数据库原理-6 数据库设计.ppt

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1、数据库系统原理(第6章)四川大学计算机学院张天庆2005.11第六章数据库设计成功的设计需要具有扎实的计算机科学基础全面深入地理解应用背景一定的开发经验规范的开发方法团结合作的开发团队……6.0数据库设计概述数据库设计：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）。它是数据库在应用领域的主要研究课题。数据库应用系统：使用数据库的各类系统统称为数据库应用系统。信息系统和数据库：从使用者角度看，信息系统是提供信息、辅助人们对环境进

2、行控制和进行决策的系统。而数据库是信息系统的核心和基础。从事数据库设计的专业人员来讲，应该具备多方面的技术和知识：数据库的基本知识和数据库设计技术；计算机科学的基础知识和程序设计的方法和技巧。软件工程的原理和方法；应用领域的知识。现在看来，一个系统要成功，应用领域知识十分重要(个人体会)。数据库设计的特点“三分技术，七分管理，十二分基础数据”。技术和管理的界面十分重要（称为“干件”）。数据库设计是硬件、软件和干件的结合。数据库设计应该和应用系统功能设计相结合。整个设计过程中要把结构设计和行为设计密切结合起来。早期的设计致

3、力于数据模型和建模方法研究，着重结构而忽视行为设计，两者是分离的，如何将两者相结合，许多学者和专家进行了探讨和实践。数据库设计方法简述十余年来人们努力探索，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，提出了各种设计准则和规程，都属于规范设计法：新奥尔良方法：将设计分四个阶段：需求、概念、逻辑和物理设计。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以上是数据库设计的不同阶段上支持实现的具体技术和方法。规范化设计的基本思想是过程迭代和逐步求精，从本质上看仍然是手工设计方法。近年

4、来，数据库设计工具已经实用化和产品化。如Design2000和PowerDesigner分别是ORACLE公司和SYBASE公司推出的数据库设计工具软件。它们可以自动或辅助设计人员完成数据库设计工作中的很多任务。数据库设计和应用设计应该同时进行，目前许多CASE工具已经开始强调这两个方面，ER－Win和RetionalRose2001。6.1数据库设计基本步骤数据库设计是在DBMS支持下设计数据库应用系统（如管理信息系统）的过程。以逻辑数据库设计和物理数据库设计为核心的规范化设计。一般分为如下六个阶段：需求分析概念结构设

5、计逻辑结构设计物理结构设计数据库实施数据库运行和维护见书184图6-16.2需求分析任务：调查信息要求、处理要求和完整性（安全性）要求。调查内容和步骤：调查组织机构，各部门业务活动，明确用户对新系统的要求，确定新系统边界。调查方法：跟班作业，开调查会，请专人介绍，询问，设计调查表请用户填写，查阅相关数据记录。分析和表达方法：SADT(结构分析与设计技术，数据流图DFD和数据字典DD）。数据流图和数据字典处理数据来源数据输出数据流数据流数据存储数据流图表达了数据和处理过程的关系。数据字典DD数据字典，即描述数据的数据，是各

6、类数据描述的集合，是进行详细的数据收集和数据分析所得的主要结果。DD将数据流图中的每个对象进行具体详尽的描述。包括数据结构，数据项，数据流，数据存储和处理过程描述。它为后续阶段提供了数据和处理的依据。6.3概念结构设计产生整体数据库的概念结构（概念模式），它是整个组织的各个用户关心的信息结构，也是数据库设计的关键。概念结构是各种数据模型的共同基础，它比数据模型更独立于机器、更抽象，从而更加稳定。特点：1、是对现实世界抽象的一个真实模型。2、易于理解。3、易于更改和扩充。4、易于向关系等各种数据模型转换。概念模型的基本概念

7、实体属性码域实体型实体集联系（一对一，一对多，多对多）E－R方法E-R方法：Entity-Relationship实体-联系方法，该方法用E-R图来描述现实世界的概念模型，是建立概念模型的有用工具。E-R图提供了表示实体型、属性和联系的方法：实体型：客观世界具体的事物，用矩形框表示。属性：实体型的特性。用椭圆形表示，并用连线与实体连接起来。实体间的联系：实体集之间的联系，用菱形框表示，框内标联系名称。实例:一个简单的教学管理的概念模型：学生课程学号姓名年龄性别分数课号课名教师姓名课时时间安排选修mn开课班级号mn班级属于

8、n1概念结构设计的方法和步骤自顶向下自底向上逐步扩张混合策略其中常用的是自底向上方法。先用自顶向下进行需求分析，然后再自底向上地设计概念结构。一般又分成两步：1、抽象数据并设计局部视图；2、集成局部视图，得到全局的概念结构。步骤1：数据抽象和局部设计概念设计的第一步就是利用抽象机制对需求分析阶段收集的数据进行分类、组