DB第7章数据库设计2讲解.ppt

概念设计的第一步 利用抽象机制，对需求分析阶段收集到的数据进行分类、组织（聚集） 形成实体，实体的属性，标识实体的码，确定实体间的联系类型 设计局部E-R图 局部E-R图设计方法 选择局部应用：中层数据流图为依据 如物资管理、人事管理、销售管理等 逐一设计局部E-R图 根据数据抽象后所的得DD，并参照DFD，标定局部应用中的实体、实体属性、实体码，确定实体间的联系及类型 设计准则(某事物作为实体还是作为属性更恰当？) 能作为属性对待的事物尽量作为属性对待 能作为属性的事物必须 不能再具有需要描述的性质 不能与其他实体具有联系(E-R图中的联系是实体之间的联系) E-R图集成 集成方式 多个局部E-R图一次集成，或以累加方式逐步集成 集成步骤 合并局部E-R图，生成初步E-R图 依靠协商或应用语义消除各局部E-R图之间的 属性冲突：如属性的类型、取值范围冲突，或属性取值单位冲突 命名冲突：如同名异义，或一义多名 结构冲突：如不同应用中，同一对象有不同的抽象或同一实体包含的属性不完全相同 修改和重构，生成基本E-R图 依据分析和规范化理论来消除冗余 7.4 逻辑结构设计 逻辑结构设计的任务 将基本E-R图转换为与选用DBMS所支持的数据模型相符合的逻辑结构 逻辑结构设计的步骤 E-R图向关系模型的转换 任务 将实体和实体的属性及实体间的联系转换为关系模式 确定关系模式的属性和码 E-R图向关系模型的转换原则 一个实体转换为一个关系模式，实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码 对实体间的联系 一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意对应的关系模式合并 一个1:n联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与n端对应的关系模式合并 一个m:n联系转换为一个关系模式 三个或三个以上实体间的一个多元联系可以转换为一个关系模式 具有相同码的关系模式可以合并 数据模型的优化 优化通常以规范化理论为指导 优化方法 确定数据依赖 对各个关系模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余 按照数据依赖的理论对关系模式逐一分析，确定各关系模式属于第几范式 按用户需求分析这些模式是否合适，是否需合并或分解 对关系模式进行必要的分解，提高数据操作效率和存储空间利用率 设计用户子模式 根据局部应用需求设计用户子模式 设计用户子模式的目的 保证系统安全性 简化用户对系统的使用 DBMS中一般采用视图(View)机制 7.5 数据库的物理设计 数据库的物理设计 为一个给定的逻辑数据模型选定一个最合适应用要求的物理结构的过程 数据库的物理设计的依据 应用环境对所需处理的事务、所涉及到的数据，各种操作的运行频率及响应时间等性能要求 数据库的物理设计的目标 事务响应时间小、存储空间利用率高、事物吞吐率大 数据库的物理设计 数据库的物理结构 数据库在物理设备上的存储结构与存取方法 依赖于给定的计算机系统 关系数据库的物理设计内容 设计关系、索引等数据库文件的物理存储结构 为关系模式选择存取方法 数据库的物理设计步骤 确定数据库的物理结构 对物理结构进行评价 数据库的物理设计步骤(一) 确定数据库的物理结构 确定需要存储的数据对象 如关系、索引、聚簇、日志、备份等 确定数据的存放位置 如区分稳定数据和易变数据、经常存取部分和不常存取部分、机密数据和普通数据等，分开存放 确定数据的存储结构 如顺序结构、随机结构、链表结构、树状结构等 确定数据的存取方法 如索引(如B树、B+树、R树等)、聚簇、 HASH法等 确定系统配置 如同时使用数据库的最大用户数、同时打开的数据库对象数、内存分配参数、缓冲区分配参数、存储分配参数、物理块大小、物理块装填因子、时间片大小、数据库大小、锁的数目等 对物理结构进行评价 分析时间效率、空间效率、维护代价及用户要求等 关系模式存取方法选择 一般对同一关系建立多条存取路径以满足多用户系统的不同应用的数据存取要求 常用的存取方法 索引法 为加快按某个属性(组)进行存取的效率，根据该属性(组)建立索引，如B+树 索引建立在单个关系上 关系模式存取方法选择(续) 聚簇(Cluster)法 为提高按聚簇码进行查询的效率，将聚簇码上具有相同值的元组存放在连续物理块 一个数据库可以建立多个聚簇，但一个关系只能由一个聚簇 聚簇可以建立在单表上，也可建立在进行连接操作的多个表上 SQL中与聚簇有关的操作如ORDER BY, GROUP BY, UNION, DISTINCT等 HASH法 设计合理的HASH函数，根据关键字值计算得到存储地址 对可能出现的地址冲突现象设计合理的解决方案 当某属性(组)主要出现在等连接条件或相等比较条件中，而且关系的大小可以预知，或关系大小动态变化而DBMS提供了HASH存取方法时，可考虑选用 7.6 数据库的实施和