第四章 数据库设计new

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1、4.1数据库设计概述数据库设计概念是指利用现有的数据库管理系统为具体的应用对象构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求。数据库设计是建立数据库及其应用系统的技术，是信息系统开发和建设中的核心技术。在数据库领域内，常常把使用数据库的各类系统统称为数据库应用系统。4.1.1数据库和信息系统信息系统：是提供信息，辅助人们对环境进行控制和进行决策的系统。数据库是信息系统的核心和基础数据库是信息系统的各个部分能否紧密地结合在一起以及如何结合的关键所在数据库设计是信息系统开发和

2、建设的重要组成部分数据库设计要具备的技术和知识计算机科学的基础知识和程序设计的方法和技巧数据库的基本知识和数据库设计技术软件工程的原理和方法应用领域的知识4.1.2数据库设计的特点数据库建设是硬件、软件和干件的结合硬件：计算机硬件，存储数据的设备软件：OS，DBMS，应用程序干件：设计、管理技术，可视化界面数据库设计应该与应用系统设计相结合结构（数据）设计：设计数据库框架或数据库结构行为（处理）设计：设计应用程序、事务处理等4.1.3数据库设计方法简述手工试凑法规范设计法：过程迭代和逐步求精新奥尔良方法：需求分析，概

3、念设计，逻辑设计，物理设计S.B.Yao方法；I.R.Palmer方法4.1.4数据库设计的基本步骤一、数据库设计的准备工作－选定参加设计的人员1.系统分析人员和数据库设计人员（核心人员）2.用户和数据库管理员3.程序员数据库设计的基本步骤（续）二、数据库设计的6个基本步骤：1.需求分析阶段2.概念结构设计阶段3.逻辑结构设计阶段4.数据库物理设计阶段5.数据库实施阶段6.数据库运行和维护阶段一、需求分析的任务对数据库系统的使用情况进行全面的、详细的调查，充分了解原系统（手工系统或计算机系统）的工作概况，明确用户的各

4、种需求，并把这些需求写成用户和数据库设计者都能够接受的文档，作为数据库设计的依据。需求分析就是分析用户的需要与要求，是设计数据库的起点，需求分析的机构是否准确地反映了用户的实际要求，将直接影响到后面各个阶段的设计，并影响到设计结构是否合理和使用。二、需求分析的重点需求分析的重点了解用户对以下方面的要求：信息要求－在数据库中需要存储哪些数据处理要求－系统需要具备哪些功能，对处理响应时间的要求，对处理方式的要求安全性与完整性要求三、需求分析的难点确定用户最终需求的难点用户缺少计算机知识，开始时无法确定计算机究竟能为自己做

5、什么，不能做什么，因此无法一下子准确地表达自己的需求，他们所提出的需求往往不断地变化。设计人员缺少用户的专业知识，不易理解用户的真正需求，甚至误解用户的需求。新的硬件、软件技术的出现也会使用户需求发生变化。需求分析的难点(续)解决方法设计人员在设计数据库时，应充分考虑到可能的扩充和改变，使设计易于更改，系统易于扩充。必须强调用户的参与。由于数据库的设计和建设可能对很多人的工作环境产生影响。所以在数据分析阶段，任何调查研究没用用户的积极参与都是寸步难行。所以设计人员应该和用户取得共同语言，共同进行数据库设计。4.2.1

6、需求分析的方法分析和表达用户的需求的常用方法：结构化分析方法SA基本思想：自顶向下，逐步细化从最上层的系统组织机构入手，采用逐层分解的方式分析系统，并用数据流图和数据字典描述系统。134.2.2需求分析的步骤(一)⑴分析用户活动，产生用户活动图。这一步主要了解用户当前的业务活动和职能，搞清其处理流程（即业务流程）。如果一个处理流程比较复杂，就要把这个处理流程分解成若干个子处理流程，使每个处理流程功能明确、界面清楚，分析之后画出用户活动图（即用户的业务流程图）。⑵确定系统范围，产生系统范围图。这一步是确定系统的边界。在

7、和用户经过充分讨论的基础上，确定计算机所能进行数据处理的范围，确定哪些工作由人工完成，哪些工作由计算机系统完成，即确定人机界面⑶分析用户活动所涉及的数据，产生数据流图。深入分析用户的业务处理，以数据流图形式表示出数据的流向和对数据所进行的加工。14数据流图（DataFlowDiagram，简记为DFD）是从“数据”和“对数据的加工”两方面表达数据处理系统工作过程的一种图形表示法。特点：具有直观、易于被用户和软件人员双方都能理解的一种表达系统功能的描述方式。DFD有四个基本成分：数据流（用箭头表示），加工或处理（用圆圈

8、表示），文件（用双线段表示）和外部实体（数据流的源点或终点，用方框表示）。需求分析的步骤(二)教师原始输入输入处理成绩登录输出处理教务处输入格式化输出输出格式化成绩文件15DFD可以形象地表示数据流与各业务活动的关系，它是需求分析的工具和分析结果的描述手段。例4.1在选课业务的处理流程中，假设开发人员收集到以下数据：学生基本信息表、课程表、选课