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数据库设计简介 作者：温杨毅 数据库的基本概念 数据 信息 数据库（DB）：数据的集合。 数据库管理系统（DBMS）：数据管理软件。 数据库系统（DBS）：DB、DBMS、Application、DBA、USERS 等. 数据模型（Data Model）：数据与数据之间的联系。 数据模式（Data Scheme）：对数据的类型、结构及关系等的描述。 数据库设计的目标 数据冗余最小。 数据的完整性——确保数据不会丢失。 数据集成——利于形成各个业务对象的相关 数据。 数据共享。 数据模型 数据模型由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。 概念数据模型 逻辑数据模型 层次数据模型 网状数据模型 关系数据模型 实体-联系（E-R）数据模型 UML E-R 数据模型 物理数据模型 关系理论 关系模型 实体关系图： 实体：一般是名词。建模为表。 关系：一般是动词。建模为连接线。（一对一、一对多、多对多） 属性：类似于形容词。建模为字段列表。 主键：唯一标识表中的每一个记录。 外键：连接父表和子表之间相关的记录。 数据完整性：关系模型依赖主键识别实体，依赖外键创建关系。 原则：每个表必须有一个有效的主键。没有不相匹配的外键值。 数据模式 数据模式是以一定的数据模型对一个单位的数据的类型、结构及其相互间的关系所进行的描述。 概念模式 外模式 内模式 数据库设计的任务与步骤 需求分析 需求分析的任务总列表： 研究总体营运； 分析业务流程； 理解业务需要； 走访用户； 确定信息需求； 确定要收集和存储的数据； 建立数据访问模式； 评估数据量； 记录信息需求。 需求分析的结果：需求分析文档以及数据流图 概念设计 概念设计的任务列表： 第一阶段：划分用户组，建立面向特定用户（组）的局部数据模式，即局部视图。 第二阶段：将所有局部视图集成为一个全局的数据模式，即全局视图。 概念设计的步骤： 将实体表示为表； 确定关系； 列出字段； 识别键； 确定数据类型； 概念设计的结果：局部视图和全局视图。 逻辑设计 逻辑设计的任务列表： 第一阶段：E-R图到关系模式的映射； 第二阶段：关系模式的优化； 第三阶段：关系模式的调整； 逻辑设计结果：一组或多组关系模式集。 物理设计 物理设计的任务列表： 将全局逻辑数据模型转换为目标DBMS的物理数据模型； 设计数据字典（这个过程自始至终，到此为结束）； 簇集设计和索引的选择； 设计物理存储上的表示形式； 设计安全过程。 物理设计的结果：大家说理解的成型的数据库 示例:为学校设计一个课程选修的管理系统 一、需求说明 教师向所在学院提出开设选修课的申请，并在申请中明确课程名称、所需学时和教材，学院如不核准向教师说明理由，学院如核准则通知申请教师、报教务处备案。教务处汇集全部可开的选修课，排定各专业在下一学年可供选择的选修课程，并发到各学院，由各学院通知学生，学生应修的全部选修课程不少于5门、不多于8门，每学期的选修课程不少于1门、不多于3门。学生选好后由各个学院反馈到教务处，教务处根据选修的情况指定定教师、并通知各学院，各学院则通知学生、教师。 全部通知都应该以文件方式完成，所有相关人员和单位都能查询到排课的进展，在进入下一步之前相关的选择都可以被相关人员修改，进入下一步之后则不可修改。每次修改也应当向有关部门和人员发更改通知。 所有的部门和人员都必须先登录，输入帐号和密码后才能使用该系统，并由教务处管理教师和学院，由学院管理学生和班级，由教务处和学院共同管理课程。所有的部门和人员都可以查询与其相关的信息。 示例:为学校设计一个课程选修的管理系统 二、需求分析（导出数据流图） 示例:为学校设计一个课程选修的管理系统 三、概念设计（导出E-R图） 第一步：局部视图设计。四个步骤：划分边界、确定实体、定义属性、明确联系。 本例可分为四个部分： 学生子系统 教师子系统 学院子系统 教务处子系统 分别完成各部门和个人的相应要求。 以学生子系统为例，其分E-R图如下： 示例:为学校设计一个课程选修的管理系统 三、概念设计（导出E-R图） 第二步：全局视图设计。 方法是，从一个较大的分E-R图开始，一个个将其它教小的分E-R图加入进来。 任务:消除冲突（命名冲突、属性值域冲突、结构冲突）