Windows Server数据库课件--第07章 数据库设计(1).ppt

数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第七章数据库设计 复习 1 数据库系统的体系结构包括哪三层 内模式 模式 外模式2 实体关系图用于描述信息世界的概念模型3 关系模式是对关系的描述 表示 R U D dom F 4 DDL语句包括哪些 可以定义哪些对象 CREATE DROP ALTER 第七章数据库设计 7 1数据库设计概述7 2需求分析7 3概念结构设计7 4逻辑结构设计7 5数据库的物理设计7 6数据库的实施和维护 学习目标 1 理解数据库设计的特点和基本步骤2 了解数据库设计的基本方法3 掌握需求分析的任务和方法4 掌握数据字典的描述 第七章数据库设计 7 1数据库设计概述7 2需求分析7 3概念结构设计7 4逻辑结构设计7 5数据库的物理设计7 6数据库的实施和维护 7 1数据库设计概述 数据库设计的概念 广义讲 狭义讲 一般定义 数据库及其应用系统的设计 设计数据库本身 是指对于一个给定的应用环境 构造最优的数据库模式 建立数据库及其应用系统 使之能够有效地存储数据 满足用户的各种应用需要 7 1数据库设计概述 数据库设计的核心和基础 信息管理要求 指数据库中应该存储和管理哪些数据对象 数据操作要求 指对数据库对象需要进行哪些操作 得到哪些结果 如 增 删 改 查 统 7 1数据库设计概述 数据库设计的目标 是为用户和各种应用系统提供一个信息基础设施和高效率的运行环境 数据的存取效率存储空间的利用率系统运行管理效率 高效率 数据库的作用是信息系统的各个部分能否紧密地结合在一起以及如何结合的关键所在 7 1数据库设计概述 7 1 1数据库设计的特点7 1 2数据库设计方法7 1 3数据库设计的基本步骤7 1 4数据库设计过程中的各级模式 7 1 1数据库设计的特点 7 1 1数据库设计的特点 1 数据库建设的基本规律三分技术 七分管理 十二分基础数据业务管理复杂 强调数据的收集 整理 组织和不断更新初期建设 大量数据的收集 入库运行过程 数据的不断更新 维护 工作量大 繁琐 细致 使之成为 活库 7 1 1数据库设计的特点 2 结构设计与行为设计相结合结构 数据 设计 设计数据库框架或数据库结构行为 处理 设计 设计应用程序 事务处理等 7 1 1数据库设计的特点 现实世界 结构和行为分离的设计 忽视了对行为的设计 忽视了对数据语义的分析和抽象 7 1 1数据库设计的特点 现实世界 结构和行为相结合的设计 7 1数据库设计概述 7 1 1数据库设计的特点7 1 2数据库设计方法7 1 3数据库设计的基本步骤7 1 4数据库设计过程中的各级模式 1 数据库设计人员应具备的技术和知识 计算机的基础知识软件工程的原理及方法程序设计的方法和技巧数据库的基本知识数据库设计技术 方法 工具 应用领域的知识 7 1 2数据库设计方法 数据库的基本知识 数据库设计技术 方法 工具 7 1 2数据库设计方法 2 目前典型的设计方法 1 新奥尔良 NewOrleans 方法应用软件工程思想 将数据库设计分为若干阶段 规范设计法 过程迭代和逐步求精 2 基于E R模型的数据库设计方法 3 3NF的设计方法 4 ODL方法 概念结构 逻辑结构 7 1 2数据库设计方法 3 计算机辅助设计ORACLEDesigner2000SYBASEPowerDesigner 7 1数据库设计概述 7 1 1数据库设计的特点7 1 2数据库设计方法7 1 3数据库设计的基本步骤7 1 4数据库设计过程中的各级模式 7 1 3数据库设计的基本步骤 数据库设计的基本步骤 1 需求分析 2 概念结构设计 3 逻辑结构设计 4 物理结构设计 5 数据库实施 6 数据库运行和维护 与DBMS无关 与DBMS有关 7 1 3数据库设计的基本步骤 1 数据库设计的准备工作 选定参加设计人员 1 系统分析员和数据库设计员数据库设计的核心人员自始至终参与数据库设计其水平影响到数据库系统的质量 2 用户和数据库管理员主要参加需求分析和数据库的运行维护用户积极参与带来的好处 加速数据库设计提高数据库设计的质量 3 程序员在系统实施阶段参与进来负责编制程序 准备软硬件环境 需求收集和分析 设计概念结构 设计逻辑结构 数据模型优化 设计物理结构 评价设计 性能预测 物理实现 试验性运行 使用 维护数据库 7 1 3数据库设计的基本步骤 2 数据库设计的过程 1 需求分析阶段准确了解 