数据库系统概论：第7章：数据库设计 2

1、 现实世界现实世界 概念模型设计概念模型设计 子模式设计子模式设计 物理数据库设计物理数据库设计 逻辑数据库设计逻辑数据库设计 建立数据库建立数据库 数据分析数据分析功能分析功能分析 功能模型功能模型功能说明功能说明 事务设计事务设计 程序说明程序说明 应用程序设计应用程序设计 程序编码调试程序编码调试 需求分析、概念设计、逻辑设计、需求分析、概念设计、逻辑设计、 物理设计物理设计 n1 1、需求分析：需求分析：收集数据库所有用户的信息内收集数据库所有用户的信息内 容和处理需求，加以规格化和分析。在分析容和处理需求，加以规格化和分析。在分析 用户要求时，要确保用户目标的一致性。用户要求时，要确

2、保用户目标的一致性。 n2、概念设计、概念设计：把用户的需求进行综合、：把用户的需求进行综合、 归纳归纳 与抽象后形成一个独立于具体与抽象后形成一个独立于具体DBMS的整体的整体 “概念模式概念模式”。此结构应能表达用户的要求，。此结构应能表达用户的要求， 且独立于软件和硬件。且独立于软件和硬件。 n3、逻辑结构设计：、逻辑结构设计：是将概念结构转换为选择的是将概念结构转换为选择的 DBMS所支持的数据模型，并对其进行优化的过程。所支持的数据模型，并对其进行优化的过程。 n4、物理结构设计：、物理结构设计：这步设计是为逻辑数据模型选取这步设计是为逻辑数据模型选取 一个最适合应用环境的物理结构（

3、包括存储结构和存一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存 取方法）。根据需求的不同，采取的数据方法也不同，取方法）。根据需求的不同，采取的数据方法也不同， 而不同的方法其效率将由存储结构与存取方法决定。而不同的方法其效率将由存储结构与存取方法决定。 n5、数据库实现：、数据库实现：根据逻辑设计和物理设计的结果建根据逻辑设计和物理设计的结果建 立数据库，编制与调试程序，组织数据人员，并进行立数据库，编制与调试程序，组织数据人员，并进行 试运行。试运行。 n6、数据库运行和维护：、数据库运行和维护：数据库应用系统经过试运行数据库应用系统经过试运行 后，即可调入正式运行。在数据库应用系统运行过

4、程后，即可调入正式运行。在数据库应用系统运行过程 中对其进行评价、调整与修改。中对其进行评价、调整与修改。 数据库设计各个阶段的设计描述 数据流数据流数据流数据流 数据数据 存储存储信息要求信息要求 数据数据 来源来源 处理处理数据数据 输出输出 处理要求处理要求 需求分析过程 （Data Flow Diagram，简记为，简记为DFD） （Data Dictionary 简记为简记为DD） n数据字典通常包括以下数据字典通常包括以下5个部分：个部分： 数据项数据项 数据结构数据结构 数据流数据流 数据存储数据存储 处理过程处理过程 （1）数据项）数据项 是不可再分的数据单位。通常包括：是不可

5、再分的数据单位。通常包括： 数据项描述数据项名，数据项含义说明，数据项描述数据项名，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，数据项含义，与其他数据项的逻辑关系，数据项 之间的联系之间的联系 （2）数据结构）数据结构 数据结构反映了数据数据结构反映了数据之间的之间的组合关系。组合关系。 数据结构描述数据结构名，含义说明，数据结构描述数据结构名，含义说明， 组成：数据项或数据结构组成：数据项或数据结构 （3）数据流）数据流 数据流是数据结构在系统内传输的路径。数据流是数据结构在系统内传输的路径。 （4）数据存储）数据

6、存储 数据存储是数据结构停留或保存的地方，也数据存储是数据结构停留或保存的地方，也 是数据流的来源和去向之一。是数据流的来源和去向之一。 数据存储描述数据存储名，说明，编号，数据存储描述数据存储名，说明，编号， 输入的数据流，输出的数据流，组成：数输入的数据流，输出的数据流，组成：数 据结构，数据量，存取频度，存取方式）据结构，数据量，存取频度，存取方式） （5）处理过程）处理过程 n处理过程的具体处理逻辑一般用判定表或判处理过程的具体处理逻辑一般用判定表或判 定树来描述。定树来描述。 n处理过程描述处理过程名，说明，输处理过程描述处理过程名，说明，输 入入:数据流，输出数据流，输出:数据流，

7、处理：数据流，处理： 简要说明简要说明 现实世界现实世界 机器世界机器世界 信息世界信息世界 需求分析需求分析 概念结构设计概念结构设计 需求分析 数据抽象设 计局部视图 视图集成 征 求 用 户 意 见 DFD、DD 全局ER图 局部ER图 n定义某一类型的组成成分。定义某一类型的组成成分。 是是的一部的一部 分分) ： n定义类型之间的一种子集联系。定义类型之间的一种子集联系。 是是一种一种) )例如例如 汽车、卡汽车、卡 车、自行车车、自行车 可以概括为可以概括为“公路车辆公路车辆”。 n有时候在某个实体类型中，所有实体同时也是另一个有时候在某个实体类型中，所有实体同时也是另一个 实体类

8、型中的实体。此时，称前一实体类型为实体类型中的实体。此时，称前一实体类型为子类子类， 后一实体为后一实体为超类超类。 n概括有一个很重要的性质：继承性。子类继承超类上概括有一个很重要的性质：继承性。子类继承超类上 定义的所有抽象。定义的所有抽象。 n 设设 计局域计局域E-R模式）模式） 有两种方式：有两种方式： n（1）多个分）多个分ER图一次集成。图一次集成。 n（2）逐步集成。用累加的方式一次集成两个分）逐步集成。用累加的方式一次集成两个分ER 图。图。 n无论采用哪种方式，每次集成局部无论采用哪种方式，每次集成局部 E-R图时都需要分图时都需要分 两步走：两步走： n第第1步步合并合并

9、，解决各局部，解决各局部ER图之间的冲突问题，图之间的冲突问题， 生成初步的生成初步的ER图。图。 n第第2步步修改和重构修改和重构，消除不必要的冗余，生成基本的，消除不必要的冗余，生成基本的 ER图。图。 n主要任务有四项：主要任务有四项： n （1）维护）维护(纠错性、适应性、完善性纠错性、适应性、完善性)数据库的安全数据库的安全 性与完整性性与完整性 n （2）监测并改善数据库运行性能）监测并改善数据库运行性能 n （3）根据用户要求对数据库现有功能进行扩充）根据用户要求对数据库现有功能进行扩充 n （4）及时改正运行中发现的系统错误）及时改正运行中发现的系统错误 n 但是如果应用变化太大，表明该数据库的生存期结但是如果