数据库系统设计ppt课件.ppt

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1、第2章数据库系统设计1本章主要讲解内容数据库系统设计概述系统需求分析数据库概念结构的设计数据库逻辑结构的设计数据库物理结构的设计数据库实施和维护数据库应用系统设计2南京理工大学计算机学院2.1数据库系统概述3南京理工大学计算机学院2.1.1数据库系统设计的内容数据库系统设计的目标是：对于给定的应用环境，建立一个性能良好的、能满足不同用户使用要求的、又能被选定的DBMS所接受的数据库系统模式。按照该数据库系统模式建立的数据库系统，应当能够完整地反映现实世界中信息及信息之间的联系；能够有效地进行数据存储；能够方便地执行各种数据检索和处理操作；并

2、且有利于进行数据维护和数据控制管理的工作。数据库系统设计的内容主要有：数据库的结构特性设计、数据库的行为特性设计、数据库的物理模式设计。在数据库系统设计过程中，数据库结构特性的设计起着关键作用，行为特性设计起着辅助作用。将数据库的结构特性设计和行为特性设计结合起来，相互参照，同步进行，才能较好地达到设计目标。4南京理工大学计算机学院2.1.1数据库系统设计的内容1．数据库的结构特性设计数据库的结构特性是指数据库的逻辑结构特征。由于数据库的结构特性是静态的，一般情况下不会轻易变动，因此数据库的结构特性设计又称为数据库的静态结构设计。数据库的结

3、构特性设计过程是：先将现实世界中的事物、事物间的联系用E-R图表示，再将各个分E-R图汇总，得出数据库的概念结构模型，最后将概念结构模型转化为数据库的逻辑结构模型表示。5南京理工大学计算机学院2.1.1数据库系统设计的内容2．数据库的行为特性设计数据库的行为特性设计是指确定数据库用户的行为和动作，并设计出数据库应用系统的系统层次结构、功能结构和系统数据流程图，确定数据库的子模式。数据库用户的行为和动作是指数据查询和统计、事物处理及报表处理等操作，这些都要通过应用程序表达和执行。由于用户行为总是更新数据库内容的存取数据操作，用户行为特性是动态

4、的，所以数据库的行为特性设计也称为数据库的动态特性设计。数据库行为特性的设计步骤是：将现实世界中的数据及应用情况用数据流程图和数据字典表示，并详细描述其中的数据操作要求（即操作对象、方法、频度和实时性要求）；确定选和系统层次结构；确定系统的功能模块结构；确定数据库的子模式；确定系统数据流程图。6南京理工大学计算机学院2.1.1数据库系统设计的内容3．数据库的物理模式设计数据库的物理模式设计要求：根据库结构的动态特性（即数据库应用处理要求），在定的DBMS环境下，把数据库的逻辑结构模型加以物理实现，从而得出数据库的存储模式存取方法。7南京理工

5、大学计算机学院2.1.2数据库系统设计应注意的问题1．进行数据库系统设计时应考虑计算机硬件、软件的实际情况⑴数据库系统的硬件条件是基础⑵数据库管理系统和数据库应用系统开发软件是软件环境⑶数据库用户的技术水平和管理水平是关键2．数据库系统设计时应使结构特性设计和行为特性设计紧密结合数据库设计过程是一种自上而下的、逐步逼近设计目标的过程。数据库设计过程是结构设计和行为设计分离设计、相互参照、反复探寻的过程。8南京理工大学计算机学院2.1.3数据库设计的基本方法数据库设计应分6个阶段进行：需求分析概念结构设计逻辑结构设计物理结构设计数据库实施数据

6、库运行与维护在数据库设计的不同阶段上，实现的具体方法有基于E-R模型的数据库设计方法、基于3NF（第3范式）的设计方法、基于抽象语法规范的设计方法等。9南京理工大学计算机学院2.1.4数据库系统设计的基本步骤1．需求分析阶段需求分析是数据库设计的第一步，也是最困难、最耗时间的一步。需求分析的任务是准确了解并分析用户对系统的需要和要求，弄清系统要达到的目标和实现的功能。需求分析是否做得充分与准确，决定着在其上构建数据库大厦的速度与质量。如果需求分析做不好，会影响整个系统的性能，甚至会导致整个数据库设计返工。2．概念结构设计阶段概念结构设计是整

7、个数据库设计的关键。在概念结构的设计过程中，设计者要对用户需求进行综合、归纳和抽象，形成一个独立于具体计算机和DBMS的概念模型。10南京理工大学计算机学院2.1.4数据库系统设计的基本步骤3．逻辑结构设计阶段数据逻辑结构设计的主要任务是将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型，并将其性能进行优化。4．数据库物理结构设计阶段数据库物理结构设计的主要任务是为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构，包括数据存储位置、数据存储结构和存取方法。5．数据库实施阶段在数据库实施阶段中，系统设计人员要运用DBMS提供的数据操作语言和宿主语言，根

8、据数据库的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系统试运行。6．数据库运行和维护阶段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