关于数据库设计的论文

数据库设计摘要：根据一个单位的信息需求、处理需求、数据库的支撑环境和数据库的设计特点，按照规范化设计的方法，考虑数据库及其应用系统开发全过程，设计数据模式以及典型的应用程序，就是所谓的数据库设计。数据库设计通常包括需求分析，概念结构设计，逻辑结构设计，物理结构设计，数据库实施，数据库运行和维护六个阶段。数据库设计（DatabaseDesign）是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能有效地存储数据，满足各种用户的应用需求。1、数据库设计任务数据库设计的基本任务是：根据一个单位的信息需求、处理需求和数据库的支撑环境（包括DBMS、操作系统和硬件），设计出数据模式（包括外模式、逻辑（概念）模式和内模式）以及典型的应用程序。其中信息需求表示一个单位所需要的数据及其结构。处理需要表示一个单位需要经常进行的数据处理，前者表达了数据库的内容性结构的要求，也是静态的要求，后者表达了基于数据库的数据处理要求，也是动态的要求。DBMS、操作系统和硬件是建立数据库的软、硬件基础，也是其制约因素。数据库的设计成果有两个：一是数据模式，二是以数据库为基础的典型应用程序。应用程序是随着应用而不断发展的，在有些数据库系统中（例如情报检索），事先很难编出所需要的应用程序或事务。因此，数据库设计的最基本的成果是数据模式。不过，数据模式的设计必须适应数据处理的要求，保证大多数常用的数据处理能够方便、快速地进行。2、数据库的设计特点“三分技术，七分管理，十二分基础数据”是数据库建设的基本规律。技术与管理的界面（称之为“干件”）十分重要。数据库建设是硬件、软件和干件的结合。这是数据库的设计特点之一。数据库设计应该和应用系统相结合，也就是说：整个设计过程中要把结构（数据）设计和行为（处理）设计密切结合起来，这是数据库设计的特点之二。结构设计和行为设计这两部分紧密相关、相辅相成，组成统一的数据库工程。图1是结构设计和行为设计的示意图：4.3逻辑结构设计阶段，在逻辑设计阶段,将第二步所得的数据库概念模式，转换成以DBMS的逻辑数据模型表示的逻辑模式。数据库逻辑设计的目标是满足用户的完整性和安全性要求，能在逻辑级上高效率地支持各种数据库事务的运行。数据库的逻辑设计不仅涉及数据模型的转换问题，而且涉及进一步深入解决数据模式设计中的一些技术问题。例如数据模式的规范化、满足DBMS各种限制等。数据库逻辑设计的结果以数据定义语言（DDL）表示。由于SQL语言是综合性语言，DDL就相当于SQL中定义关系模式部分。4.4物理结构设计，在数据库物理设计阶段，根据数据库的逻辑和概念模式、DBMS及计算机系统所提供的功能和施加的限制，设计数据库文件的物理存储结构、各种存取路径、存储空间的分配、记录的存储格式等。数据库的物理模式虽不直接面向用户，但对数据库的性能影响较大，所以此阶段也较重要。4.5数据库的实施阶段，在数据库的实施阶段,设计人员运用DBMS提供的数据语言及其宿主语言,根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库,编制与调试应用程序,组织数据入库,并进行试运行。4.6数据库的运行和维护阶段，数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调试与修改。5、数据库结构设计阶段设计一个完整的数据库应用系统是不可能一蹴而就的，它往往是上述六个阶段的不断反复。需要指出的是，这个设计步骤是数据库设计的过程，包括了数据库应用系统的设计过程。在设计过程中把数据库设计和对数据库中数据处理的设计紧密结合起来，将这两个方面的需求分析、抽象、设计、实现在各个阶段现时进行，相互参照，相互补充，以完善两个方面的设计。按照这个原则，设计过程各个阶段的设计描述，可用图4概括地给出。6、数据库设计与模式结构按照上述的设计过程，在不同的设计阶段将逐步形成数据库的三层模式。1）需求分析阶段，综合用户的应用需求；2）概念设计阶段，形成独立于数据库管理系统DBMS的概念模式；3）逻辑设计阶段，将概念模式（可用E-R图描述）转换成DBMS支持的数据模型（如关系模型），形成数据库的逻辑模式；4）根据用户处理的要求和安全性的考虑，在基本表的基础上建立必要的视图,形成数据库的外模式；5）物理设计阶段，根据DBMS的特点和处理的需求，选择存储结构，建立索引，形成数据库的内模式。数据库的设计阶段与数据库模式结构之间的联系如图5所示。7结束语数据库设计主要讨论数据库设计的方法和步骤，介绍了数据库设计各个阶段的目标、方法、应注意的事项。其中的重点是数据库的概念结构的设计和逻辑结构的设计，这也是数据库设计过程中最重要的两个环节。参考文献：[1]萨师煊,王珊.数据库系统概论[M].北京：高等教育出版社，2000.[2]史嘉权.数据库系统教程[M]北京：清华大学出版社，