數(shù)據(jù)庫(kù)課件5.1.ppt

北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是指對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境 提供一個(gè)確定最優(yōu)模型與處理模式的邏輯設(shè)計(jì) 以及一個(gè)確定數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存取方法的物理設(shè)計(jì) 建立起既能反映現(xiàn)實(shí)世界信息和信息聯(lián)系 滿足用戶數(shù)據(jù)要求和加工要求 又能被某個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)所接受 同時(shí)能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo) 并有效存取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù) 5 1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程5 2實(shí)體聯(lián)系模型5 3關(guān)系規(guī)范化 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在現(xiàn)成的DBMS上建立數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的過(guò)程 其特點(diǎn)是 數(shù)據(jù)量大 保存時(shí)間長(zhǎng) 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)復(fù)雜 用戶要求多樣化 從系統(tǒng)開發(fā)角度來(lái)看 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)特性和行為特性兩個(gè)方面 結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 1 是與數(shù)據(jù)模型所反映的實(shí)體及實(shí)體之間的聯(lián)系的靜態(tài)模型的設(shè)計(jì) 2 設(shè)計(jì)各級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)模式 決定數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的信息內(nèi)容 行為特性設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用軟件的開發(fā) 1 與數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換有關(guān) 是改變實(shí)體特性的操作 2 決定數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的功能 是事務(wù)處理等應(yīng)用程序的設(shè)計(jì) 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程 對(duì)需求分析所得到數(shù)據(jù)的更高層的抽象描述 ER模型ODL 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)流圖 第0步 規(guī)劃 第1步 需求分析 第2步 概念設(shè)計(jì) 必要性可行性分析 第3步 邏輯設(shè)計(jì) 確定存儲(chǔ)哪些數(shù)據(jù) 建立哪些應(yīng)用 常用的操作及對(duì)象有哪些等 將概念模型映射為某個(gè)特定的DBMS模式數(shù)據(jù) 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程 對(duì)已經(jīng)確定的邏輯結(jié)構(gòu)選擇適當(dāng)?shù)奈锢斫Y(jié)構(gòu) 包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 存取路徑 存儲(chǔ)分配等 數(shù)據(jù)庫(kù)的裝入數(shù)據(jù)庫(kù)的試運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行維護(hù) 第4步 物理設(shè)計(jì) 第6步 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施與維護(hù) 第5步 應(yīng)用程序開發(fā) 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì) 編碼 調(diào)試 運(yùn)行 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程是有一個(gè)起點(diǎn)和幾乎無(wú)止鏡的逐步求精的反復(fù)過(guò)程 盡管前面我們把數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程表述為一個(gè)程序化的過(guò)程 但需強(qiáng)調(diào) 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程并不一定非要以這種程序化方式進(jìn)行 各個(gè)階段之間的區(qū)分也并不是非常嚴(yán)格 本講義給出的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程可以作為引導(dǎo)你進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的框架 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 1規(guī)劃 在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的規(guī)劃階段主要進(jìn)行建立數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的必要性及可行性分析 規(guī)劃階段必須完成下列任務(wù) 確定系統(tǒng)的范圍 任務(wù)陳述定義數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序的主要目標(biāo) 每個(gè)任務(wù)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)必須支持的特定任務(wù) 確定開發(fā)工作所需的資源 估計(jì)開發(fā)成本 確定項(xiàng)目進(jìn)度 系統(tǒng)規(guī)劃綱要內(nèi)容包括 1 系統(tǒng)目標(biāo)與范圍的描述 確定系統(tǒng)長(zhǎng)期目標(biāo)和近期目標(biāo) 定義數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序的范圍和邊界 包括主要的用戶視圖 用戶視圖定義了根據(jù)要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和在數(shù)據(jù)上要執(zhí)行的事務(wù) 也即用戶要怎樣使用數(shù)據(jù) 不僅考慮當(dāng)前用戶視圖 而且也要考慮未來(lái)的用戶視圖 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 1規(guī)劃 確定系統(tǒng)與外部環(huán)境的信息聯(lián)系和接口 系統(tǒng)的主要功能和結(jié)構(gòu) 2 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境描述 管理思想及管理方法的設(shè)想 新的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的運(yùn)行可能是傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的徹底革新 