《数据库设计简介》PPT课件.ppt

1、数据库设计简介,作者：温杨毅,数据库的基本概念,数据 信息 数据库（DB）：数据的集合。 数据库管理系统（DBMS）：数据管理软件。 数据库系统（DBS）：DB、DBMS、Application、DBA、USERS 等. 数据模型（Data Model）：数据与数据之间的联系。 数据模式（Data Scheme）：对数据的类型、结构及关系等的描述。,数据库设计的目标,数据冗余最小。 数据的完整性确保数据不会丢失。 数据集成利于形成各个业务对象的相关 数据。 数据共享。,数据模型,数据模型由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。 概念数据模型 逻辑数据模型 层次数据模型 网状数据模型 关系数

2、据模型 实体-联系（E-R）数据模型 UML E-R 数据模型 物理数据模型,关系理论,关系模型 实体关系图： 实体：一般是名词。建模为表。 关系：一般是动词。建模为连接线。（一对一、一对多、多对多） 属性：类似于形容词。建模为字段列表。 主键：唯一标识表中的每一个记录。 外键：连接父表和子表之间相关的记录。 数据完整性：关系模型依赖主键识别实体，依赖外键创建关系。 原则：每个表必须有一个有效的主键。没有不相匹配的外键值。,表=关系,列=字段=属性,order,id,001,002,003,date,010188,020389,030389,customer,1111,2222,1111,行=

3、记录=元组,数据模式,数据模式是以一定的数据模型对一个单位的数据的类型、结构及其相互间的关系所进行的描述。 概念模式 外模式 内模式,数据库设计的任务与步骤,外模式,内模式,概念模式,概念设计,逻辑设计,物理设计,概念数据模型,逻辑数据模型,物理数据模型,需求分析,需求说明书,需求分析 概念设计：与DBMS无关，主要是进行概念建模，提供一个单位的数据和数据 间关系的数据模型。 逻辑设计：利用映射关系得到关系模式集，然后用关系数据理论对关系模式进 行优化。与DBMS有关。 物理设计：与DBMS有关，设计数据库的内模式。进行簇集设计、选择文件结 构、索引结构等。,需求分析,需求分析的任务总列表：

4、研究总体营运； 分析业务流程； 理解业务需要； 走访用户； 确定信息需求； 确定要收集和存储的数据； 建立数据访问模式； 评估数据量； 记录信息需求。 需求分析的结果：需求分析文档以及数据流图,概念设计,概念设计的任务列表： 第一阶段：划分用户组，建立面向特定用户（组）的局部数据模式，即局部视图。 第二阶段：将所有局部视图集成为一个全局的数据模式，即全局视图。 概念设计的步骤： 将实体表示为表； 确定关系； 列出字段； 识别键； 确定数据类型； 概念设计的结果：局部视图和全局视图。,逻辑设计,逻辑设计的任务列表： 第一阶段：E-R图到关系模式的映射； 第二阶段：关系模式的优化； 第三阶段：关系

5、模式的调整； 逻辑设计结果：一组或多组关系模式集。,物理设计,物理设计的任务列表： 将全局逻辑数据模型转换为目标DBMS的物理数据模型； 设计数据字典（这个过程自始至终，到此为结束）； 簇集设计和索引的选择； 设计物理存储上的表示形式； 设计安全过程。 物理设计的结果：大家说理解的成型的数据库,示例:为学校设计一个课程选修的管理系统,一、需求说明 教师向所在学院提出开设选修课的申请，并在申请中明确课程名称、所需学时和教材，学院如不核准向教师说明理由，学院如核准则通知申请教师、报教务处备案。教务处汇集全部可开的选修课，排定各专业在下一学年可供选择的选修课程，并发到各学院，由各学院通知学生，学生应

6、修的全部选修课程不少于5门、不多于8门，每学期的选修课程不少于1门、不多于3门。学生选好后由各个学院反馈到教务处，教务处根据选修的情况指定定教师、并通知各学院，各学院则通知学生、教师。 全部通知都应该以文件方式完成，所有相关人员和单位都能查询到排课的进展，在进入下一步之前相关的选择都可以被相关人员修改，进入下一步之后则不可修改。每次修改也应当向有关部门和人员发更改通知。 所有的部门和人员都必须先登录，输入帐号和密码后才能使用该系统，并由教务处管理教师和学院，由学院管理学生和班级，由教务处和学院共同管理课程。所有的部门和人员都可以查询与其相关的信息。,示例:为学校设计一个课程选修的管理系统,二、

7、需求分析（导出数据流图）,示例:为学校设计一个课程选修的管理系统,三、概念设计（导出E-R图） 第一步：局部视图设计。四个步骤：划分边界、确定实体、定义属性、明确联系。 本例可分为四个部分： 学生子系统 教师子系统 学院子系统 教务处子系统 分别完成各部门和个人的相应要求。 以学生子系统为例，其分E-R图如下：,示例:为学校设计一个课程选修的管理系统,三、概念设计（导出E-R图） 第二步：全局视图设计。 方法是，从一个较大的分E-R图开始，一个个将其它教小的分E-R图加入进来。 任务:消除冲突（命名冲突、属性值域冲突、结构冲突） 消除冗余的联系（即可由其它的联系导出的联系）,示例:为学校设计一个课程选修的管理系统,四、逻辑设计（完成映射，导出关系模式集） 任务：三种不同的联系（1-1，1-m，m-m）的不同处理。 Example： 学生（学号，姓名，性别，家庭住址，联系电话，邮政编码，所在班） 主键：学号 候补键：联系电话 学号姓名，性别，家庭住址，联系电话，邮政编码，所在班， 联系电话学号，姓名，性别，家庭住址，邮政编码，所在班 关系中不存在非主属性与候选键之间的部分与传递函数依赖，所以“学生”关系满足第三范式。,示例:为学校设计一个课程选修的管理系统,五、物理设计 任务：从数据流图开始，抽象出