最新第05章-数据库设计方法幻灯片.ppt

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1、第05章-数据库设计方法5.1概述数据库设计的概念数据库设计就是建立数据库及其应用系统的技术。具体来说，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，使之能够有效存贮数据，满足各种用户的应用需求。数据库设计的基本步骤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和维护25.2需求分析阶段需求分析的任务通过详细调查现实世界要处理的对象（如组织、部门、企业等），充分了解其工作概况，明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新系统的功能。需求分析由数据库设计人员和用户共同完成。主要通过收集资料

2、和分析资料，明确用户的如下具体需求：信息要求：即数据库重要保存哪些数据；处理要求：用来要完成什么处理功能，处理的响应和方式有什么要求；安全性和完整性要求。35.3概念设计阶段概念结构设计将需求分析得到的用户需求抽象为概念模型的过程就是概念结构设计。概念结构设计要求能真实充分地反映现实世界、容易理解，并易于修改。描述概念模型的工具一般采用E-R图方法。E-R图方法E-R方法是“实体－联系方法”，它是描述概念世界、建立概念模型的实用工具。数据库的设计过程一般先使用E-R图描述组织模式，再进一步转换为任何一种DBMS支持的数

3、据模型。75.3概念设计阶段E-R图三要素实体：用矩形框表示，框内标注实体名称。属性：用椭圆形表示，并用连线与实体连接起来。实体间的联系：用菱形框表示，框内标注联系名称。联系的三种类型一对一联系(1:1)：设A,B为两个实体集，若A中的每个实体至多和B中的一个实体有联系，反过来，B中的每个实体至多和A中的一个实体有联系，称A对B或B对A是1:1联系。例如，学校和正校长之间就是1:1联系。85.3概念设计阶段一对多联系(1:n)：如果A中的每个实体可以和B中的多个实体有联系，而B中的每个实体至多和A中的一个实体有联系，称

4、A对B是1:n联系。例如，学校和教师之间就是1:n联系；班级和学生之间也是1:n联系.多对多联系(m:n)：如果A中的每个实体可以和B中的多个实体有联系，反过来，B中的每个实体可以和A中的多个实体有联系，称A对B是m:n联系或B对A是m:n联系。例如，一门课程可以同时有多个学生选修；一个学生也可以同时选修多门课程，课程和学生之间是多对多联系。又如，一个项目可以由多个员工参与，员工也可以同时参与多个项目，项目和员工之间是多对多联系。95.3概念设计阶段例：用E-R图描述图书信息管理的数据类型。分析：图书包括编号、书名、作

5、者、定价和位置属性；借书人包括姓名、借书证号和单位属性；每个借书人可以借多本书，同一本书也可以相继被几个借书人借阅；由分析可知，有两个实体集，即借书人和图书，它们之间是多对多关系，对应的E-R图可以表示为：105.3概念设计阶段图书借书借书人编号书名作者定价位置姓名借书证号单位借书日期mn115.3概念设计阶段建立E-R模型建立E-R模型可以采用自顶向下、自底向上、逐步扩张和混合策略等方法，其中最常用的方法是自底向上方法。自底向上方法：首先定义各局部应用底概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念结构。125.3概念设

6、计阶段自底向上建立E-R模型的步骤1.局部应用E-R模型设计利用需求分析阶段得到的数据流图、数据字典和系统分析报告，根据系统的具体情况，选择某些局部应用设计E-R模型。逐一建立对应与每一个部门的局部E-R模型。在设计E-R模型时，尽量将事物抽象为属性；如果一个对象不可再分（没有需要描述的性质），不和其他实体有联系，则可以将其作为属性。135.3概念设计阶段2.总体概念E-R模型设计首先合并E-R图，解决各局部E-R图之间的冲突，生成初步E-R图。可能的冲突有：属性冲突：属性单位和域等冲突，如学号，不同部门可能采用整数或

7、字符；重量，可能采用克或公斤。命名冲突：不同部门中，意义不同的对象重名；同意义的对象名称不同（如项目、工程）。结构冲突：同一对象在不同部门中属性不一致。消除不必要的冗余，进行修改和重构，生成基本的E-R图。145.3概念设计阶段例：将图书信息管理E-R模型转换为关系模型。分析：图书是实体，则将其转换为关系，关系的属性为（编号、书名、作者、定价和位置）；其中键为编号。借书人是实体将其转换为关系，关系的属性为（姓名、借书证号和单位）；其中键为借书证号。“借书”为联系，也转换为关系，属性为码组合（编号，借书证号）和借书日期；

8、其中键为（编号，借书证号)由分析可知，转换后的关系模型为：图书(编号、书名、作者、定价和位置)借书人(姓名、借书证号和单位)借书(编号，借书证号，借书日期)155.4逻辑设计阶段逻辑结构设计的任务将概念设计阶段设计好的E-R图转换为与DBMS产品所支持的数据类型相符合的逻辑结构。E-R模型向关系模型的转化一个实体型转换为一个关系模