(P44)V数据库设计课程设计

1、课程设计课程设计: : 数据库设计数据库设计参考书：参考书： 1) 王珊、陈红王珊、陈红 数据库系统原理教程数据库系统原理教程第第6章章 2) 王珊、萨师煊王珊、萨师煊数据库系统概论数据库系统概论(第四版第四版) 第第7章章课程设计课程设计: : 数据库设计数据库设计一、一、数据库设计概述数据库设计概述二、需求分析二、需求分析三、概念结构设计三、概念结构设计四、逻辑结构设计四、逻辑结构设计五、数据库的物理设计五、数据库的物理设计六、数据库实施六、数据库实施七、数据库运行与维护七、数据库运行与维护八、小结八、小结课程设计课程设计: : 数据库设计数据库设计一、数据库设计概述一、数据库设计概述1.

2、 数据库设计简介数据库设计简介2. 数据库设计的特点数据库设计的特点3. 数据库设计方法简述数据库设计方法简述4. 数据库设计的基本步骤数据库设计的基本步骤数数据据库库设设计计定义定义:1. 数据库设计简介数据库设计简介为给定应用环境：为给定应用环境：构造构造合理的合理的数据库模式数据库模式，建立建立数据库数据库，开发开发应用系统应用系统，以，以满足满足各种各种用户用户的的应用需求应用需求(信息信息要求和要求和处理处理要求要求)。基本基本特点特点是庞大的工程：是庞大的工程：周期长周期长、耗资多耗资多、风险大。风险大。必须运用必须运用软件工程软件工程的的原理原理和和方法方法进行设计。进行设计。对

3、设计人员的要求：对设计人员的要求： 数据库数据库知识和知识和数据库设计数据库设计技术；技术； 计算机计算机知识和知识和程序设计程序设计方法和技巧；方法和技巧； 软件工程软件工程的原理和方法；的原理和方法； 应用领域应用领域的知识。的知识。课程设计课程设计: : 数据库设计数据库设计一、数据库设计概述一、数据库设计概述1. 数据库设计简介数据库设计简介2. 数据库设计的特点数据库设计的特点3. 数据库设计方法简述数据库设计方法简述4. 数据库设计的基本步骤数据库设计的基本步骤数数据据库库设设计计的的特特点点是是硬件硬件、软件软件和和干件干件相结合的庞大工程，涉及相结合的庞大工程，涉及多个学科多个

4、学科 干件干件：技术与管理的：技术与管理的界面界面(如如:开发开发工具、工具、管理管理工具工具) 基本规律基本规律：三分：三分技术技术，七分，七分管理管理，十二分，十二分基础数据基础数据应与应与应用系统设计应用系统设计相结合，即结合相结合，即结合结构设计结构设计和和行为设计行为设计 结构设计结构设计(数据设计数据设计): 设计设计数据库结构数据库结构(三级模式三级模式) 行为设计行为设计(处理设计处理设计): 设计设计应用程序应用程序、事务处理事务处理等等与与软件工程软件工程的比较：的比较：2. 数据库设计的特点数据库设计的特点 软件工程软件工程: 早期软件开发早期软件开发: 作坊式，维护困难

5、、作坊式，维护困难、软件危机软件危机 软件工程软件工程: 用用工程方法工程方法开发开发软件软件, 以保证以保证软件质量软件质量 目标目标:开发开发正确正确、可用可用、易维护易维护、开销合适开销合适的软件的软件 过程过程:每个每个步骤步骤要遵循一定的要遵循一定的原则原则。需求分析需求分析、概要设计概要设计、编码、编码、测试、测试、 维护。维护。分析用户需求，确定软件功能，写需求分析说明书分析用户需求，确定软件功能，写需求分析说明书设计软件的处理过程，画出相应的数据流图设计软件的处理过程，画出相应的数据流图(DFD)、详细设计详细设计逐层细化逐层细化DFD，设计数据结构和算法，设计数据结构和算法

6、程序数据结构算法程序数据结构算法编程实现算法编程实现算法测试程序中各个处理的正确性测试程序中各个处理的正确性修改程序，解决运行时出现的问题，应对需求变化等。修改程序，解决运行时出现的问题，应对需求变化等。软件工程软件工程数数据据库库设设计计的的特特点点是是硬件硬件、软件软件和和干件干件相结合的庞大工程，涉及相结合的庞大工程，涉及多个学科多个学科 干件干件：技术与管理的：技术与管理的界面界面(如如:开发开发工具、工具、管理管理工具工具) 基本规律：基本规律：三分三分技术技术，七分，七分管理管理，十二分，十二分基础数据基础数据应与应与应用系统设计应用系统设计相结合，即结合相结合，即结合结构设计结构

7、设计和和行为设计行为设计 结构设计结构设计(数据设计数据设计): 设计设计数据库结构数据库结构(三级模式三级模式) 行为设计行为设计(处理设计处理设计): 设计设计应用程序应用程序、事务处理事务处理等等与与软件工程软件工程的比较：的比较：2. 数据库设计的特点数据库设计的特点用于开发用于开发基于文件基于文件的应用系统。的应用系统。由于由于文件文件是应用程序是应用程序私有私有的，的，应用程序应用程序1应用程序应用程序2应用程序应用程序n文件文件2文件文件1文件文件n存取存取方法方法文件系统文件系统 数据库工程数据库工程: 用用工程方法工程方法设计数据库设计数据库(原则原则和和步骤步骤) 软件工程

