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第6章 数据库设计 6．1 数据库设计的步骤 6．2 需求分析 6．3 概念结构设计 6．4 逻辑结构设计 6．5 数据库物理设计 6．6 数据库实施 6．7 数据库运行与维护 6．1 数据库设计的步骤 数据库设计主要包括逻辑数据库设计和物理数据库设计两种： 逻辑数据库设计：全局逻辑结构和局部逻辑结构（每个用户）。 物理数据库设计：存储结构等。 数据库设计的人员构成 数据库设计通常经历的阶段 6．2 需求分析 需求分析就是根据应用的要求来确定数据库设计的目标。通常情况下，需求分析最终将获得数据库设计的一种重要内容——数据字典。 6．2．1 任务 6．2．2 方法 6．2．3 数据字典 6．3 概念结构设计 概念结构设计不涉及具体的数据库，不必考虑数据库是层次模型、网络模型、还是关系模型。 6．3．1方法与步骤 6．3．2数据抽象与局部视图设计（自底向上） 6．3．3视图的集成 6．4 逻辑结构设计 将概念结构转化为一般的关系。网状、层次模型。 将转化来的关系，网状、层次模型向特定的DBMS支持下的数据模型转换。 对数据模型进行优化。 6．4．1 E-R图向数据模型转换 6．4．2 数据模型的优化 6．4．3 设计用户模式 6．5 数据库物理设计 1．确定数据库的物理结构。 2．评价物理结构 时间和空间效率。 6．6 数据库实施 1．用DDL定义数据库结构 2．数据装载（组织数据入库） 3．编制与调试应用程序 4．数据库试运行 6．7 数据库运行与维护 1．数据库的转储和恢复 2．数据库的安全性、完整性机制。（调整） 3．数据库性能的监督、分析与改进。 4．数据库的重组织和重构造。（CASE工具与具体DBMS相关）。应用变化大的情形下才会重构数据库。 人员构成 数据库分析设计人员：核心人员，自始至终。 用户：需要分析、运行维护。 程序员和操作员：实施，编制程序，准备软硬件环境。 阶段 需求分析阶段：基础部分，最耗时，最困难。 概念结构设计阶段：概念模型（独立于DBMS），局部视图、集成视图。 逻辑结构设计阶段：数据模型（依赖DBMS），优化。 数据库物理设计阶段：选取物理结构（存储结构和存取方法）。 数据库实施阶段：DBMS提供数据语言及其宿主语言。建数据库、应用程序。数据入库、试运行。 数据库运行和维护阶段：正式运行。评价，调整与修改。 6．2．1 任务 信息要求：获得信息的内容和性质，存储什么数据。 处理要求：完成什么功能，响应时间，处理方式（如批处理、联机处理） 安全性和完整性要求。 用户拥有专业知识，对计算机知识了解较少，适合于表达、描述现实世界模型，而设计人员正好相反。 6．2．2 方法 初步调查 详细调查 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、查阅记录等。 需求方法：自顶向下（结构化分析）逐层分解，使用数据流图和数据字典。自底向上。 6．2．3 数据字典 数据描述的集合。 数据项：不可再分。{数据项名，含义说明，别名，数据类型，长度，取值范围，取值含义，与其它数据项的逻辑关系} 数据结构：数据之间的组合关系。由若干个数据项组成，也可以是若干数据结构，或数据项与数据结构混合组成。{数据结构名，含义说明，组成：{数据项或数据结构}} 数据流：数据结构在系统内传输的路径。{名称，说明，来源，去向，组成：{数据结构}，平均流量，高峰值} 数据存储：数据结构停留或保存的地方，是数据流的来源或去向之一。{名称，说明，编号，流入数据流，流出数据流，组成：{数据结构}，数据量，存取方式}。其中存取方式是指批处理还是联机处理，检索与更新，顺序检索还是随机检索。 处理过程：判定表或判断树。{名称，说明，输入：{数据流}，输出：{数据流}，处理：{简要说明}} 方法与步骤 方法： 自顶向下，全局概念结构，逐步细化。 自底向上，局部概念结构，集成。自顶向下需求分析，自底向上设计概念结构。 逐步扩张，核心概念结构，向外扩充。 混合策略，自顶向下和自底向上相结合，先有框架，再集成。 E-R模型 数据抽象与局部视图设计 1．? 选择局部应用 2．? 逐一设计分E-R图。（E-R图主要要说明实体、实体的属性、实体的码，以及实体之间的联系及类型，如1:1，1:n，m:n等）。 视图的集成 1．合并。分E-R图生成初步E-R图。这里需要解决属性冲突（属性域，如类型、取值，属性取值单位等）、命名冲突（同名异义、异名同义等情况）、结构冲突。 2．修改和重构。生成基本E-R图。 6．4．1 E-R图向数据模型转换 实体、实体的属性、实体之间的联系描述关系模式。 1．实体型（属性、码），对应某一关系。 2．多对多（m:n）。 3．一对多（1:n）。独立，也可与n端的关系模式合并。 4