第3章 数据库系统的设计方法ppt课件.ppt

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1、第3章数据库系统的设计方法●3.1数据库系统设计概述●3.2系统需求分析●3.3数据库概念结构的设计●3.4数据库逻辑结构的设计●3.5数据库物理结构的设计●3.1.1数据库系统设计的内容目标：建立一个性能良好的、能满足不同用户使用要求的、又能被选定的DBMS所接受的数据库模式。内容：数据库的结构特性设计、行为特性设计和物理模式设计。在数据库系统设计过程中，数据库结构特性的设计起着关键作用，行为特性设计起着辅助作用，两者结合起来，相互参照，同步进行，才能较好地达到设计目标。●3.1数据库系统设计概述1.数据库的结构特性设计数据库的结构特性

2、是指数据库的逻辑结构特征。数据库的结构特性设计又称为数据库的静态结构设计。设计过程是：先将现实世界中的事物、事物间的联系用E-R图表示，再将各个分E-R图汇总，得出数据库的概念结构模型，最后将概念结构模型转化为数据库的逻辑结构模型表示。2.数据库的行为特性设计数据库的行为特性设计也称为数据库的动态特性设计，是指确定数据库用户的行为和动作，并设计出数据库应用系统的系统层次结构、功能结构和系统数据流程图，并根据其行为特性设计出数据库的子模式。3.数据库的物理模式设计要求：根据库结构的动态特性（即数据库应用处理要求），在选定的DBMS环境下，把

3、数据库的逻辑结构模型加以物理实现，从而得出数据库的存储模式和存取方法。设计步骤是：首先要将现实世界中的数据及应用情况用数据流程图和数据字典表示，并详细描述其中的数据操作要求（即操作对象、方法、频度和实时性要求），进而得出系统的层次结构、功能模块结构和数据库的子模式。●3.1.2数据库系统设计应注意的问题1.应考虑计算机硬件、软件和人员的实际情况(1)数据库系统的硬件条件是基础(2)数据库管理系统和数据库应用系统开发软件是软件环境(3)数据库用户的技术水平和管理水平是关键2.应使结构特性设计和行为特性设计紧密结合数据库设计过程是一种自上而下

4、的、逐步逼近设计目标的过程。数据库设计过程是结构设计和行为设计分离设计、相互参照、反复探寻的过程。●3.1.3数据库设计的基本方法手工试凑法。使用手工试凑法设计数据库与设计人员的经验和水平有直接关系新奥尔良（NewOrleans）方法。是规范设计法中的一种，它将数据库设计分为4个阶段：需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。其后，经过改进，认为数据库设计应分6个阶段进行：需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施和数据库运行与维护。在数据库设计的不同阶段上，实现的具体方法有基于E-R模型的数据库设计方法、基于3NF（第

5、3范式）的设计方法、基于抽象语法规范的设计方法等。●3.1.4数据库系统设计的基本步骤图3-2中列出了数据库设计的步骤和各个阶段应完成的基本任务。1.需求分析阶段需求分析的任务是准确了解并分析用户对系统的需要和要求，弄清系统要达到的目标和实现的功能2.概念结构设计阶段在概念结构的设计过程中，设计者要对用户需求进行综合、归纳和抽象，形成一个独立于具体计算机和DBMS的概念模型。3.逻辑结构设计阶段数据逻辑结构设计的主要任务是将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型，并将其性能进行优化。4.数据库物理结构设计阶段主要任务是为逻辑数据模型选

6、取一个最适合应用环境的物理结构，包括数据存储位置、数据存储结构和存取方法。5.数据库实施阶段在数据库实施阶段中，系统设计人员要运用DBMS提供的数据操作语言和宿主语言，根据数据库的逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库并进行系统试运行。6.数据库运行和维护阶段数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。在数据库系统运行过程中，必须不断地对其结构性能进行评价、调整和修改。上述数据库设计的原则和设计过程概括起来，可用表3-1进行描述。在下图中，描述了数据库结构设计不同阶段要完成的不同级别的数据模式。●3.2系统需

7、求分析●3.2.1需求分析的任务和方法主要任务是：详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等）；充分了解原系统（手工系统或计算机系统）的概况和发展前景；明确用户的各种需求；收集支持系统目标的基础数据及其处理方法；确定新系统的功能和边界。1.系统需求调查的内容1）数据库中的信息内容2）数据处理内容3）数据安全性和完整性要求2.系统需求的调查步骤1）了解管理对象的组织机构情况2）了解相关部门的业务活动情况3.系统需求调查的方法1）跟班作业2）开调查会3）请专人介绍4）询问5）请用户填写设计调查表6）查阅数据记录4.系统需求分析方法结构化

8、分析方法●3.2.2数据字典及其表示1.数据项数据项是不可再分的数据单位。它的描述为：数据项={数据项名，数据项含义说明，别名，类型，长度，取值范围，与其他数据项的逻辑关系}.2.数据结构数据