8、方法软件工程方法:往往往往重处理重处理、轻结构，轻结构，尽量尽量推迟推迟数据结构设计数据结构设计用用工程方法工程方法开发开发软件软件, 以保证以保证软件质量软件质量 软件工程软件工程:区别？区别？数数据据库库设设计计的的特特点点是是硬件硬件、软件软件和和干件干件相结合的庞大工程，涉及相结合的庞大工程，涉及多个学科多个学科 干件干件：技术与管理的：技术与管理的界面界面(如如:开发开发工具、工具、管理管理工具工具) 基本规律：基本规律：三分三分技术技术，七分，七分管理管理，十二分，十二分基础数据基础数据应与应与应用系统设计应用系统设计相结合，即结合相结合，即结合结构设计结构设计和和行为设计行为设计

9、 结构设计结构设计(数据设计数据设计): 设计设计数据库结构数据库结构(三级模式三级模式) 行为设计行为设计(处理设计处理设计): 设计设计应用程序应用程序、事务处理事务处理等等与与软件工程软件工程的比较：的比较：2. 数据库设计的特点数据库设计的特点 软件工程软件工程: 数据库工程数据库工程: 用用工程方法工程方法设计数据库设计数据库(原则原则和和步骤步骤) 软件工程方法软件工程方法: 重处理重处理、轻结构轻结构，推迟推迟数据结构设计数据结构设计 其其结构结构是否合理，直是否合理，直接影响处理的接影响处理的实现实现和和性能性能， 数据库设计方法：数据库设计方法：用于开发用于开发基于数据库基于

10、数据库的应用系统。的应用系统。应用程序应用程序1应用程序应用程序2应用程序应用程序nDBMS数据库数据库数据库数据库是所有应用程序是所有应用程序共享共享的，的，因此必须先进行因此必须先进行结构设计结构设计区别？区别？用用工程方法工程方法开发开发软件软件, 以保证以保证软件质量软件质量数数据据库库设设计计的的特特点点是是硬件硬件、软件软件和和干件干件相结合的庞大工程，涉及相结合的庞大工程，涉及多个学科多个学科应与应与应用系统设计应用系统设计相结合，即结合相结合，即结合结构设计结构设计和和行为设计行为设计与与软件工程软件工程的比较：的比较：2. 数据库设计的特点数据库设计的特点 软件工程软件工程:

11、 用用工程方法工程方法开发开发软件软件, 以保证以保证软件质量软件质量 数据库工程数据库工程: 用用工程方法工程方法设计数据库设计数据库(原则原则和和步骤步骤) 软件工程方法软件工程方法: 重处理重处理、轻结构轻结构，推迟推迟数据结构设计数据结构设计 数据库设计方法：数据库设计方法：先进行先进行结构设计结构设计结构设计结构设计和和处理设计处理设计不能完全不能完全分离分离，因为：，因为：不研究不研究处理处理所涉及的所涉及的数据数据, 就不能确定这些就不能确定这些结构元素结构元素 结构结构中包含的中包含的实体实体、属性属性、联系联系等是来自等是来自处理处理的的,处理处理1处理处理nAFC涉及涉及U

12、XW涉及涉及数据库结构数据库结构AFCUXWCU 识别识别实体实体识别识别属性属性AFWX确定确定联系联系数据库结构数据库结构AFC涉及涉及UXW涉及涉及数数据据库库设设计计的的特特点点是是硬件硬件、软件软件和和干件干件相结合的庞大工程，涉及相结合的庞大工程，涉及多个学科多个学科应与应与应用系统设计应用系统设计相结合，即结合相结合，即结合结构设计结构设计和和行为设计行为设计与与软件工程软件工程的比较：的比较：2. 数据库设计的特点数据库设计的特点 软件工程软件工程: 用用工程方法工程方法开发开发软件软件, 以保证以保证软件质量软件质量 数据库工程数据库工程: 用用工程方法工程方法设计数据库设计

13、数据库(原则原则和和步骤步骤) 软件工程方法软件工程方法: 重处理重处理、轻结构轻结构，推迟推迟数据结构设计数据结构设计 数据库设计方法：数据库设计方法：先进行先进行结构设计结构设计结构设计结构设计和和处理设计处理设计不能完全不能完全分离分离，因为：，因为： 结构结构中包含的中包含的实体实体、属性属性、联系联系等是来自等是来自处理处理的。的。 不研究不研究处理流程处理流程、涉及的、涉及的数据量数据量、使用频度使用频度、效率效率要求要求等就设计不出合理的等就设计不出合理的结构结构来支持来支持处理处理的高效的高效实现实现AFCUXWCUAFWX例如：对例如：对处理处理进行分析进行分析,对对量大量大

14、、使用频繁使用频繁的数据建的数据建索引索引处理处理1处理处理n数数据据库库设设计计的的特特点点是是硬件硬件、软件软件和和干件干件相结合的庞大工程，涉及相结合的庞大工程，涉及多个学科多个学科应与应与应用系统设计应用系统设计相结合，即结合相结合，即结合结构设计结构设计和和行为设计行为设计与与软件工程软件工程的比较：的比较：2. 数据库设计的特点数据库设计的特点 软件工程软件工程: 用用工程方法工程方法开发开发软件软件, 以保证以保证软件质量软件质量 数据库工程数据库工程: 用用工程方法工程方法设计数据库设计数据库(原则原则和和步骤步骤) 软件工程方法软件工程方法: 重处理重处理、轻结构轻结构，推迟

15、推迟数据结构设计数据结构设计 数据库设计方法：数据库设计方法：先进行先进行结构设计结构设计 、结构结构和和处理处理相结合相结合早期数据库设计早期数据库设计:重结构重结构、轻处理轻处理, 结构和处理结构和处理分离分离的设计的设计 注重数据模型和建模方法研究注重数据模型和建模方法研究 忽视处理的设计忽视处理的设计在数据库设计中如何将在数据库设计中如何将结构特性结构特性和和行为特性行为特性相结合，是当相结合，是当前数据库设计的研究方向之一。前数据库设计的研究方向之一。课程设计课程设计: : 数据库设计数据库设计一、数据库设计概述一、数据库设计概述1. 数据库和信息系统数据库和信息系统2. 数据库设计