分析用户的需求 包括数据与处理 整个设计过程的基础 7 1 3数据库设计的基本步骤 2 数据库设计的过程 需求收集和分析 设计概念结构 设计逻辑结构 数据模型优化 设计物理结构 评价设计 性能预测 物理实现 试验性运行 使用 维护数据库 2 概念结构设计阶段通过对用户需求的综合 归纳与抽象 形成概念模型整个数据库设计的关键 设计逻辑结构 7 1 3数据库设计的基本步骤 2 数据库设计的过程 3 逻辑结构设计阶段将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型并对其进行优化 需求收集和分析 设计概念结构 数据模型优化 设计物理结构 评价设计 性能预测 物理实现 试验性运行 使用 维护数据库 7 1 3数据库设计的基本步骤 2 数据库设计的过程 需求收集和分析 设计概念结构 设计逻辑结构 数据模型优化 设计物理结构 评价设计 性能预测 物理实现 试验性运行 使用 维护数据库 4 数据库物理设计阶段为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构选择合适的存储结构和存取路径 7 1 3数据库设计的基本步骤 2 数据库设计的过程 需求收集和分析 设计概念结构 设计逻辑结构 数据模型优化 设计物理结构 评价设计 性能预测 物理实现 试验性运行 使用 维护数据库 5 数据库实施阶段建库编程与调试数据入库试运行 7 1 3数据库设计的基本步骤 2 数据库设计的过程 需求收集和分析 设计概念结构 设计逻辑结构 数据模型优化 设计物理结构 评价设计 性能预测 物理实现 试验性运行 使用 维护数据库 6 数据库运行和维护数据库正式运行 在运行过程中不断地对其进行评价 调整与修改 7 1 3数据库设计的基本步骤 2 数据库设计的过程 结论 设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断反复 需求收集和分析 设计概念结构 设计逻辑结构 数据模型优化 设计物理结构 评价设计 性能预测 物理实现 试验性运行 使用 维护数据库 7 1数据库设计概述 7 1 1数据库设计的特点7 1 2数据库设计方法7 1 3数据库设计的基本步骤7 1 4数据库设计过程中的各级模式 7 1 4数据库各级模式的形成过程 应用要求 应用要求 应用要求 应用1 应用2 应用n 概念模型 逻辑模型 外模式 应用1 外模式 外模式 应用2 应用n 综合 转换 映像 映像 模式 第七章数据库设计 7 1数据库设计概述7 2需求分析7 3概念结构设计7 4逻辑结构设计7 5数据库的物理设计7 6数据库的实施和维护 7 2需求分析 7 2 1需求分析的任务7 2 2需求分析的方法7 2 3数据字典 7 2 1需求分析的任务 需求分析就是分析用户的需要与要求需求分析需要搞清楚三项内容 功能需求 数据需求 性能需求需求分析是设计数据库的起点 7 2 1需求分析的任务 1 需求分析的基本任务2 需求分析的重点3 需求分析的难点 7 2 1需求分析的任务 1 需求分析的基本任务 通过详细调查现实世界要处理的对象 组织 部门 企业等 的基础上 充分了解原系统工作概况明确用户的各种需求确定新系统的功能 7 2 1需求分析的任务 2 需求分析的重点 是调查 收集与分析用户在数据管理中的信息要求 处理要求 安全性与完整性要求 1 信息要求用户从数据库中获得信息的内容与性质 2 处理要求对处理功能 响应时间 处理方式的要求 批处理 联机处理 3 安全性和完整性要求 7 2 1需求分析的任务 3 需求分析的难点 用户 缺少计算机方面的知识 设计人员 缺少用户的专业知识 不易理解甚至误解用户的需求 新技术的出现新软硬件的出现 也使用户需求发生变化 7 2 1需求分析的任务 4 解决方法设计人员必须采用有效的方法 与用户不断深入地进行交流 才能逐步得以确定用户的实际需求 7 2需求分析 7 2 1需求分析的任务7 2 2需求分析的方法7 2 3数据字典 7 2 2需求分析的方法 调查清楚用户的实际需求并进行初步分析与用户达成共识进一步分析与表达这些需求 1 调查与初步分析用户需求 调查组织机构情况部门的组成情况各部门的职责等 7 2 2需求分析的方法 1 调查与初步分析用户需求 续 调查各部门的业务活动情况 重点之一 各个部门输入和使用什么数据输出什么信息 输出到什么部门如何加工处理这些数据输出结果是什么格式 全国煤炭订货会 7 2 2需求分析的方法 