数据库原理与技术(Visual FoxPro) 孙学农 第4章 数据库设计.ppt

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1、第4章数据库设计本章要点数据库设计的四个阶段数据库的概念设计与逻辑设计思考题4.1数据库设计概述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。具体说，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(信息要求和处理要求)。这个问题是数据库在应用领域的主要研究课题。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。数据库设计是信息系统开发和建设的重要组成部分。下面介绍数据库设计的方法、特点和步骤。4.1.1数据库设计的方法1、

2、规范设计法（1）比较著名的有新奥尔良(NewOrleans)方法，它将数据库设计分为四个阶段。（2）S.B.Yao等又将数据库设计分为五个步骤。（3）又有I.R.Palmer等主张把数据库设计当成一步接一步的过程，并采用一些辅助手段实现每一过程。（4）基于E-R模型的数据库设计方法，基于3NF的设计方法，基于抽象语法规范的设计方法等，是在数据库设计的不同阶段上支持实现的具体技术和方法。2、计算机辅助数据库设计(1)Design2000是Oracle公司的数据库设计工具软件。(2)PowerDesigner是Sybase公司的数据库设计工具软件。(3

3、)计算机辅助软件工程（CASE）则强凋数据库设计和应用设计的结合,按照一定的设计规程，用工程化方法设计数据库是最实用的方法。4.1.2数据库设计的特点数据库设计既是一项涉及多学科的综合性技术，又是一项庞大的工程项目。其特点之一是：硬件、软件、技术与管理的界面的互相结合；其特点之二是：在整个设计过程中，强调结构(数据)设计和行为(处理)设计的紧密结合。图4－1结构和行为设计分离的设计4.1.3数据库设计的步骤我们按规范设计的方法将数据库设计分为以下六个阶段：需求分析阶段第1步：了解和分析用户的应用需求（包括数据与处理），进行需求收集和分析。概念结构设

4、计阶段第2步：对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体RDBMS的概念模型。逻辑结构设计阶段第3步：按照一组转换规则，将概念模型转换为某个RDBMS支持的关系模型；第4步：根据规范化理论，对关系模型进行优化。若对逻辑结构设计不满意，则转第3步进行。物理结构设计阶段第5步：为关系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）；第6步：对此物理结构进行评价设计和性能预测。若对物理结构设计不满意，则转第3或第5步进行。数据库实施阶段第7步：运用RDBMS提供的数据语言及其宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调

5、试应用程序，并组织数据入库；第8步：系统的试验性运行。若对数据库实施不满意，则转第5步进行。数据库运行和维护阶段第9步：数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。在数据库系统的运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。4.2需求分析4.2.1需求分析的任务和方法需求分析阶段的任务是通过详细调查现实世界要处理的对象(组织、部门、企业等)，充分了解原系统的工作概况，明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新系统的功能。新系统必须充分考虑今后可能的扩充和改变，不能仅按当前应用需求来设计数据库。调查的重点是“数据”和“处理”，通过调查要从中获得每个用户

6、对数据库的如下要求：1.信息要求2．处理要求3.安全性和完整性的要求为了很好地完成调查的任务，设计人员必须不断地与用户交流，与用户达成共识，以便逐步确定用户的实际需求，然后分析与表达这些需求。4.2.2数据字典数据字典(DataDictionary，简称DD)则是对系统中数据的详尽描述，是各类数据属性的清单。对数据库设计来讲，数据字典是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要结果。数据字典是各类数据描述的集合，它通常包括以下五个部分：●数据项，是数据的最小单位。●数据结构，是若干数据项有意义的集合。●数据流，可以是数据项，也可以是数据结构。表示某一

7、处理过程的输入或输出。●数据存储，处理过程中存取的数据．常常是手工凭证、手工文档或计算机文件。●处理过程。4.2.3数据流图如何分析和表达用户的需求，这是一个重要的问题。在众多的分析方法中，结构化分析(StructuredAnalysis,简称SA方法)是一个简单实用的方法。SA方法用自顶向下、逐层分解的方式分析系统。用数据流图，数据字典描述系统。任何一个系统都可以抽象为如图4－2所示的情况。图4－2系统高层抽象图数据流图表达了数据和处理过程的关系。最后要指出两点：1、需求分析阶段一个重要而困难的任务是收集将来应用所涉及的数据。若设计人员仅按当前应

8、用来设计数据库，以后再想加入新的实体，新的数据项和实体间新的联系就会十分困难。新数据的加入必定会影响数据库的概念结构、逻辑