16、的特点数据库设计的特点3. 数据库设计方法简述数据库设计方法简述4. 数据库设计的基本步骤数据库设计的基本步骤3. 数据库设计方法简述数据库设计方法简述包含包含即：遵循某种即：遵循某种设计规范设计规范现实世界现实世界数据库设计数据库设计复杂性复杂性复杂性复杂性使得使得为保证为保证设计质量设计质量，降低，降低维护代价维护代价数据库设计理论数据库设计理论基于基于准则准则指导指导步骤步骤按照按照准则准则步骤步骤人们根据人们根据数据数据库设计库设计的的特点特点事先事先提出的提出的是是数据库设计方法：数据库设计方法：3. 数据库设计方法简述数据库设计方法简述数据库设计方法：数据库设计方法：遵循某种遵循某

17、种设计规范设计规范的方法的方法已提出的已提出的规范设计法规范设计法新奥尔良法：新奥尔良法：需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计Yao的方法：的方法：需求分析、模式构成、模式汇总、模式需求分析、模式构成、模式汇总、模式重构、模式分析、物理数据库设计重构、模式分析、物理数据库设计其他：其他：基于基于E-R图的方法图的方法、基于基于3NF的方法的方法、基于抽象基于抽象语法规范的方法语法规范的方法等等 规范设计法规范设计法王珊的方法王珊的方法:需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、数据库物理设计、数据库实施、数据库运行和维护

18、数据库物理设计、数据库实施、数据库运行和维护3. 数据库设计方法简述数据库设计方法简述数据库设计方法：数据库设计方法：遵循某种遵循某种设计规范设计规范的方法的方法 规范设计法规范设计法具体使用时又分为具体使用时又分为手工设计手工设计: 基本思想是基本思想是过程迭代过程迭代和和逐步求精逐步求精。工作量大工作量大；计算机辅助设计计算机辅助设计： 用用数据库设计工具数据库设计工具实现某些实现某些环节环节的的自动化自动化。 数据库数据库设计工具设计工具目前已目前已实用化实用化和和产品化产品化，例如：，例如： ORACLE的的Design 2000 SYBASE的的PowerDesigner课程设计课程

19、设计: : 数据库设计数据库设计一、数据库设计概述一、数据库设计概述1. 数据库和信息系统数据库和信息系统2. 数据库设计的特点数据库设计的特点3. 数据库设计方法简述数据库设计方法简述4. 数据库设计的基本步骤数据库设计的基本步骤4. 数据库设计的基本步骤数据库设计的基本步骤参与人员参与人员(4类类)分析设计人员：分析设计人员：用户：用户：程序员：程序员：操作员：操作员：核心核心人员，始终参与，人员，始终参与，其水平决定设计质量其水平决定设计质量参与需求分析、运行和维护参与需求分析、运行和维护,非常重要的人员：非常重要的人员：领域专家领域专家其积极参与可其积极参与可加速设计加速设计，提高提高

20、设计质量设计质量参与数据库实施，参与数据库实施，编程编程参与数据库实施，准备参与数据库实施，准备软硬件环境软硬件环境一、数据库设计的准备工作：一、数据库设计的准备工作：选定选定参加设计的参加设计的人员人员二、数据库设计的过程：二、数据库设计的过程：本书将数据库设计分为本书将数据库设计分为6个阶段个阶段:需需求求分分析析需求说明需求说明数据说明数据说明概概念念结结构构设设计计逻逻辑辑结结构构设设计计概念结构概念结构物物理理结结构构设设计计逻辑结构逻辑结构数数据据库库实实施施物理结构物理结构数据库系统数据库系统数据库数据库运行和运行和维护维护1. 需求分析需求分析 目标目标: 了解用户需求了解用户

21、需求(包括包括数据数据与与处理处理)，确定数据库系统功能，确定数据库系统功能 是设计的是设计的基础基础， 是是最困难最困难、最耗时最耗时的步骤。的步骤。2. 概念结构设计概念结构设计 概念结构概念结构是是信息世界信息世界中的视图，与具体中的视图，与具体DBMS无关。无关。 对对需求需求进行进行综合综合、归纳归纳、抽象抽象 概念结构概念结构3. 逻辑结构设计逻辑结构设计 概念结构概念结构 具体具体DBMS支持的支持的数据模型数据模型，并进行，并进行优化优化（信息世界（信息世界） （机器世界）（机器世界）4. 物理结构设计物理结构设计(数据库物理设计数据库物理设计)为逻辑结构选取适合应用环境的物理

22、结构（包括为逻辑结构选取适合应用环境的物理结构（包括存储结构存储结构和和存存取方法取方法）5. 数据库实施数据库实施建库建库，编制、调试编制、调试应用程序，组织数据应用程序，组织数据入库入库，进行，进行试运行试运行6. 数据库运行和维护数据库运行和维护数据库应用系统数据库应用系统正式正式投入投入运行运行。运行过程中进行。运行过程中进行维护维护数据库应用系统设计往往是上述六个阶段的数据库应用系统设计往往是上述六个阶段的不断反复不断反复。4. 数据库设计的基本步骤数据库设计的基本步骤一、数据库设计的准备工作：一、数据库设计的准备工作：选定选定参加设计的参加设计的人员人员三、设计特点三、设计特点:

23、包括包括数据库设计数据库设计和和应用系统设计应用系统设计两方面两方面数据设计数据设计和和处理设计处理设计紧密结合，将紧密结合，将两方面两方面的的需求分析需求分析、抽象抽象、设计设计、实现实现在各个阶段在各个阶段同时进行同时进行，相互参照相互参照，相相互补充互补充，以完善两方面的设计，以完善两方面的设计不了解不了解处理所需数据处理所需数据和和处理的实现处理的实现，就无法设计合理的，就无法设计合理的数据库结构数据库结构4. 数据库设计的基本步骤数据库设计的基本步骤二、数据库设计的过程：二、数据库设计的过程：本书将数据库设计分为本书将数据库设计分为6个阶段个阶段:一、数据库设计的准备工作：一、数据库