协助用户明确对新系统的要求 重点之二 信息要求处理要求安全性与完整性要求 1 调查与初步分析用户需求 续 7 2 2需求分析的方法 确定新系统的边界对前面调查的结果进行初步分析确定哪些功能由计算机完成或将来准备让计算机完成确定哪些活动由人工完成 新系统的功能 扩展功能 1 调查与初步分析用户需求 续 2 常用调查方法 7 2 2需求分析的方法 跟班作业 开调查会 请专人介绍 最有效 但耗时 询问 设计调查表请用户填写 查阅记录 有效 易于用户接受 经常采用 经常采用 值得注意 做需求调查时 需要多种方法结合使用必须有用户的积极参与和配合设计人员应该和用户取得共同的语言 2 常用调查方法 7 2 2需求分析的方法 7 2 2需求分析的方法 3 进一步分析和表达用户需求 分析方法自顶向下的结构化分析方法 简称SA 表示用数据流图和数据字典描述系统 7 2 2需求分析的方法 3 进一步分析和表达用户需求 1 把系统抽象为数据流图 2 分解处理功能和数据 分解处理功能 分解数据 表达方法处理 用判定表或判定树来描述数据 用数据字典来描述 3 确认分析将分析结果再次提交给用户 征得用户认可 考试中心 考生 不合格报名单 阅卷站 统计分析表 实例 现开发一个考务管理系统 考务系统的需求分析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 该系统由报名管理子系统 成绩统计子系统组成 每个子系统分别配备一个开发小组 实例 现开发一个考务管理系统 不合格报名单 考生通知单 实例 现开发一个考务管理系统 2 进一步细化各个子系统报名管理子系统开发小组通过调查 明确子系统主要功能是报名审核 编准考证号 登记的管理 成绩统计通过调查 明确子系统主要功能是审核有效成绩 确定合格者 制作通知单和试题分析 实例 现开发一个考务管理系统 考生名册 不合格报名单 考生通知单 不合格报名单 考生名册 考生通知单 四 需求分析小结 7 2 2需求分析的方法 调查组织机构总体情况 熟悉业务活动 明确用户需求 确定系统边界 概念结构 数据字典 复习 1 数据库建设基本规律是什么 2 数据库设计过程包括哪几个阶段 3 需求分析的重点是什么 4 需求分析的方法包括哪几步 复习 4 需求分析的方法包括哪几步 1 了解用户的组织机构 2 调查各部门的业务活动情况 3 协助用户明确对新系统的要求 4 确定新系统的边界 7 2需求分析 7 2 1需求分析的任务7 2 2需求分析的方法7 2 3数据字典 7 2 3数据字典 1 数据字典的用途 数据字典是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要结果是各类数据描述的集合数据字典在数据库设计中占有很重要的地位 7 2 3数据字典 1 数据字典的用途 2 数据字典的内容 1 数据项 2 数据结构 3 数据流 4 数据存储 5 处理过程 7 2 3数据字典 2 数据字典的内容 续 1 数据项 数据项是不可再分的数据单位数据项描述 数据项名 数据项含义 别名 数据类型 长度 取值范围 取值含义 与其他项的逻辑关系 取值范围 与其他数据项的逻辑关系定义了数据的完整性约束条件 数据项 含义说明 别名 类型 长度 取值范围 取值含义 与其他数据项的逻辑关系 例 数据项 准考证号 的描述 准考证号唯一标识每个考生考生编号字符型1400000000000000至99999999999999第1位考试等级 第2位科目 3 4位省份 5 8位表示考点编号 9 12位表示考场 13 14位表示序号 2 数据结构 7 2 3数据字典 反映了数据之间的组合关系 数据结构组成 由若干个数据项或数据结构组成数据结构描述 数据结构名 含义说明 组成 数据项或数据结构 2 数据字典的内容 续 例 数据结构 考生 的描述 考生 是该系统中的一个核心数据结构 数据结构 考生含义说明 是考务管理系统的主体数据结构定义了一个考生的有关信息组成 准考证号 姓名 性别 年龄 身份证号 等级 科目 7 2 3数据字典 数据流是数据结构在系统内传输的路径 数据流描述 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 2 数据字典的内容 续 3 数据流 说明该数据流来自哪个过程 说明该数据流流到哪个过程 指单位时间里的传输次数 天 周 月等 在高峰时期的数据流量 例 数据流 报名单 的描述 数据流 报名单 可如下描述 数据流 说明 数据流来源 数据流去向 组成 平均