第5章 数据库系统（二）.pptVIP

计算机软件技术基础 数据库系统（2） 5.3 数据库设计 DBS设计任务: DBS设计步骤 系统规划和分析 系统规划 系统规划任务: ① 调查应用部门的环境、目标和现行系统。 ②根据其发展目标对新系统的需求，进行分析和预测。 ③考虑新系统所受的各种约束 ④ 研究开发新系统的必要性和可能性，提出方案和计划。 ⑤从管理、技术、经济和社会等方面进行可行性分析。 系统规划和分析 系统分析 (1) 系统分析的任务 采用系统工程的思想和方法，把复杂的对象分解成简单的组成部分,明确各部分用户的各种数据需求和处理需求. (2) 系统分析的方法 使用结构化分析方法（SA）。SA方法从最上层的组织机构入手，采用自顶向下逐层分解的方法分析系统，并用形式化或半形式化的描述（如数据流程图和数据字典）说明数据和处理过程的关系。 系统规划和分析 (3) 系统分析的工具 进一步分析和表达用户需求 分析和表达用户的需求的常用方法 自顶向下的结构化分析方法(Structured Analysis,简称SA方法） SA方法从最上层的系统组织机构入手，采用逐层分解的方式分析系统，并用数据流图和数据字典描述系统。 1．数据流图 使用SA方法，任何一个系统都可抽象为数据流图。 在数据流图中，用命名的箭头表示数据流，用圆圈表示处理，用矩形或其他形状表示存储。 一个简单的系统可用一张数据流图来表示。当系统比较复杂时，为了便于理解，控制其复杂性，可以采用分层描述的方法。一般用第一层描述系统的全貌，第二层分别描述各子系统的结构。如果系统结构还比较复杂，那么可以继续细化，直到表达清楚为止。在处理功能逐步分解的同时，它们所用的数据也逐级分解，形成若干层次的数据流图。数据流图表达了数据和处理过程的关系。 在SA方法中，处理过程的处理逻辑常常借助判定表或判定树来描述，而系统中的数据则是借助数据字典来描述 图6.5 需求分析的方法 数据流图 数据流图示例 2．数据字典 数据字典是对系统中数据的详细描述，是各类数据结构和属性的清单。它与数据流图互为注释。 数据字典贯穿于数据库需求分析直到数据库运行的全过程，在不同的阶段其内容和用途各有区别。 在需求分析阶段，它通常包含以下五部分内容。 (1) 数据项 数据项是数据的最小单位，其具体内容包括：数据顶名、含义说明、别名、类型、长度、取值范围、与其他数据项的关系。其中，取值范围、与其他数据项的关系这两项内容定义了完整性约束条件，是设计数据检验功能的依据。 (2) 数据结构 数据结构是数据项有意义的集合。内容包括：数据结构名、含义说明，这些内容组成数据项名。 (3) 数据流 数据流可以是数据项，也可以是数据结构，它表示某一处理过程中数据在系统内传输的路径。 内容包括：数据流名、说明、流出过程、流入过程，这些内容组成数据项或数据结构。其中，流出过程说明该数据流由什么过程而来；流入过程说明该数据流到什么过程。 (4) 数据存储 处理过程中数据的存放场所，也是数据流的来源和去向之一。可以是手工凭证，手工文档或计算机文件。 包括｛数据存储名，说明，输入数据流，输出数据流，组成：｛数据项或数据结构｝，数据量，存取频度，存取方式｝。 其中，存取频度是指每天（或每小时、或每周）存取几次，每次存取多少数据等信息。存取方法指的是批处理，还是联机处理；是检索还是更新；是顺序检索还是随机检索等。 (5) 处理过程 处理过程的处理逻辑通常用判定表或判定树来描述，数据字典只用来描述处理过程的说明性信息。 处理过程包括｛处理过程名，说明，输入：｛数据流｝，输出：｛数据流｝，处理，｛简要说明｝｝。 其中，简要说明主要说明处理过程的功能及处理要求。 功能是指该处理过程用来做什么（不是怎么做），处理要求指该处理频度要求，如单位时间里处理多少事务、多少数据量、响应时间要求等，这些处理要求是后面物理设计的输入及性能评价的标准。 最终形成的数据流图和数据字典为“需求分析说明书”的主要内容，这是下一步进行概念设计的基础。 需求分析小结 实例：假设我们要开发一个学校管理系统。 1．经过可行性分析和初步需求调查，抽象出该系统最高层数据流图，该系统由教师管理子系统、学生管理子系统、后勤管理子系统组成，每个子系统分别配备一个开发小组。 2．进一步细化各个子系统。 其中学生管理子系统开发小组通过进行进一步的需求调查，明确了该子系统的主要功能是进行学籍管理和课程管理，包括学生报到、入学、毕业的管理，学生上课情况的管理。通过详细的信息流程分析和数据收集后，他们生成了该子系统的数据流图。 数据字典的用途 数据字典是各类数据描述的集合 数据字典是进行详细的数据