24、设计的准备工作：选定选定参加设计的参加设计的人员人员四、数据库各级模式的形成过程四、数据库各级模式的形成过程(图图1)图图1 数据库的各级模式数据库的各级模式需求分析阶段：需求分析阶段：综合综合各个用户的应用需求各个用户的应用需求概念设计阶段：概念设计阶段：形成独立于机器和形成独立于机器和DBMS的的概念模式概念模式(E-R图图)逻辑设计阶段：逻辑设计阶段：形成形成逻辑模式逻辑模式、外模式外模式将将E-R图图转换转换成具体成具体DBMS支持的数据模型支持的数据模型,形成形成逻辑模式逻辑模式根据处理的要求、安全性考虑根据处理的要求、安全性考虑,建立建立必要视图必要视图,形成形成外模式外模式物理设

25、计阶段：物理设计阶段：根据根据DBMS特点和处理的需要，进行物理特点和处理的需要，进行物理存储存储安排安排，建立索引建立索引，形成数据库，形成数据库内模式内模式课程设计课程设计: : 数据库设计数据库设计一、一、数据库设计概述数据库设计概述二、二、需求分析需求分析三、三、概念结构设计概念结构设计四、四、逻辑结构设计逻辑结构设计五、五、数据库的物理设计数据库的物理设计六、六、数据库实施数据库实施七、七、数据库运行与维护数据库运行与维护八、八、小结小结二、需求分析二、需求分析需需求求分分析析目的：明确用户目的：明确用户需求需求、确定、确定DBS的的功能功能任务：任务：调查调查、收集收集、分析分析、

26、表达表达用户需求用户需求信息：用户工作涉及哪些信息信息：用户工作涉及哪些信息数据要求数据要求处理：处理处理：处理( (即即具体业务具体业务) )的种类、流程、响应时间等的种类、流程、响应时间等安全性：对用户、数据和处理进行安全性：对用户、数据和处理进行分级管理分级管理的要求的要求完整性：完整性：基本数据基本数据的取值范围、的取值范围、导出数据导出数据的计算规则的计算规则步骤步骤调查与调查与初步分析初步分析分析和表达需求分析和表达需求调查调查组织机构组织机构: 部门部门、角色角色、职责职责、业务业务熟悉业务熟悉业务: 各各具体业务具体业务所需所需数据数据, 其其来源来源、处理流程处理流程和处理结

27、果和处理结果去向去向明确需求明确需求：取得用户认可：取得用户认可确定系统边界确定系统边界：计算机、人工计算机、人工结果：逐层细化的结果：逐层细化的DD和和DFD：用：用 DD和和DFD逐层表达逐层表达数据和处理数据和处理难点：难点：(下一页下一页)常用常用调查调查方法方法跟班作业跟班作业：亲自参与业务活动，了解业务活动情况：亲自参与业务活动，了解业务活动情况开会调查：与用户座谈开会调查：与用户座谈请专人介绍，找专人询问请专人介绍，找专人询问问卷调查问卷调查查阅业务记录查阅业务记录需求分析需求分析难点难点和解决办法和解决办法难点难点：难以确定用户的最终需求，困难来自：难以确定用户的最终需求，困难

28、来自三个方面三个方面：用户用户缺乏缺乏计算机知识计算机知识，开始时开始时无法确定计算机究竟能无法确定计算机究竟能为自己做什么，不能做什么，因此无法一下子为自己做什么，不能做什么，因此无法一下子准确地准确地表达表达需求，他们所提出的需求往往需求，他们所提出的需求往往不断变化不断变化。设计人员设计人员缺乏缺乏领域知识领域知识，不易理解用户的真正需求，不易理解用户的真正需求，甚至会甚至会误解误解用户的需求。用户的需求。新新的软硬件的软硬件技术技术的出现也会使用户需求发生的出现也会使用户需求发生变化变化。解决办法解决办法：采用：采用有效的方法有效的方法与用户与用户不断深入地不断深入地进行进行交流交流：

29、使用用户易理解的使用用户易理解的术语术语和和表达方式表达方式：PPT、动画动画尽快熟悉用户的尽快熟悉用户的专业术语专业术语，构建，构建共同语言共同语言围绕不清楚的地方围绕不清楚的地方举例举例，提出问题，激发用户的思维，提出问题，激发用户的思维营造营造轻松愉快轻松愉快的的交流氛围交流氛围.调查与初步分析示例调查与初步分析示例假设要开发假设要开发药店信息管理系统药店信息管理系统： 按按部门部门或或/和和角色角色划分视图，调查各个视图中每种角色划分视图，调查各个视图中每种角色的实际工作流程、涉及数据、工作规则的实际工作流程、涉及数据、工作规则(完整性约束完整性约束)等。等。 本例按角色划分：本例按角

30、色划分：a 收银员收银员 日常工作日常工作: 药品销售药品销售 工作流程工作流程: a)录入顾客要购买的每项药品，构成销售单录入顾客要购买的每项药品，构成销售单; b)累加计算销售单应付款并实施收款累加计算销售单应付款并实施收款; c) 从货架存放量和从货架存放量和库存量中减去已销售的相应批次的药品数量库存量中减去已销售的相应批次的药品数量。 约束约束: 检查药品是否上架检查药品是否上架, 是否超过上架数量销售是否超过上架数量销售,应付款应付款是否计算正确等。是否计算正确等。调查与初步分析示例调查与初步分析示例假设要开发假设要开发药店信息管理系统药店信息管理系统： 按按部门部门或或/和和角色角

