数据库原理及应用教程 第3版 十二五 普通高等教育本科国家级规划教材 教学课件 作者 陈志泊 2_ 第6章 数据库设计.ppt

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1、第6章数据库设计6.1数据库设计概述6.1.1数据库设计的任务、内容和特点数据库设计的任务数据库设计是指根据用户需求研制数据库结构的过程。数据库设计的内容数据库设计的特点现代数据库的设计特点是强调结构设计与行为设计相结合，是一种“反复探寻，逐步求精”的过程。结构设计行为设计概念设计、逻辑设计和物理设计应用程序的设计2北京林业大学软件教研室6.1.2数据库设计方法简述直观设计规范设计法计算机辅助设计法自动化设计法基于E-R模型的数据库设计方法基于3NF的数据库设计方法基于视图的数据库设计方法3北京林业大学软件教研室6.1.3数据库设计的步骤按规范设计法

2、可将数据库设计分为六个阶段1．系统需求分析阶段2．概念结构设计阶段3．逻辑结构设计阶段4．物理结构设计阶段5．数据库实施阶段6．数据库运行与维护阶段4北京林业大学软件教研室6.2系统需求分析6.2.1需求分析的任务需求分析的任务是：对现实世界要处理的对象（组织、部门、企业）等进行详细的调查，通过对原系统的了解，收集支持新系统的基础数据并对其进行处理，在此基础上确定新系统的功能。调查分析用户活动收集和分析需求数据，确定系统边界编写系统分析报告5北京林业大学软件教研室6.2.2需求分析的方法需求分析的主要方法有自顶向下和自底向上两种6北京林业大学软件教研

3、室SA方法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，用数据流图和数据字典描述系统。数据流图用命名的箭头表示数据流用圆圈表示处理用矩形或其他形状表示存储数据流数据流数据存储数据来源处理数据输出处理需求信息需求图6.6数据流图7北京林业大学软件教研室付款凭证报销单报销登记报销人审查　分录图6.7数据流图示例8北京林业大学软件教研室数据字典数据字典是对系统中数据的详细描述，是各类数据结构和属性的清单。在需求分析阶段，它通常包含以下五部分内容：数据项数据结构数据流数据存储处理过程最终形成的数据流图和数据字典为系统分析报告的主要内容，这是下一步进

4、行概念结构设计的基础。9北京林业大学软件教研室6.3概念结构设计概念结构设计就是将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构，即概念模型。概念模型的特点E-R模型是最著名、最实用的一种是概念模型。语义表达能力丰富易于交流和理解易于修改和扩充易于向各种数据模型转换10北京林业大学软件教研室6.3.3概念结构设计的方法与步骤概念结构设计的方法自顶向下自底向上逐步扩张混合策略局部E-R模型全局E-R模型抽象集成11北京林业大学软件教研室需求分析DFD，DD数据抽象，局部视图设计视图集成逻辑结构设计局部E-R图全局E-R图征求用户意见概念结构设计的步骤12北京林业

5、大学软件教研室数据抽象与局部E-R模型设计（1）E-R方法（2）数据抽象（3）局部E-R模型设计两条原则：①属性必须是不可分的数据项。②属性不能与其他实体具有联系，联系只能发生在实体之间。分类聚集将一组具有某些共同特性和行为的对象抽象为一个实体将对象类型的组成成份抽象为实体的属性13北京林业大学软件教研室下面举例说明局部E-R模型设计。在简单的教务管理系统中，有如下语义约定：①一个学生可选修多门课程，一门课程可为多个学生选修，因此学生和课程是多对多的联系。②一个教师可讲授多门课程，一门课程可为多个教师讲授，因此教师和课程也是多对多的联系。③一个系可有

6、多个教师，一个教师只能属于一个系，因此系和教师是一对多的联系，同样系和学生也是一对多的联系。14北京林业大学软件教研室学生选课局部E-R图15北京林业大学软件教研室教师任课局部E-R图16北京林业大学软件教研室全局E-R模型设计视图集成的方法有两种：①多元集成法，一次性将多个局部E-R图合并为一个全局E-R图。②二元集成法，首先集成两个重要的局部E-R图，以后用累加的方法逐步将一个新的E-R图集成进来。局部E-R图合并（消除冲突）优化（消除不必要的冗余）基本E-R图初步E-R图分析规范化理论17北京林业大学软件教研室冲突分类冲突属性冲突命名冲突结构冲

7、突值域冲突取值单位冲突同名异义异名同义同一对象在不同应用中有不同的抽象同一实体在不同应用中属性组成不同同一联系在不同应用中呈现不同类型18北京林业大学软件教研室以教务管理系统中的两个局部E-R图为例，来说明如何消除各局部E-R图之间的冲突，进行局部E-R模型的合并，从而生成初步E-R图。首先，这两个局部E-R图中存在着命名冲突，学生选课局部E-R图中的实体“系”与教师任课局部E-R图中的实体“单位”，都是指“系”，即所谓的异名同义，合并后统一改为“系”，这样属性“名称”和“单位名”即可统一为“系名”。其次，还存在着结构冲突，实体“系”和实体“课程”在

8、两个不同应用中的属性组成不同，合并后这两个实体的属性组成为原来局部E-R图中的同名实体属性的并集。19北京林