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第6章 数据库设计 7.1 数据库应用设计导论 7.2 需求分析 数据字典 数据字典：进行数据收集和数据分析所获得的主要成果。数据字典是各类数据描述的集合。 数据字典通常包括：数据项，数据结构，数据流，数据存储，处理过程。 1.数据项是不可再分的数据单位。(例如属性) 对数据项的描述通常包括： 数据项描述={数据项名，数据项含义说明，别名，数据类型，长度，取值范围，取值含义，与其他数据项的逻辑关系} 注意：取值范围、与其他数据项的逻辑关系定义了数据的完整性约束条件，是设计数据检验功能的依据。 2.数据结构：数据结构反应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。 数据结构描述={数据结构名，含义说明，组成：{数据项或数据结构}} 3数据流：数据流是数据结构在系统内传输的路径。 数据流描述={数据流名，说明，数据流来源，数据流去向，组成：{数据结构}，平均流量，高峰期流量} 注意：数据流来源是说明数据流来自哪个过程。数据流去向是说明该数据流将到哪个过程去。平均流量是指单位时间（每周，每天，每月等）里的传输次数。高峰期流量是指在高峰期的数据流量。 4.数据存储是指数据结构停留或保留的地方，也是数据流的来源和去向之一。 数据存储描述={数据存储名，说明，编号，流入的数据流，流出的数据流，组成：{数据结构}，数据量，存储方式} 5处理过程：数据字典中只需描述处理过程的说明性信息。 处理过程描述={处理过程名，说明，输入:{数据流}，输出:{数据流}，处理：{简要说明}} 注意：数据字典是关于数据库中数据的描述，即元数据，而不是数据本身，数据本身将存放在物理数据库中，由DBMS管理。 数据字典有助于这些数据的进一步管理和控制，为设计人员和数据库管理员在数据库设计，实现和运行阶段控制有关数据提供依据。 以学生学籍管理子系统为例，数据项描述如下： 数据项：学号 含义说明：唯一标识每个学生 别名：学生编号 类型：字符型 长度：8 取值范围：0000000至9999999 取值含义：前两位标识该学生所在年级，后六位按顺序编号与其他数据项的逻辑关系 “学生”是该系统中一个核心数据结构，它可以描述为： 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“体检结果”可描述为： 数据流：体检结果 说明：学生参加体检检查的最终结果 数据流来源：体检 数据流去向：批准 组成：。。。。。 平均流量：。。。。。 高峰期流量：。。。。。 数据存储“学生登记表”可描述为： 数据存储：学生登记表 说明：记录学生的基本信息 流入数据流：。。。。 流出数据流：。。。。 组成：。。。。 数据量：每年3000张 存储方式：随机存取 处理过程“分配宿舍”可描述为： 处理过程：分配宿舍 说明：为所有新生分配宿舍 输入：学生，宿舍 输出：宿舍安排 处理：在新生报到后，为所有新生分配新生宿舍。要求同一宿舍只能安排同一性别的学生，同一个学生只能安排在一个宿舍中。每个学生的居住面积不小于3平方米。安排新生宿舍其处理时间应不超过15分钟。 7.3 概念数据库设计 7.4 逻辑数据库设计 7.5 数据库物理设计 为了提高系统性能，数据应该根据应用情况将易变部分与稳定部分、经常存取部分和存取频率较低部分分开存放。 例如，数据库数据备份，日志文件备份等由于只在故障恢复时才使用，而且数据量很大，可以考虑存放在磁带上。目前许多计算机都有多个磁盘，因此进行物理设计时可以考虑将表和索引分别放在不同磁盘上，在查询时，由于两个磁盘驱动器分别在工作，因而可以保证物理读写速度比较快。也可以将比较大的表分别放在两个磁盘上，以加快存取速度，这在多用户环境下特别有效。此外，还可以将日志文件与数据库对象（表、索引等）放在不同的磁盘，以改进系统的性能。 评价物理结构 数据库物理设计过程中需要对时间效率、空间效率、维护代价和各种用户要求进行权衡，其结果可以产生多种方案。数据库设计人员必须对这些方案进行细致地评价，从中选择一个较优的方案作为数据库的物理结构。 评价物理数据库的方法很大程度上依赖于所选用的DBMS，主要是从定量估算各种方案的存储空间、存取时间和维护代价入手，对估算结果进行权衡，比较，选择出一个较优的合理的物理结构。如果该结构不符合用户需求，则需要修改设计。 7.6 数据库实施 一、概述 数据库实施主要包括以下工作： 用DDL定义数据库 组织数据入库 编制与调试应用程序 数据库试运行 二、定义数据库结构 确定了数据库的逻辑结构与物理结构后，就可以用所选用的DBMS提供的数据定义语言（DDL）来严格描述数据库结构。 三、数据装载 数据库结构建立好后，就可