31、色划分视图，调查各个视图中每种角色划分视图，调查各个视图中每种角色的实际工作流程、涉及数据、工作规则的实际工作流程、涉及数据、工作规则(完整性约束完整性约束)等。等。 本例按角色划分：本例按角色划分：b 采购员采购员 日常工作日常工作: 药品批次的插入、删除、修改；库存查询药品批次的插入、删除、修改；库存查询 工作流程工作流程: a)根据库存情况采购药品，录入采购的药品根据库存情况采购药品，录入采购的药品批次，登记所存放的货柜批次，登记所存放的货柜; b)修改、删除录入错误的批次修改、删除录入错误的批次信息。信息。 约束约束: 检查药品批次的所需信息是否全部正确提供。检查药品批次的所需信息是否

32、全部正确提供。调查与初步分析示例调查与初步分析示例假设要开发假设要开发药店信息管理系统药店信息管理系统： 按按部门部门或或/和和角色角色划分视图，调查各个视图中每种角色划分视图，调查各个视图中每种角色的实际工作流程、涉及数据、工作规则的实际工作流程、涉及数据、工作规则(完整性约束完整性约束)等。等。 本例按角色划分：本例按角色划分：c 店员店员 日常工作日常工作: 药品上下架、过期药品清理药品上下架、过期药品清理 工作流程工作流程: a)药品上下架：实施在货柜和货架之间的转药品上下架：实施在货柜和货架之间的转移，修改货架货柜的相应存放量，若已存在相应的批次记移，修改货架货柜的相应存放量，若已存

33、在相应的批次记录则累加存放量录则累加存放量; b)过期药品清理：根据到期剩余天数查过期药品清理：根据到期剩余天数查询即将过期的批次药品，并实施下架处理。询即将过期的批次药品，并实施下架处理。 约束约束:药品上下架时，批次药品在货柜和货架上的总量药品上下架时，批次药品在货柜和货架上的总量不变不变。调查与初步分析示例调查与初步分析示例假设要开发假设要开发药店信息管理系统药店信息管理系统： 按按部门部门或或/和和角色角色划分视图，调查各个视图中每种角色划分视图，调查各个视图中每种角色的实际工作流程、涉及数据、工作规则的实际工作流程、涉及数据、工作规则(完整性约束完整性约束)等。等。 本例按角色划分：

34、本例按角色划分：d 店长店长 日常工作日常工作: 查询统计查询统计 工作流程工作流程: a)查询各种药品的销售情况查询各种药品的销售情况; b)查询每个收查询每个收银员和采购员的业绩银员和采购员的业绩; b) 查询货柜、货架的使用情况；查询货柜、货架的使用情况；c)查询药品过期情况。查询药品过期情况。 约束约束:无无。调查与初步分析示例调查与初步分析示例假设要开发假设要开发药店信息管理系统药店信息管理系统： 按按部门部门或或/和和角色角色划分视图，调查各个视图中每种角色划分视图，调查各个视图中每种角色的实际工作流程、涉及数据、工作规则的实际工作流程、涉及数据、工作规则(完整性约束完整性约束)等

35、。等。 本例按角色划分：本例按角色划分：e 系统管理员系统管理员 日常工作日常工作: 数据编辑数据编辑 工作流程工作流程: 对对员工信息、药品类别、药品信息、货架信员工信息、药品类别、药品信息、货架信息、货柜信息实施必要的编辑工作息、货柜信息实施必要的编辑工作。 约束约束: 满足各实体的主键外键约束。满足各实体的主键外键约束。调查调查组织机构组织机构情况情况熟悉熟悉业务业务活动活动明确明确用户用户需求需求确定确定系统系统边界边界调查与初步分析调查与初步分析概念概念设计设计DDDFD用户用户 设计人员设计人员分析和表达需求分析和表达需求需求分析过程图示需求分析过程图示下面作具体介绍下面作具体介绍

36、需求分析需求分析分分析析和和表表达达需需求求方法方法SA方法方法的步骤的步骤自顶向下法自顶向下法自底向上法自底向上法从从最顶层最顶层的组织机构入手，的组织机构入手，逐层分解细化，用逐层细化逐层分解细化，用逐层细化的的DFD和和DD表达需求。表达需求。又称又称SA方法方法(结构化分析结构化分析)从最底层的组织机构入手，逐从最底层的组织机构入手，逐层综合直到最顶层。层综合直到最顶层。不常用不常用将子系统将子系统(视图视图)抽象成一个处理抽象成一个处理将处理分解细化为若干个将处理分解细化为若干个子处理子处理，数据随之分解数据随之分解继续分解子处理（形成多层继续分解子处理（形成多层DFD和和DD），直

37、到把需求表达清楚），直到把需求表达清楚数据来源数据来源处理处理数据输出数据输出数据流数据流数据流数据流数据存储数据存储划分系统：划分系统：表达表达各子各子系统系统将系统按将系统按部门部门或或角色角色划分为若干划分为若干子系统子系统(视图视图)，得到，得到最高层最高层DFDSA方法示例方法示例划分系统划分系统：初步调查分析，得到高层初步调查分析，得到高层DFD表达子系统表达子系统：详细分析，得到各个处理的第一层详细分析，得到各个处理的第一层DFD(下一页下一页)假设要开发假设要开发药店信息管理系统药店信息管理系统：数据编辑数据编辑(插入、修改、删除员工信息、药品信息、药品类别信息、插入、修改、删

