数据库的概念设计

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1、1第三章数据库的概念设计重点掌握：E-R模型需求分析23.1数据库的设计过程数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造优化的数据模型，并据此建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储和管理数据，满足各种用户的应用需求。33.1.1数据库设计概述1、数据库设计方法早期数据库设计主要采用手工试凑法，这种方法与设计人员的经验和水平有直接关系，因缺乏科学理论和工程方法的支持，设计质量难以保证，常常是数据库投入使用后才发现问题，不得不进行修改甚至重新设计，加大了系统的维护成本。通过不断的探索和实践，人们提出了各种数据库设计方法，这些方法运用软件工程的思想和方法，并提出各种设计准

2、则和规程，都属于规范化设计方法。具体方法如下：（1）新奥尔良方法。该方法把数据库设计分为四个阶段：需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计，其后，S.B.Yao等又将数据库设计分为五个步骤。还有I.R.Painler等把数据库设计看成一步接一步的过程，并采用一些辅助手段实现每一个过程。基于E-R模型的数据库设计方法。该方法用E-R模型设计数据库的概念模型，是数据库概念设计阶段所采用的方法。（常用）基于3NF（第三范式）的设计方法。该方法用关系理论指导数据库逻辑模型的设计，是数据库逻辑设计阶段所采用的方法。43.1数据库设计步骤图3.1数据库设计的步骤概念结构设计需求分析

3、阶段逻辑结构设计物理结构设计数据库实施阶段数据库运行与维护53.1.1数据库设计方法和步骤3．数据库设计过程中的各级模式在数据库设计的不同阶段产生数据库的各级模式。在需求分析阶段，综合各个用户的应用需求；在概念结构设计阶段，则产生独立于计算机硬件和DBMS的概念模式，它从用户需求的观点描述了数据库的全局逻辑结构；在逻辑结构设计阶段，产生了依赖于DBMS的逻辑模式，它是由概念模式转换而来，从计算机实现的观点描述了数据库的全局逻辑结构；并根据用户使用数据的要求及安全性，可为不同的用户建立不同的视图，即产生外模式，它是从用户使用的观点描述数据库的局部逻辑结构；在物理结构设计

4、阶段，根据DBMS特点和处理需要，进行物理存储设计，产生内模式。如图3-1所示(见书)。63.1.2数据库需求分析阶段1.需求分析阶段需求是用户要求数据库应用系统必须满足的所有功能和限制，它包括：功能要求、性能要求、可靠性要求、安全性和完整性要求及开发费用、开发周期等限制。其中功能要求又包括信息要求和处理要求。需求分析就是通过与用户的沟通和交流获取用户的需求，并对需求进行分析和整理，最终形成需求文档。73.1.2数据库需求分析阶段1.需求获取1）调查组织结构：要建立数据库应用系统，首先要清楚当前系统的组织结构情况，即了解该组织各部门的划分及其相互关系、各部门的职责、人

5、员配备、业务分工等。调查结果可用组织结构图来描述。（2）调查管理功能：功能指的是完成某项工作的能力。每个系统都有一个总目标，为了达到总目标，必须完成各个子系统的功能，子系统的功能又依赖于其下面各项更具体功能的实现。在调查中，可以用功能层次图来描述从系统目标到各项功能的层次关系。83.1.2数据库需求分析阶段1.需求获取（3）调查各部门的业务流程：调查各部门的处理业务、信息来源、处理方法、计算方法、信息流经去向、提供信息的时间和形态（报告、单据、屏幕显示等）以及安全性和完整性要求。调查结果可用业务流程图来描述。（4）确定新系统的边界：一个组织业务活动的管理不可能全部由计

6、算机来完成，所以设计人员通过对上述调查结果的分析来确定系统的边界，即确定哪些功能由计算机完成或将来准备让计算机完成，哪些活动由人工完成。由计算机完成的功能就是新系统要实现的功能。93.1.2数据库需求分析阶段2.需求分析分析的内容有：（1）分析业务流程了解某项业务的具体处理过程，发现和处理系统调查工作中的错误和疏漏，修改和删除原系统的不合理部分，在新系统基础上优化业务处理流程。（2）分析系统数据在调查的基础上，进一步收集和分析数据，主要工作包括：a.明确用户在数据库中需要存储哪些数据，即确定各实体集以及各实体集所包含的属性。b.明确实体集之间的联系，即确定联系的类型。

7、c.明确各属性的组成，即属性的名称、类型、长度、值域、使用特点等。d.明确各数据的来源及不同来源数据是否有矛盾；数据之间的联系；哪些是基本数据；哪些是导出数据；数据的重要性；及数据可能发生的变化等。e.明确用户对数据处理的要求，即要完成的具体处理内容、响应时间、安全性和完整性等要求。103.1.2数据库需求分析阶段数据流程图（DataFlowDiagram，DFD）是一种能全面地描述信息系统逻辑模型的主要工具，它可以用少数几种符号综合地反映出信息在系统中的流动、处理和存储情况。DFD不涉及技术细节，所描述的内容是面向用户的，它是分析人员与用户进行交流