第六章-数据库设计与实施

1、第六章,数据库设计与实施,6.1 数据库设计概述,数据库设计的含义 是指根据用户需求研制数据库结构的过程，具体地说，就是根据用户的信息需求、处理需求和数据库的处理环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能有效地存储数据，满足用户的信息需求和处理需求,数据库设计,6.1 数据库设计概述,数据库设计的特点 是一种“反复探寻，逐步求精”的过程 反复性，试探性，多阶段 自身的特点 数据库建设需将（三分）技术、（七分）管理和（十二分）基础数据相结合 需将结构设计与行为设计相结合 数据库设计涉及多学科领域,数据库系统生存期,数据库规划,需求分析,概念结构设计,逻辑结构设计,物理结构设计,数

2、据库实施,数据库运行与维护,数据库设计时期,可行性分析报告,需求分析说明书,概念结构设计说明书,逻辑结构设计说明书,物理结构设计说明书,数据库,6.2 数据库规划,主要工作 确定数据库系统在企业或部门的计算机系统中的地位以及各个数据库之间的联系 对建立数据库的必要性和可行性进行分析 结束标记 可行性分析报告 数据库系统规划纲要,6.3 需求分析,主要任务 通过详细调查现实世界要处理的对象，充分了解原系统工作概况，明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新系统的功能。 主要需求有： 信息需求 处理需求 安全性和完整性方面的需求 结束标记 需求分析报告,数据库设计的基础和起点,6.3 需求分析,需求

3、分析的步骤 需求调查 明确调查的目的、内容和方式 分析整理 业务流程分析与表示（数据流图） 需求信息的补充描述（数据字典等） 需求分析说明书（Power Designer等） 评审,数据流图,数据流图,数据字典,数据项 数据结构 数据流 数据存储 处理过程,数据项名：学号 别名：学生编号 描述：唯一标识每个学生 定义：学号=8字符8 位置： 取值范围：00000000-99999999 取值含义：顺序编号,数据结构名：学生 别名：学生基本信息 描述：这是学籍管理系统的主要数据结构，定义了一个学生的基本信息 组成：学号、姓名、性别、出生日期、入学日期、所在系、家庭住址、联系电话,数据流名：学生登

4、记表 别名： 描述：记录学生的基本情况 定义：学生登记表=学号+姓名+性别+年龄+籍贯+ 流入数据流： 流出数据流： 存取方式：随机存取,数据存储名：体检结果 别名：体检表 描述：学生参加体格检查的最终结果 数据流来源：学校医院 数据流去向：学生处 组成：学生，身高，体重、视力、,6.4 概念结构设计,主要任务 在需求分析的基础上，通过对用户需求进行分析、归纳、抽象，形成一个独立于具体DBMS和计算机硬件结构的整体概念结构，即概念模式 常用方法 E-R模型,6.4 概念结构设计,主要设计步骤 设计局部E-R模式 合并局部E-R模式 优化全局E-R模式,6.5 逻辑结构设计,E-R模型到关系模式

5、的转换 实体型的转换 关系模式中包含实体型的所有属性 联系的转换 1:1：将联系的属性和其中一个实体型对应关系模式的主键属性加入到另一个关系模式中 1:n：将联系的属性和1端对应关系模式的主键属性加入到n端对应的关系模式中 n:m：将联系转换为一个关系型，其属性有联系的属性和前面两个关系模式的主键属性构成,实体型的转换,实体型的转换,使用原先的命名方式，转换得到关系模式如下： 教师(职工号，姓名，性别，职称) 学生班级(班级编号，系别，专业) 使用英文或拼音字母命名方式，转换得到关系模式如下： Teachers(Tno, Tname, Tsex, Title) Classes(ClassNo,

6、 DeptName, Specialty),1:1联系的转换,使用原先的命名方式，转换得到关系模式如下： 教师(职工号，姓名，性别，职称) 学生班级(班级编号,职工号,系别,专业,任职日期) 使用英文或拼音字母命名方式，转换得到关系模式如下： Teachers(Tno, Tname, Tsex, Title) Classes(ClassNo,Tno,DeptName,Specialty, HoldDate),1:n联系的转换,1:n联系的转换,使用原先的命名方式，转换得到关系模式如下： 教师(职工号，姓名，性别，职称，出生日期) 参考书(书号，职工号,书名,定价,内容简介,借阅日期) 使用英文

7、或拼音字母命名方式，转换得到关系模式如下： Teachers(Tno,Tname,Tsex,Title,TbirthDate) Books(Bno,Tno,Bname,Bprice,Abstract,BorrowDate),m:n联系的转换,m:n联系的转换,使用原先的命名方式，转换得到关系模式如下： 学生(学号，姓名，性别，出生日期) 课程(课号，课名，学分) 选修(学号，课号，成绩),m:n联系的转换,使用英文或拼音字母命名方式，转换得到关系模式如下： Students(Sno, Sname, Ssex, SbirthDate) Courses(Cno, Cname, CreditHour

8、s) Reports(Sno, Cno, Grade),6.5 逻辑结构设计,关系模式的优化 规范化处理 模式的评价与修正 根据需求分析的结果，检查规范化后的关系模式集合是否满足用户的功能要求 为了节省存储空间，可修正关系模式,Power Designer,PowerDesigner是Sybase公司生产的一个CASE工具集，它不仅支持数据库模型设计的全过程，同时为面向对象分析、设计与开发以及企业业务流程规划提供了有力的工具。 更具特色的是，它将对象设计、数据库设计和关系数据库生成无缝地集成起来，提供了非常强大的数据库设计和生成能力。,6.6 物理结构设计,聚簇设计 索引设计 分区设计 确定系

9、统配置参数 评价物理结构设计,6.7 数据库的实施和维护,数据库的建立 数据库模式的建立 数据加载 数据库的调整 关系模式、视图、索引、磁盘分区等 应用程序编制与调试 使用模拟数据进行调试,6.7 数据库的实施和维护,数据库系统的试运行 功能测试 性能测试 数据库系统的运行和维护 数据库的转储和恢复 维持数据库的完整性与安全性 监测并改善数据库性能 数据库的重组和重构（物理）,6.8 数据库应用系统的结构,单用户结构 以单台微型计算机为其运行环境，是最简单的一种数据库应用系统结构 整个数据库系统都装在一台计算机上 所有操作由一个用户独占完成,6.8 数据库应用系统的结构,集中式结构 一个主机带多个终端的多用户数据库应用系统结构（主从式数据库系统结构） 整个数据库系统都装在主机上 主机操作系统多数是分时系统 多个用户通过终端公共总线连在一起，并发地存取数据库，共享数据资源,集中式数据库系统结构,6.8 数据库应用系统的结构,二层客户机/服务器结构 应用系统的功能在客户机和服务器之间进行重新划分 客户机主要负责应用逻辑的处理、用户界面的处理和显示，与服务器连接 服务器负责向客户机提供数据服务，实现数据管理和事务逻辑,二层C/S数据库系统结构,6.8 数据库应用系统的结构,三层客户机/服务器结构 数据库应用系统分为三层：数据访问层、业务逻辑层和表示