38、除员工信息、药品信息、药品类别信息、货架信息、货柜信息。使用者：货架信息、货柜信息。使用者：系统管理员系统管理员)药品入库药品入库(批次药品插入、删除、修改。使用者：批次药品插入、删除、修改。使用者：采购员采购员)药品移位药品移位(药品上下架、过期药品清理。使用者：药品上下架、过期药品清理。使用者：店员店员)药品销售药品销售(使用者：使用者：收银员收银员) 统计查询统计查询(使用者：使用者：店长店长)药店管理药店管理数据编辑数据编辑药品入库药品入库药品移位药品移位药品上下架药品上下架过期药品清理过期药品清理药品销售药品销售统计查询统计查询数据编辑数据编辑的的第一层第一层DFD数据数据编辑编辑药

39、店数据药店数据原数据原数据新数据新数据要上下架要上下架的批次药品的批次药品批次号批次号数量数量药品药品上下架上下架店员店员批次药品批次药品药品上下架药品上下架的第一层的第一层DFD货柜存放货柜存放货架存放货架存放批次号批次号数量数量批次号批次号数量数量要清理的要清理的批次药品批次药品批次号批次号数量数量过期过期药品药品清理清理店员店员批次药品批次药品过期药品清理过期药品清理的第一层的第一层DFD货柜存放货柜存放批次号批次号数量数量货柜存放信息货柜存放信息药品批次信息药品批次信息药品入库药品入库的第一层的第一层DFD要入库的药品要入库的药品药品药品类别类别药品药品入库入库采购员采购员货柜货柜编码

40、编码药品类别药品类别货柜信息货柜信息批次药品批次药品货柜存放货柜存放药品入库药品入库步骤为：步骤为：1）采购员根据要入库的批次药品查出药品类别及拟存放的货）采购员根据要入库的批次药品查出药品类别及拟存放的货柜代码；柜代码；2）将药品批次信息插入或更新到批次药品数据存储，或从中删除；）将药品批次信息插入或更新到批次药品数据存储，或从中删除；3）将该药品批次的货柜存放信息插入或更新到货柜存放数据存储，或从中删除；将该药品批次的货柜存放信息插入或更新到货柜存放数据存储，或从中删除；药品销售药品销售的第一层的第一层DFD批次药品批次药品销售单销售单要购的药品要购的药品药品药品单价单价药品药品销售销售顾

41、客顾客销售单销售单统计查询统计查询的第一层的第一层DFD药店数据药店数据统计统计查询查询店长店长统计报表统计报表SA方法示例方法示例划分系统划分系统：初步调查分析，得到高层初步调查分析，得到高层DFD表达子系统表达子系统：详细分析，得到各个处理的第一层详细分析，得到各个处理的第一层DFD假设要开发假设要开发药店信息管理系统药店信息管理系统：分解细化处理分解细化处理：逐层分解细化各个处理：逐层分解细化各个处理( (下一页下一页) )药店管理药店管理数据编辑数据编辑药品入库药品入库药品移位药品移位药品上下架药品上下架过期药品清理过期药品清理药品销售药品销售统计查询统计查询药品销售药品销售的第一层的

42、第一层DFD批次药品批次药品销售单销售单要购的药品要购的药品药品药品单价单价药品药品销售销售顾客顾客销售单销售单以以药品销售药品销售为例：为例：1、数据随之分解；数据随之分解；2、细化的细化的DFD上的上的数数据流可能存在据流可能存在分解分解或或合合并并两点说明：两点说明：顾客顾客销销单单号号购购物物车车批批次次号号药品销售药品销售的第二层的第二层DFD购购物物车车记记录录批次号批次号批批次次号号要购的药品要购的药品单单价价2.查询查询单价单价1.检查上检查上架数量架数量上架上架数量数量上架量不足上架量不足5.修改修改库存库存销销售售数数量量4.销单销单生成生成收收银银员员货架存放货架存放批次

43、药品批次药品销售单销售单购物车购物车3.放入放入购物车购物车批次号批次号数量数量单价单价购购物物车车记记录录数据字典（数据字典（DD）数数据据字字典典数据描述的集合，存放数据描述的集合，存放元数据元数据1.1.定义定义元数据：元数据：描述数据库中各种数据的数据描述数据库中各种数据的数据2.2.内容内容数据项数据项：不可再分的数据单位：不可再分的数据单位( (列列) )数据项描述数据项描述 数据项名，含义说明，别名，数据类型，数据项名，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长度，取值范围，取值含义，与其他数据项的逻辑关系 例如：通过其他数据项计算例如：通过其他

44、数据项计算而得，即而得，即导出数据导出数据构成了数据项的构成了数据项的完整性约束完整性约束数据字典（数据字典（DD）数数据据字字典典数据描述的集合，存放数据描述的集合，存放元数据元数据1.1.定义定义元数据：元数据：描述数据库中各种数据的数据描述数据库中各种数据的数据2.2.内容内容数据项数据项：不可再分的数据单位：不可再分的数据单位( (列列) )数据结构描述数据结构描述 数据结构名，含义说明，组成数据结构名，含义说明，组成:数据项数据项和（子）数据结构列表和（子）数据结构列表 数据结构数据结构：反映数据间的层次结构，由：反映数据间的层次结构，由若干数据项、若干数据项、( (子子) )数据结

45、构组成数据结构组成( (表模式表模式) )数据字典（数据字典（DD）数数据据字字典典数据描述的集合，存放数据描述的集合，存放元数据元数据1.1.定义定义元数据：元数据：描述数据库中各种数据的数据描述数据库中各种数据的数据2.2.内容内容数据项数据项：不可再分的数据单位：不可再分的数据单位( (列列) )数据流描述数据流描述 数据流名，说明，来源，去向，组成数据流名，说明，来源，去向，组成:数数据结构据结构 ，平均流量，高峰流量，平均流量，高峰流量 数据结构数据结构：反映数据间的层次结构，由：反映数据间的层次结构，由若干数据项、若干数据项、( (子子) )数据结构组成数据结构组成( (表模式表模

