数据库系统的概要设计

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1、第8章数据库系统的概要设计教材：数据库技术及应用2006年4月宁可、吴菁、胡海编著本章要点系统概要设计概述数据库的概念设计模块化设计概要设计的图形工具系统概要设计说明运用Powerdesigner工具建立概念数据模型目录8.1系统概要设计概述8.1.1软件系统的概要设计8.1.2数据库系统的概要设计8.2数据库的概念设计8.2.1数据库概念设计的步骤8.2.2实体-联系图8.2.3数据抽象、局部视图的设计8.2.4视图的集成8.3模块化设计8.3.1模块化设计的基本原则8.3.2内聚与耦合8.3.3模块分解时应遵循的准则8.4概要设计的图形工具8.4.1层次图8.4.2IPO图

2、目录8.5系统概要设计说明8.6运用Powerdesigner建立概念数据模型8.7应用实例小结8.1系统概要设计概述经过需求分析阶段以后，已经知道系统必须“做什么”了，但还不知道系统该“怎么做”。概要设计的基本目的是要回答“概括地说，系统应该如何做?”这个问题。因此，有时也称概要设计为初步设计或总体设计。8.1.1软件系统的概要设计软件系统的生命周期可分为制定计划、需求分析、设计、程序编制、测试以及运行维护等阶段。在软件系统的开发过程中，经过制定计划、需求分析阶段后，软件开发的下一阶段就是进行系统设计。系统设计阶段通常可以划分为两个子阶段：概要设计和详细设计。概要设计的主要任

3、务是回答“系统总体上应该如何做?”，即将分析模型映射为具体的软件系统结构，进行模块划分，确定每个模块的功能、接口以及模块间的调用关系。详细设计则将概要设计的结果具体化，即为每个模块设计实现的细节。为了完成系统设计的任务，系统设计人员通常根据分析阶段采用的分析方法的不同，采用不同的设计方法。如针对分析阶段系统分析人员采用的分析方法的不同（如面向数据建模、面向功能建模或面向对象建模等方法），系统设计的方法也不同（相应的有面向数据的设计，面向功能的设计和面向对象的设计等）。1．结构化设计方法的设计步骤：（1）数据设计，数据设计的任务是从分析阶段得到的数据流图和数据字典出发，设计出相应

4、的数据结构。（2）软件结构设计，软件结构设计的任务是定义系统的主要结构元素之间的关系，通常是从数据流图出发，对数据流图进行分析，得出软件的层次化模块结构图。（3）接口设计，软件结构设计的任务是描述系统内部、系统与系统之间以及系统与用户之间如何进行通信，接口包含数据流和控制流信息。（4）过程设计，过程设计是从分析阶段得到的过程规格说明出发，得出系统中各个功能的过程化描述。2．面向对象设计方法的设计步骤：（1）对象设计，把所有的对象都归为各种类，每个类都定义了一组数据和方法。数据用于表示对象的静态属性，即描述对象的状态信息；方法是对象所能执行的操作，也就是类中所能提供的服务。（2）

5、子系统设计，子系统设计是根据实际系统的需要，按照子类（也称为派生类）和父类（也称为基类）的关系，可以把若干个类组成一个层次结构的系统。（3）消息设计，消息设计是描述对象之间如何通过传递消息进行通信，。（4）方法设计，从系统的功能模型和行为模型出发，得出各个类的方法及其实现细节。8.1.2数据库系统的概要设计对于基于结构化的数据库系统开发方法而言，数据库系统在完成需求分析之后应进入数据库系统的概要设计阶段，此阶段不仅需要进行数据库概念结构设计（也可简称数据库概念设计）工作，即数据库结构特性设计；而且还需要确定数据库系统的软件系统结构，进行模块划分，确定每个模块的功能、接口以及模块

6、间的调用关系，即进行数据库行为特性的设计过程。数据库概念结构设计是将系统需求分析得到的用户需求抽象为信息结构过程。只有将系统应用需求抽象为信息世界的结构，也就是概念结构后，才能转化为机器世界中的数据模型，并用DBMS实现这些需求。1．数据库概念结构的特点概念结构是独立于数据库逻辑结构和具体DBMS所支持的数据库，其主要特点是：（1）概念模型是对现实世界的一个抽象描述。概念模型应能真实、充分地反映现实世界，能满足用户对数据的处理要求。（2）概念模型应当易于理解。概念模型只有被用户理解后，才可以与设计者交换意见，参与数据库的设计。（3）概念模型应当易于更改。由于现实世界（应用环境和

7、应用要求）会发生变化，这就需要改变概念模型，易于更改的概念模型有利于修改和扩充。（4）概念模型应易于向数据模型转换概念模型最终要转换为数据模型。设计概念模型时应当注意，使其有利于向特定的数据模型转换。2．数据库概念结构设计的方法概念模型是数据模型的前身，它比数据模型更独立于机器、更抽象，也更加稳定。概念设计的方法有以下4种：（1）自顶向下的设计方法。该方法首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化为完整的全局概念结构。（2）自底向上的设计方法。即首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成起来