数据库原理与设计(第6章)

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1、数据库原理与设计第六章数据库设计第六章数据库设计本课程的重点内容要求及主要内容熟练掌握概念结构设计的方法熟练掌握逻辑结构设计的方法掌握需求分析的方法了解数据库物理设计与实施和维护的主要工作。6.1数据库设计概述数据库设计是指对于一个给定的应用环境，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（信息和处理要求）数据库和信息系统数据库是信息系统的核心和基础数据库设计是信息系统开发和建设的重要组成部分数据库系统的设计和开发是涉及多学科的综合性技术6.1数据库设计概述数据库设计的内容数据库的结构设计(静态

2、)逻辑数据库设计局部逻辑结构全局逻辑结构物理数据库设计存储结构数据库的行为设计(动态)数据的装载应用程序设计6.1数据库设计概述数据库分析设计人员应具备的水平计算机技术数据库技术软件工程知识应用领域的知识数据库设计方法——规范设计法手工设计方法过程迭代逐步求精计算机辅助软件工程CASE6.1数据库设计概述数据库设计步骤系统需求分析需求收集和分析，结果得到数据字典描述的数据需求和数据流图描述的处理需求概念结构设计通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型，可以用E-R图表示逻辑结构设计将概念结构转换为某个DBMS所支

3、持的数据模型（例如关系模型），并对其进行优化。6.1数据库设计概述数据库物理设计为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。数据库实施运用DBMS提供的数据语言（例如SQL）及其宿主语言（例如VB），根据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，并进行试运行。数据库运行维护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进行评价、调整与修改。6.1数据库设计概述数据库使用维护阶段系统需求分析阶段概念结构设计阶段逻辑结构设计阶段物理结构设计阶段数据库实施阶段

4、运行、维护数据库数据入库，编制应用程序将E-R图转换成具体关系模式建立逻辑模型、用户视图综合各个用户的应用需求形成独立于DBMS的概念模型用E-R图描述安排物理存储，设计索引6.2需求分析需求分析的任务详细调查应用领域要处理的对象充分了解原系统的工作概况明确用户的各种要求(1)信息要求(2)处理要求(3)安全性要求(4)完整性要求确定新系统的功能考虑今后的扩充性6.2需求分析需求分析的步骤调查组织机构情况调查各部门的业务活动流程协助用户明确对新系统的各种需求确定新系统的边界分析系统功能分析系统数据编写系统分析报告6.2需求分析数据字典各类数据描

5、述的集合数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程主要文档：数据字典、数据流图注意将来的扩充与修改强调用户的参与6.3概念结构设计概念结构的主要特点真实、充分地反映现实世界易于理解、易于更改易于向数据模型转换独立于DBMS用E-R图来表示概念模式概念结构设计的四种方法自顶向下：先全局，后细化自底向上：先局部，后集成由里向外：先核心，后扩充混合策略：自顶向下+自底向上6.3概念结构设计(自底向上）概念结构设计的步骤抽象数据，设计局部视图集成局部视图，得到全局的概念结构数据抽象抽象：抽取所关心的共同特征；忽略非本质细节。三种抽象分类（Classi

6、fication）：定义某一类概念作为一组对象的类型，抽象了对象值和型之间的“ismemberof”的语义。聚集（Aggregation）：定义某一类型的组成成分，抽象了对象内部类型和成分之间“ispartof”的语义。概括（Generalization）：定义类型之间的一种子集联系。它抽象了类型之间的“issubsetof”的语义。6.3概念结构设计设计分E-R图的步骤是：选择局部应用在多层的数据流图中选择一个适当层次的数据流图，作为设计分E-R图的出发点。逐一设计分E-R图先从自然划分出发定义E-R图，然后再进行必要的调整，调整原则是：能作

7、为属性对待的，尽量作为属性对待。作为“属性”，不能再具有需要描述的性质。“属性”不能与其他实体具有联系实体和其属性值之间保持1：1或n:1的关系6.3概念结构设计例1：职工与职称之间职工工号姓名性别年龄职称职工职称任职工号姓名性别年龄工资住房津贴n1职称6.3概念结构设计例2：在医院中，一个病人只能住在一个病房，病房号可以作为病人实体的一个属性。但如果病房还要与医生实体发生联系，即一个医生负责几个病房的病人的医疗工作，则病房应作为一个实体。病人病房居住工号姓名性别年龄房号面积床数n1医生负责姓名性别nm6.3概念结构设计例3：职工与子女之间职工

8、工号姓名性别年龄子女职工子女养育工号姓名性别年龄姓名年龄性别1n6.3概念结构设计视图的集成两种方式多个分图一次集成逐步集成集成的两步合并—解决各分图