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An Introduction to Database System 数据库系统概论An Introduction to Database System 第九章 数据库设计概述 第9章 数据库设计概述 9.1 数据库设计的特点 9.2 数据库设计方法 9.3 数据库的生命周期 9.4 数据库的设计步骤 9.5 数据库设计过程中的各级模式 9.6 小结 9.1 数据库设计的特点 9.1.1 数据库设计的基本规律 9.1.2 结构(数据)设计和行为(处理)设计 数据库设计概述（续） 什么是数据库设计 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（信息管理要求和数据操作要求） 信息管理要求:指在数据库中应该存储和管理哪些数据对象. 数据操作: 指对数据对象进行的操作,如:查询,增,删,改,统计等 在数据库领域内，常常把使用数据库的各类系统统称为数据库应用系统。 9.1.1 数据库设计的基本规律 大型数据库的设计和开发是一项庞大的工程. 数据库建设是指数据库应用系统从设计、实施到运行维护的全过程。 数据库设计的特点之一： 三分技术，七分管理，十二分基础数据 数据库建设中，不仅涉及技术，还涉及管理。 管理不仅包括数据库建设本身的项目管理， 还包括企业的业务管理。因为业务管理所涉及的数据及各部门之间的数据联系，直接影响数据库结构的设计。 十二分基础数据则强调了数据的收集、整理、组织和不断更新，是数据库建设中的重要环节。 在以后的数据库运行过程中，需要不断地加入新数据，使数据库成为活库。 9.1.2 结构(数据)设计和行为(处理)设计 数据库设计的特点之二：是数据库设计应该与应用系统设计相结合。 结构（数据）设计：设计数据库框架或数据库结构 行为（处理）设计：设计应用程序、事务处理等 早期数据库设计是结构和处理相分离的设计（这种方法是不完善的）如图 传统的软件工程忽视对应用中数据语义的分析和抽象，只要有可能就尽量推迟数据结构设计的决策 早期的数据库设计致力于数据模型和建模方法研究，忽视了对行为的设计 现在强调把结构特性和行为特性相结合的设计方法。 结构(数据)设计和行为(处理)设计（续） 9.2 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,又是一项庞大的工程项目. 要求从事数据库设计的专业人员具备多方面的知识: 计算机基础知识 软件工程的原理和方法 程序设计的方法和技巧 数据库的基本知识 数据库设计技术 应用领域的知识 9.2 数据库设计方法 早期数据库设计用手工与经验相结合方法 （称之为 手工试凑法） 设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系 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又不同程度地发现各种问题，增加了维护代价 数据库设计方法简述（续） 人们提出了多种数据库设计方法 规范设计法 新奥尔良（New Orleans）方法 将数据库设计分为几个阶段，采用一些辅助手段实现每一过程。 运用软件工程的思想，按一定的设计规程，用工程化方法设计数据库。 基于E-R图的设计方法 用E-R图设计概念模型，是数据库概念设计阶段广泛采用的方法。 数据库设计方法简述（续） 3NF(第三范式)的设计方法 用关系数据库理论为指导，设计数据库的逻辑模型，是数据库逻辑设计阶段采用的有效方法。 面向对象的数据库设计方法 用面向对象的概念和术语,来说明数据库结构. 计算机辅助的数据库设计工具 MS的 SQL Server ORACLE的 Designer 2000 SYBASE的 PowerDesigner 9.3 数据库的生命周期 数据库的生命周期分为两个阶段： 一是数据库需求分析和设计阶段，分如下子阶段： 需求分析 概念设计 逻辑设计 物理设计 二是数据库实现和运行阶段，分如下子阶段： 数据库的实现 运行与监督 修改与调整 数据库设计重点讨论数据库设计阶段的理论、方法和技术 9.4 数据库设计步骤 目前设计数据库应用系统，主要采用以逻辑数据库设计和物理数据库设计为核心的规范设计方法。 数据库设计的过程(六个阶段) ： 1. 需求分析阶段 2. 概念结构设计阶段 3. 逻辑结构设计阶段 4. 物理结构设计阶段 5. 数据库实施阶段 6 . 数据库运行和维护阶段 数据库设计的基本步骤（续） 　 ⒈需求分析阶段 准确了解与分析用户需求（包括数据与处理） 是整个设计过程的基础，是最困难、最耗费时间的一步 计算机人员（系统分析员）和用户双方共同收集数据库所需要的信息内容和用户对处理的需求。并以需求说明书的形式确定下来，作为以后系统开发和系统验证的依据。 ⒉概念结构设计阶段 是整个