第七章数据库设计.ppt

数据库系统概论 第七章数据库设计 7.1数据库设计概述 数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优点数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效的存储数据，满足各种用户的应用需求，包括信息管理要求和数据操作要求。 7.1.1数据库设计的特点 数据库建设的基本规律：三分技术，七分管理，十二分基础数据 结构（数据）设计和行为（处理）设计相结合 结构特性设计：数据库的逻辑结构特征，又称数据库的静态结构设计。 行为特性设计：确定数据库用户的行为和动作，并根据其行为特性设计出数据库的子模式，又称数据库的动态结构设计。 7.1.2数据库设计方法 7.1.3数据库设计的基本步骤 按照规范设计的方法，将数据库设计分为以下六个阶段： 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 数据库运行和维护 数 据 库 设 计 步 骤 ： 7.1.4数据库设计过程中的各级模式 7.2需求分析 需求分析的重点是调查、收集和分析用户数据管理中的信息需求、处理需求、安全性与完整性要求。 需求分析实质上数据库设计者对各类管理活动进行调查研究的过程。设计人员与各类管理人员通过相互交流，逐步取得对系统功能的一致的认识。 7.2.1需求分析的任务 通过详细调查现实世界要处理的对象，充分了解原系统工作概况，明确用户的各种需要，然后在此基础上确定新系统的功能。 调查获得用户对数据库的要求信息： 信息要求 处理要求 安全性与完整性要求 7.2.2需求分析的方法 调查清楚用户的实际要求。 具体步骤： 调查组织机构情况 调查各部门的业务活动情况 在熟悉了业务活动的基础上，协助用户明确对新系统的各种要求 确定新系统的边界 常用系统需求调查方法有： 跟班作业 开调查会 请专家介绍 询问 设计调查表请用户填表 查阅记录 7.2.3数据字典 数据字典是结构化设计方法的另一个工具，它用来对系统中的各类数据进行详尽的描述。 数据字典通常包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理工程五个部分。 数据项是数据的最小单位，若干个数据项组成数据结构，数据字典通过对数据项和数据结构的定义来描述数据流、数据存储的逻辑内容 数据项＝{数据项名，数据项含义说明，别名，数据类型，长度，取值范围，取值含义，与其他数据项的逻辑关系，数据项之间的联系} 数据结构＝{数据结构名，含义说明，组成：{数据项或数据结构}} 数据流＝{数据流名，说明，数据流来源，数据流去向，组成：{数据结构，}，平均流量，高峰期流量} 数据存储＝{数据存储名，说明，编号，输入的数据流，输出的数据流，组成：{数据结构}，数据量，存取频度，存取方式} 处理过程＝{处理过程名，说明，输入：{数据流}，输出：{数据流}，处理：{简要说明}} 关于系统需求分析： 需求分析阶段一定要收集将来应用所涉及的数据 需求分析必须要有用户参与 7.3概念结构设计 7.3.1概念结构 概念结构的主要特点： 对现实世界的一个真实模型 易于理解 易于更改 易于向数据模型转换 7.3.2概念结构设计的方法与步骤 四类方法： 自顶向下：定义全局概念结构的框架，然后逐步细化为完整的全局概念结构 自底向上：定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念结构的设计方法 逐步扩张：定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充，生成其他概念结构，直至完成总体概念结构 混合策略：采用自顶向下与自底向上相结合的方法 最常采用的策略是自底向上，即自顶向下的进行需求分析，然后再自底向上的设计概念结构。 概念结构设计的步骤 按照上图，自顶向下的进行需求分析与自底向上的设计概念结构方法，概念结构的设计可分为两步：第一步抽象数据并设计局部视图；第二步是集成局部视图，得到全局的概念结构。 7.3.3数据抽象与局部视图设计 三种数据抽象方法 分类：定义某一类概念作为实现世界中一组对象的类型，这些对象具有某些共同的特性和行为。 聚集：定义某一类型的组成部分，抽象了对象内部类型和对象内部“组成部分”的语义。 概括：定义了类型之间的一种子集联系，抽象了类型之间的“所属”的语义。 设计分ER图 选择局部应用：根据系统的具体情况，在多层的数据流图中选择一个适当层次的数据流图，作为设计分ER图的出发点，并让数据流图中的每一部分都对应一个局部应用。 逐一设计分ER图：在设计分ER图前，局部应用所涉及的数据应当也收集在相应当数据字典中。设计分ER图时，要根据局部应用的数据流图中标定的实体集、属性和码，并结合数据字典中的相关描述内容，确定ER图中的实体、实体之间的联系。 为了简化ER图，在调整中应当遵循的一条原则：现实世界的事物能作为属性对待的尽量作为属性对待。 在解决这个问题时应遵循两条基本准则： “属性”必须是不可分割的数据项，不能包含其他属性 “属性”不能与其他实体具有联系