46、式) )数据流数据流：数据结构的传输路径：数据结构的传输路径数据字典（数据字典（DD）数数据据字字典典数据描述的集合，存放数据描述的集合，存放元数据元数据1.1.定义定义元数据：元数据：描述数据库中各种数据的数据描述数据库中各种数据的数据2.2.内容内容数据项数据项：不可再分的数据单位：不可再分的数据单位( (列列) )数据存储描述数据存储描述 数据存储名，说明，编号，流入数据流，数据存储名，说明，编号，流入数据流，流出数据流，组成流出数据流，组成:数据结构数据结构 ，数据量，存取方式，数据量，存取方式 数据结构数据结构：反映数据间的层次结构，由：反映数据间的层次结构，由若干数据项、若干数据项

47、、( (子子) )数据结构组成数据结构组成( (表模式表模式) )数据流数据流：数据结构的传输路径：数据结构的传输路径数据存储数据存储：是数据结构的：是数据结构的保存地保存地和数和数据流的据流的来源来源和和去向去向之一之一( (表表) )数据字典（数据字典（DD）数数据据字字典典数据描述的集合，存放数据描述的集合，存放元数据元数据1.1.定义定义元数据：元数据：描述数据库中各种数据的数据描述数据库中各种数据的数据2.2.内容内容数据项数据项：不可再分的数据单位：不可再分的数据单位( (列列) )处理过程描述处理过程描述 处理过程名，说明，输入处理过程名，说明，输入:数据流数据流 ，输，输出出:

48、数据流数据流 ，处理，处理:简要说明简要说明数据结构数据结构：反映数据间的层次结构，由：反映数据间的层次结构，由若干数据项、若干数据项、( (子子) )数据结构组成数据结构组成( (表模式表模式) )数据流数据流：数据结构的传输路径：数据结构的传输路径数据存储数据存储：是数据结构的：是数据结构的保存地保存地和数和数据流的据流的来源来源和和去向去向之一之一( (表表) )处理过程处理过程：处理逻辑用判定表或判定树：处理逻辑用判定表或判定树描述，描述，DDDD中只含其说明信息中只含其说明信息( (程序程序) )“员工号员工号”数据项数据项在在DDDD中描述为：中描述为： 数据项：数据项： 员工号员

49、工号含义说明：含义说明：唯一标识每个员工唯一标识每个员工别名：别名： 员工编号员工编号类型：类型： 字符型字符型 长度：长度： 8 8取值范围：取值范围：0000000000000000到到99999999 99999999 取值含义：取值含义：前前4 4位表示入职年份，后位表示入职年份，后4 4位按顺序排序位按顺序排序与其他数据项的逻辑关系：与其他数据项的逻辑关系：“员工员工”数据结构数据结构在在DDDD中描述为：中描述为： 数据结构：数据结构：员工员工含义说明：含义说明：定义员工的基本信息定义员工的基本信息组成：组成：员工号员工号, ,姓名姓名, , 性别性别, , 出生日期出生日期, ,

50、 电话电话, , 住址住址, , 身份证号码身份证号码数据描述举例数据描述举例“药品销售药品销售”处理过程处理过程在在DDDD中描述为：中描述为： 处理过程处理过程：药品销售：药品销售说明说明：销售药品给顾客，形成销售单、计算并收取货款；销售药品给顾客，形成销售单、计算并收取货款；输入：输入：收银员、顾客、药品批次在货架上的存放情况；收银员、顾客、药品批次在货架上的存放情况；输出输出：销售单销售单 处理处理：为顾客选中的批次药品结帐，形成销售单并更新库为顾客选中的批次药品结帐，形成销售单并更新库 存量。要求：存量。要求：只能销售货架上的批次药品，若货架上数量不足要只能销售货架上的批次药品，若货

51、架上数量不足要 先上架才能销售。处理时间每笔不应超过先上架才能销售。处理时间每笔不应超过1010分钟。分钟。数据描述举例数据描述举例“购物车记录购物车记录”数据流数据流在在DDDD中描述为：中描述为： 数据流数据流： 购物车记录购物车记录说明说明： 顾客购买的药品先放入购物车，再据此形成销售单顾客购买的药品先放入购物车，再据此形成销售单数据流来源数据流来源：查询单价：查询单价数据流去向数据流去向：销单生成：销单生成 组成组成： 平均流量平均流量： 高峰流量高峰流量： “批次药品批次药品”数据存储数据存储在在DDDD中描述为：中描述为： 数据存储数据存储： 批次药品批次药品说明说明： 记录批次药

52、品的基本情况记录批次药品的基本情况流入数据流流入数据流：流出数据流流出数据流： 组成组成： 数据量数据量： 每年每年1000010000个批次个批次存取方式存取方式：随机存取：随机存取数据描述举例数据描述举例课程设计课程设计: : 数据库设计数据库设计一、一、数据库设计概述数据库设计概述二、二、需求分析需求分析三、三、概念结构设计概念结构设计四、四、逻辑结构设计逻辑结构设计五、五、数据库的物理设计数据库的物理设计六、六、数据库实施数据库实施七、七、数据库运行与维护数据库运行与维护八、八、小结小结1 1. .定义定义是对现实世界的一种是对现实世界的一种抽象抽象，抽取抽取现实世界现实世界中中实体的

53、实体的共同共同特征特征，用各种，用各种概念概念进行进行描述描述。人、物、事人、物、事、概念概念概概念念结结构构三、概念结构设计三、概念结构设计1. 概念结构概念结构(概念模式概念模式) 1 1. .定义定义2 2. .和逻辑结构、物理结构的和逻辑结构、物理结构的比较比较三、概念结构设计三、概念结构设计1. 概念结构概念结构(概念模式概念模式) 客 观 事客 观 事物 用 户物 用 户要求要求 属于：属于： 现实世界现实世界 信息世界信息世界 机器世界机器世界 工具：工具： SA方法方法 概念模型概念模型(E-R模型模型) 逻辑模型（层次、网状、关系）逻辑模型（层次、网状、关系） 结果：结果：

