文件的描述，也是定义数据流的组成，还需指出文件的组织方式。如： 图书=编号+书名+作者+出版社+单价+库存量 文件的组织可按“编号”次序排列。 数据项的描述。指对数据项进行定义，一般包括名称、类