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第六章数据库设计

数据库设计概述需求分析概念数据库设计逻辑数据库设计物理数据库设计管理和维护学习内容

掌握数据库设计的内容和特点掌握数据库概念设计的方法掌握数据库逻辑设计的方法了解数据库物理设计的方法学习目标

01数据库应用02数据库设计方法和特点03数据库设计基本步骤6.1数据库设计概述

信息系统信息系统:MIS，数据仓库，ERP,GIS,文档数据库信息系统是提供信息、辅助人们对环境进行控制和进行决策的系统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，有效存储数据，满足用户信息要求和处理要求。一个好的数据库产品不等于就有一个好的应用系统6.1.1数据库与MIS

设计特点01静态数据设计与动态行为设计相分离性02反复性、试探性、分布进行03数据库设计多解性04数据库设计设计方法与特点

系统定义01.系统调查01.数据分析01.功能分析01.概念设计01.物理设计01.程序说明01.事务设计01.功能说明01.逻辑设计01.功能模型01.子模式设计01.数据库维护01.数据装配01.程序设计01.系统运行01.程序调试01.静态数据设计与动态行为设计相分离

数据库设计方法：数据库设计方法目前可分为四类：直观设计法、规范设计法、计算机辅助设计法和自动化设计法。直观设计法也叫手工试凑法。1978年10月，来自三十多个国家的数据库专家在美国新奥尔良（NewOrleans）市专门讨论了数据库设计问题，他们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，它是目前公认的比较完整和权威的一种规范设计法。新奥尔良法将数据库设计分成需求分析（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）和物理设计（物理数据库设计）。目前，常用的规范设计方法大多起源于新奥尔良法，并在设计的每一阶段采用一些辅助方法来具体实现。

基于E-R模型的数据库设计方法是由P.P.S.chen于1976年提出的数据库设计方法，其基本思想是在需求分析的基础上，用E-R（实体—联系）图构造一个反映现实世界实体之间联系的企业模式，然后再将此企业模式转换成基于某一特定的DBMS的概念模式。基于3NF的数据库设计方法是由S·Atre提出的结构化设计方法，其基本思想是在需求分析的基础上，确定数据库模式中的全部属性和属性间的依赖关系，将它们组织在一个单一的关系模式中，然后再分析模式中不符合3NF的约束条件，将其进行投影分解，规范成若干个3NF关系模式的集合。12

基于视图的数据库设计方法:此方法先从分析各个应用的数据着手，其基本思想是为每个应用建立自己的视图，然后再把这些视图汇总起来合并成整个数据库的概念模式。除了以上三种方法外，规范化设计方法还有实体分析法、属性分析法和基于抽象语义的设计方法等。规范设计法从本质上来说仍然是手工设计方法，其基本思想是过程迭代和逐步求精。

“数据库设计的生存期”按规范设计法可将数据库设计分为六个阶段：系统需求分析阶段概念结构设计阶段逻辑结构设计阶段物理设计阶段数据库实施阶段数据库运行与维护阶段数据库设计的步骤6.1.3数据库设计基本步骤

需求分析是整个数据库设计过程的基础，要收集数据库所有用户的信息内容和处理要求，并加以规格化和分析。这是最费时、最复杂的一步，但也是最重要的一步，相当于待构建的数据库大厦的地基，它决定了以后各步设计的速度与质量。需求分析做得不好，可能会导致整个数据库设计返工重做。在分析用户需求时，要确保用户目标的一致性。概念设计是把用户的信息要求统一到一个整体逻辑结构中，此结构能够表达用户的要求，是一个独立于任何DBMS软件和硬件的概念模型。逻辑设计是将上一步所得到的概念模型转换为某个DBMS所支持的数据模型，并对其进行优化。

物理设计是为逻辑数据模型建立一个完整的能实现的数据库结构，包括存储结构和存取方法。在实施阶段，根据物理设计的结果把原始数据装入数据库，建立一个具体的数据库并编写和调试相应的应用程序。应用程序的开发目标是开发一个可依赖的有效的数据库存取程序，来满足用户的处理要求。运行和维护阶段：这一阶段主要是收集和记录实际系统运行的数据，数据库运行的记录用来提高用户要求的有效信息，用来评价数据库系统的性能，进一步调整和修改数据库。在运行中，必须保持数据库的完整性，并能有效地处理数据库故障和进行数据库恢复。在运行和维护阶段，可能要对数据库结构进行修改或扩充。

设计阶段设计描述数据处理需求分析数据字典、全系统中数据项、数据流、数据存储的描述数据流图和定表（判定树）数据字典中处理过程的描述概念结构设计概念模型（E-R图）?数据字典系统说明书。包括：(1)??新系统要求、方案和概图(2)??反映新系统信息的数据流图逻辑结构设计