54、DFD、DD E-R图图 数据库模式（层次、网状、关系）数据库模式（层次、网状、关系）概 念 结概 念 结构构逻辑结构逻辑结构物理结构物理结构概念结构设计概念结构设计逻辑设计逻辑设计物理设计物理设计概概念念结结构构是对现实世界的一种是对现实世界的一种抽象抽象，抽取抽取现实世界现实世界中中实体的实体的共同共同特征特征，用各种，用各种概念概念进行进行描述描述。概概念念结结构构1 1. .定义定义2 2. .和逻辑结构、物理结构的和逻辑结构、物理结构的比较比较3.3.特点特点独立于数据库逻辑结构独立于数据库逻辑结构和具体和具体DBMSDBMS7.3 概念结构设计概念结构设计1. 概念结构概念结构(概

55、念模式概念模式) 是现实世界与机器世界的是现实世界与机器世界的中介中介。要求：。要求： 充分充分表达表达现实世界现实世界语义语义( (实体实体、联系联系) )； 容易容易转换转换到逻辑模型。到逻辑模型。是设计人员与用户交流的是设计人员与用户交流的桥梁桥梁。要求：。要求： 真实真实模拟模拟现实世界现实世界； 容易容易理解。理解。容易调整，以应对需求变化容易调整，以应对需求变化4.4.地位：地位：概念结构设计是整个数据库设计的概念结构设计是整个数据库设计的关键关键是对现实世界的一种是对现实世界的一种抽象抽象，抽取抽取现实世界现实世界中中实体的实体的共同共同特征特征，用各种，用各种概念概念进行进行描

56、述描述。客 观 事客 观 事物 用 户物 用 户要求要求 属于：属于： 现实世界现实世界 信息世界信息世界 机器世界机器世界 工具：工具： SA方法方法 概念模型概念模型(E-R模型模型) 逻辑模型（层次、网状、关系）逻辑模型（层次、网状、关系） 结果：结果： DFD、DD E-R图图 数据库模式（层次、网状、关系）数据库模式（层次、网状、关系）概 念 结概 念 结构构逻辑结构逻辑结构物理结构物理结构概念结构设计概念结构设计逻辑设计逻辑设计物理设计物理设计同一同一概念结构可用概念结构可用多种多种逻辑结构和逻辑结构和DBMS实现实现2. 概念结构设计方法概念结构设计方法概念概念结构结构设计设计方

57、法方法设计设计方法方法(4(4种种) )自顶向下自顶向下：设计设计全局全局框架框架，逐步逐步细化细化2. 概念结构设计方法概念结构设计方法自底向上：自底向上：设计设计局部局部，集成集成为为全局全局概念概念结构结构设计设计方法方法设计设计方法方法(4(4种种) )自顶向下自顶向下：设计设计全局全局框架框架，逐步逐步细化细化2. 概念结构设计方法概念结构设计方法概念概念结构结构设计设计方法方法设计设计方法方法(4(4种种) )自顶向下自顶向下：设计设计全局全局框架框架，逐步逐步细化细化逐步扩张逐步扩张：设计设计核心核心，扩充生成，扩充生成其他其他， 直至直至全局全局自底向上：自底向上：设计设计局部

58、局部，集成集成为为全局全局2. 概念结构设计方法概念结构设计方法概念概念结构结构设计设计方法方法设计设计方法方法(4(4种种) )自顶向下自顶向下：设计设计全局全局框架框架，逐步逐步细化细化混合策略混合策略：自顶向下自顶向下，设计设计全局框架全局框架，以它，以它为骨架集成为骨架集成用用自底向上策略设计的自底向上策略设计的局部局部最常用最常用描述工具：描述工具：E-R模型模型自底向上自底向上方法的方法的设计步骤设计步骤1.数据抽象与局部数据抽象与局部视图视图设计设计(设计设计分分E-R图图)2.视图视图集成集成(设计设计总总E-R图图)逐步扩张逐步扩张：设计设计核心核心，扩充生成，扩充生成其他其

59、他， 直至直至全局全局3.概念结构概念结构验证验证自底向上：自底向上：设计设计局部局部，集成集成为为全局全局3. 数据抽象与局部视图设计数据抽象与局部视图设计 含义：含义：数据数据抽象抽象定义：定义：1)1)从实际的从实际的人人、物物、事事和和概念概念中中抽取抽取 所关心的所关心的共同特性共同特性，忽略忽略非本质细节；非本质细节； 2)2)用各种用各种概念概念精确地精确地描述描述这些特性。这些特性。分类分类: :将一组将一组对象对象抽象为抽象为对象类型对象类型这些对象具有某些这些对象具有某些共同共同特性和行为特性和行为抽象了抽象了型型和和值值之间的之间的“is member of”语义语义如如

60、E-R模型中的模型中的实体型实体型。例：例：研究生研究生张英张英 王平王平 刘勇刘勇赵斌赵斌 萨师煊萨师煊 王珊王珊 陈红陈红 张军张军李海李海数据数据抽象抽象与与局部局部视图视图设计设计 根据需求分析结果根据需求分析结果(DFD(DFD、DD),DD),对数据进行对数据进行抽象抽象， 设计各个设计各个局部视图局部视图即即分分E-RE-R图图。教师教师职工职工is member of本科生本科生方法方法(3种种)含义：含义：数据数据抽象抽象分类分类: :将一组将一组对象对象抽象为抽象为对象类型对象类型数据数据抽象抽象与与局部局部视图视图设计设计 根据需求分析结果根据需求分析结果(DFD(DFD