数据库原理与应用 教学课件 作者 沈克水　刘肃平 第6章-数据库设计.ppt

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1、第6章数据库设计本章要点信息资源开发、管理和使用的各种方法中，最有效的是数据库技术，该技术已应用于社会的方方面面。大到一个国家的信息中心，小到个体私人企业，都会利用数据库技术对数据进行有效的管理，达到提高生产效率和决策水平的目的。数据库技术是研究如何对数据进行统一有效的组织、管理和加工处理的计算机技术。目前，一个国家的数据库建设规模（指数据库的个数、种类）、数据库信息量的大小和使用频度已成为衡量这个国家信息化程度的重要标志之一。本章详细介绍设计一个数据库应用系统需经历的6个阶段，即需求分析、概念设计、逻辑结构设计、物理结构设计、实施与运行维护。其中概念

2、结构设计和逻辑结构设计是本章的重点和难点所在。数据库设计概述6.1系统需求分析6.2概念结构设计6.3逻辑结构设计6.4数据库物理设计6.5数据库实施6.6数据库运行和维护6.76.1数据库设计概述6.1.1数据库设计的任务、内容和特点1．数据库设计的任务2．数据库设计的内容数据库设计内容包括数据库的结构设计和数据库的行为设计两方面。数据库的结构设计是指根据给定的应用环境，进行数据库的模式设计或子模式的设计。它包括数据库的概念设计、逻辑设计和物理设计。数据库框架或结构设计是静态的、稳定的，一经形成后，在通常情况下不容易也不需要改变，所以结构设计又称为静

3、态模式设计。数据库的行为设计是指数据库用户的行为和动作。在数据库系统中，用户的行为和动作指用户对数据库的操作，这些要通过应用程序来实现，所以数据库的行为设计就是操作数据库的应用程序的设计，即设计应用程序、事务处理等。所以行为设计是动态的，行为设计又称为动态模式设计。3．数据库设计的特点（1）综合性（2）数据库设计应该与应用系统设计相结合，也就是说把行为设计和结构设计密切结合起来是一个反复探寻，逐步求精的过程。首先从数据模型设计开始，以数据模型为核心进行展开，将数据库设计和应用设计相结合，建立一个完整、独立、共享、冗余小和安全有效的数据库系统。6.1.2

4、数据库设计方法简述1．基于E-R模型的数据库设计方法2．基于3NF的数据库设计方法3．计算机辅助数据库设计方法6.1.3数据库设计的步骤图6.1数据库设计步骤图6.2数据库设计过程与数据库各级模式6.2系统需求分析6.2.1需求分析的任务具体而言，需求分析阶段的任务包括以下几方面。1．确认需求，识别设计范围2．分析和收集需求数据3．编写系统需求分析说明书分析说明书一般应包括如下内容。（1）系统概况，包括系统的目标、范围、背景、历史和现状等。（2）系统的原理和技术。（3）系统总体结构和子系统结构说明。（4）系统总体功能和子系统功能说明。（5）系统数据处理

5、概述、工程项目体制和设计阶段划分。（6）系统方案及技术、经济、实施方案可行性等。随系统需求分析说明书可提供以下附件。①系统的软硬件支持环境的选择及规格要求（所选择的数据库管理系统、操作系统、计算机型号及其网络环境等）。②组织机构图、组织之间联系图和各机构功能业务一览图。③数据流程图、功能模块图和数据字典等图表。6.2.2需求分析的方法1．调查、收集、分析用户需求，确定系统边界（1）调查组织机构情况。包括了解该组织的部门组成情况、各部门的职责等，为分析信息流程做准备。（2）调查各部门的业务活动情况，包括了解各部门输入和使用什么数据，如何加工处理这些数据，

6、输出什么信息，输出到什么部门，输出结果的格式是什么。（3）在熟悉业务的基础上，明确用户对新系统的各种要求，如信息要求、处理要求、完全性和完整性要求。（4）确定系统边界。即确定哪些活动由计算机来完成，哪些只能由人工来完成。由计算机完成的功能是新系统应该实现的功能。2．常用调查方法在调查过程中根据不同的问题和条件，使用不同的调查方法，常用的有以下几种。（1）跟班作业。通过亲身参加业务工作了解业务活动的情况，能比较准确地理解用户需求，但比较耗时。（2）开调查会。通过与用户座谈来了解业务活动情况及用户需求。（3）询问。对某些调查中的问题可以找专人问。（4）设计

7、调查表请用户填写。如果调查表设计合理，则很有效，且容易被用户接受。（5）查阅与原系统有关的数据记录。（6）请专人介绍。3．分析和表达用户需求（1）数据流图（DataFlowDiagram，DFD）数据流图中的基本元素有如下几种。①圆圈：表示处理，输入数据在此进行变换产生输出数据。其中注明处理的名称。②矩形：描述一个输入源点或输出汇点。其中注明源点或汇点的名称。③命名的箭头：描述一个数据流被加工的数据及其流向，流线上注明数据名称，箭头代表数据流动方向。（2）数据字典（DataDictionary，DD）数据流图表达了数据和处理的关系，数据字典则是系统中各

8、类数据描述的集合，是各类数据结构和属性的清单。它与数据流图互为解释，数据字典贯穿于数据库需求分