数据库原理与运用 第五章 数据库设计 学习课件.ppt

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1、数据库设计第五章数据库设计的目标数据库设计的目标是创建一个性能良好，能够满足不同用户使用要求，又能被选定DBMS所接受的数据库及基于该数据库上的应用程序。数据库设计步骤1.需求分析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，收集支持系统的基础数据并对其进行处理，在此基础上确定系统的功能。调查分析用户活动收集和分析需求数据，确定系统边界分析系统数据数据流图数据流图表达了数据和处理过程的关系。首先画系统的输入输出，即顶层数据流图。再画系统内部，即下层数据流图。P44

2、用命名的箭头表示数据流用圆或椭圆表示处理用矩形表示数据的源点或终点用横线表示数据文件数据字典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，这是下一步进行概念结构设计的基础。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。2.概念结构设计回顾E-R概念模型设计概念结构的E-R模型可采用的方法：自顶向下自底向上由里向外混合策略自底向上的方法指先建立各局部应用的E-R模型，然后在把他们集成，得到全局概念结构的E-R模型。例：在简单的教务管理系统中，有如下实体及语义约定：学生：学号、姓

3、名、性别、年龄、所属系；课程：课程号、课程名、开课单位、任课教师号；教师：教师号、姓名、性别、职称、讲授课程号；系：系名、电话、教师号、教师名。每个学生可选修多门课程，每门课程可为多个学生选修。每个教师可讲授多门课程，每门课程可为多个教师讲授。每个系可有多个教师，每个教师只能属于一个系。每个系可以开设多门课程，每门课程可由多个系开设。分别设计学生选课和教师任课的局部信息E-R图。学生选课局部E-R图系拥有学号姓名性别年龄系名电话课程号课程名选修开设学生课程教师号教师号教师名m1mnnn开课单位所属系

4、成绩教师任课局部E-R图系教师教师号姓名性别职称课程课程号课程名系名电话属于讲授mmn1教师号教师号教师名开课单位讲授课程号总体E-R模型设计综合各部分局部E-R模型，就可以得到系统的总体E-R模型。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，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。系拥有学号姓名性别年龄系名电话课程号课程名选修开设学生课程教师号教师号教师名m1mmnn属于教师教师号姓名性别职称讲授mm1n开课单

5、位所属系讲授课程号成绩冲突：属性冲突冲突结构冲突命名冲突属性域冲突，如年龄：24岁/1984-11属性取值单位冲突，如重量：Kg/g同一事物不同抽象，如实体/属性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同名异义，如单位（重量/长度）异名同义，如系别/所在单位冗余冗余的数据：可由基本数据导出的数据冗余冗余的联系：可由其他联系导出的联系消除冗余主要采取分析的方法，根据数据字典中关于数据项之间的逻辑关系的说明来消除冗余。借助于规范化理论来消除冗余。系拥有学号姓名性别年龄系名电话课程

6、号课程名选修开设学生课程m1mmnn属于教师教师号教师名性别职称讲授mm1n成绩局部E-R图集成总体E-R图，每次集成可分两步：（1）合并，消除局部E-R模型的冲突，生成初步的E-R图。（2）修改，消除不必要的冗余，生成基本E-R图。3.逻辑结构设计1.E-R图向关系模型转换2.应用规范化理论对关系模式进行优化。1.E-R图向关系模型转换对于E-R图中的每个实体都转换为一个关系模式，该关系模式应包括对应实体的全部属性。对于E-R图中的联系，应根据不同的联系类型采取不同的方法加以实现。关系模式A关系模

7、式B把模式B/A的主键和R的属性加入A/B.关系模式A关系模式B把模式A的主键和联系的属性加入模式B关系模式A关系模式B关系模式R模式A和B的主键组合构成R的主键ARB11ARBn1ARBnm系（系名，电话）学生（学号，姓名，性别，年龄，系名）教师（教师号，教师名，性别，职称，系名）课程（课程号，课程名）选修（学号，课程号，成绩）讲授（教师号，课程号）3.2关系规范化与优化规范化理论为判断关系逻辑模式优劣的提供了理论依据。考察关系模式的函数依赖关系，确定范式等级。对关系模式进行合并分解。一般对于具有

8、相同主码的关系模式可以进行合并。根据设计需要使关系满足一定级别的范式。4.物理结构设计数据库的物理结构设计可分为两步：确定物理结构，在关系数据库中主要指存取方法和存储结构；评价物理结构，评价的重点是时间和空间效率。目前使用的DBMS多是基于关系类型的，物理设计主要由系统自动完成，用户只关心索引创建即可。5.数据库实施数据库实施是指根据逻辑设计和物理设计的结果，在计算机上建立起实际的数据库结构、装入数据、进行测试和试运行的过程。建立实际数据库结构装入数据应用程序编码与调