新的思想 新的機(jī)制應(yīng)當(dāng)是完備而可行的 并且是高效而經(jīng)濟(jì)的 說(shuō)明系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求及條件 如何收集數(shù)據(jù) 如何指定格式 需要什么樣的文檔資料 信息范圍 信息標(biāo)準(zhǔn) 良好的信息標(biāo)準(zhǔn)為衡量系統(tǒng)質(zhì)量和訓(xùn)練職工提供基礎(chǔ) 信息來(lái)源 人力資源 設(shè)備資源 3 確定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)選型要求 包括主機(jī)及外部設(shè)備配置要求 性能指標(biāo) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置 系統(tǒng)軟件配置要求 4 系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)度計(jì)劃 初步 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 1規(guī)劃 可行性分析應(yīng)從經(jīng)濟(jì)方面 技術(shù)方面 系統(tǒng)運(yùn)行方面 管理體制 人員的適應(yīng)性及法律法規(guī) 進(jìn)行分析和評(píng)價(jià) 可行性研究報(bào)告的內(nèi)容包括 1 原來(lái)系統(tǒng)概況 包括企業(yè)目標(biāo) 規(guī)模 組織結(jié)構(gòu) 人員 設(shè)備 效益等 2 原來(lái)系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題和主要信息要求 3 待開發(fā)系統(tǒng)的總體方案 如前所述 4 經(jīng)濟(jì)可行性分析包括系統(tǒng)的投資 運(yùn)行費(fèi)用 經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益 5 技術(shù)可行性分析主要包括對(duì)技術(shù)的評(píng)估 6 系統(tǒng)可行性分析分析系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)管理思想 管理體制和變革的要求 系統(tǒng)運(yùn)行和有關(guān)法律法規(guī)的相互作用 7 結(jié)論 對(duì)可行性研究的簡(jiǎn)要總結(jié) 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 需求分析是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵 沒有對(duì)系統(tǒng)充分的需求分析 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)很難取得成功 需求分析階段應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)的整個(gè)應(yīng)用情況作全面 詳細(xì)的調(diào)查 收集支持系統(tǒng)總的設(shè)計(jì)目標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和對(duì)這些數(shù)據(jù)的要求 確定用戶的需求 并把這些要求寫成用戶和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)者都能夠接受的文檔 設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該了解系統(tǒng)將來(lái)要發(fā)生的變化 收集未來(lái)應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù) 充分考慮到系統(tǒng)可能的擴(kuò)充和變動(dòng) 使系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合未來(lái)發(fā)展的趨向 以減少系統(tǒng)維護(hù)的代價(jià) 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 實(shí)際上 系統(tǒng)的需求包括著多個(gè)層次 不同層次的需求從不同角度與不同程度反映著細(xì)節(jié)問(wèn)題 沒有一個(gè)清晰 毫無(wú)二義的 需求 存在 真正的 需求 實(shí)際上在人們的腦海中 任何文檔形式的需求僅僅是一個(gè)模型 一種敘述 需求分析文檔要盡可能地從不同層次角度去描述 有可能冗余 要注意描述的名詞對(duì)用戶 分析者 設(shè)計(jì)者在理解上務(wù)必達(dá)成共識(shí) 在此階段 從多方面對(duì)整個(gè)組織進(jìn)行調(diào)查 收集和分析各個(gè)應(yīng)用主要集中在對(duì)信息和處理兩方面的需求 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 信息需求是指用戶要從數(shù)據(jù)庫(kù)獲得的信息內(nèi)容和用戶產(chǎn)生的信息內(nèi)容 處理需求是指完成什么處理功能及處理方式 處理需求即事務(wù)需求 信息需求和處理需求組成用戶視圖 另外還有安全性和完整性要求 對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽象 抽取共同的本質(zhì)特性 并用各種概念精確地加以描述 需求分析階段的方法 檢查文檔資料 收集檢查與目前系統(tǒng)相關(guān)的文檔資料 表格 報(bào)告 文件面談 找出事實(shí) 確認(rèn)事實(shí) 澄清事實(shí)觀察業(yè)務(wù)處理 跟班作業(yè) 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 研究 從計(jì)算機(jī)行業(yè)雜志 參考書和Internet上獲取其他人解決問(wèn)題的信息 也可能直接得到相關(guān)問(wèn)題的解決方案或軟件包 問(wèn)卷調(diào)查 調(diào)查建議和意見 諸如 當(dāng)前使用什么報(bào)表 是否存在問(wèn)題 等等 需求分析階段的工作分為六個(gè)步驟 分析用戶活動(dòng) 產(chǎn)生業(yè)務(wù)流程圖確定系統(tǒng)范圍 產(chǎn)生系統(tǒng)范圍圖分析用戶活動(dòng)所涉及的數(shù)據(jù) 產(chǎn)生數(shù)據(jù)流圖分析系統(tǒng)數(shù)據(jù) 產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典功能分析功能數(shù)據(jù)分析 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 分析用戶活動(dòng) 產(chǎn)生業(yè)務(wù)流程圖了解用戶當(dāng)前的業(yè)務(wù)活動(dòng)和職能 理清其處理流程 把用戶業(yè)務(wù)分成若干個(gè)子處理過(guò)程 使每個(gè)處理功能明確 界面清楚 畫出用戶活動(dòng)圖 業(yè)務(wù)流程圖 確定系統(tǒng)范圍 產(chǎn)生系統(tǒng)范圍圖在和用戶經(jīng)過(guò)充分討論的基礎(chǔ)上 確定計(jì)算機(jī)所能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的范圍 確定哪些工作由人工完成 哪些工作由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成 即確定人機(jī)界面 分析用戶活動(dòng)所涉及的數(shù)據(jù) 產(chǎn)生數(shù)據(jù)流圖深入分析用戶的業(yè)務(wù)處理 以數(shù)據(jù)流圖 DataFlowDiagram DFD 形式表示出數(shù)據(jù)的流向和對(duì)數(shù)據(jù)所進(jìn)行的加工 DFD有四個(gè)基本成分 數(shù)據(jù)流 加工或處理 文件 外部實(shí)體 DFD可以形象地表示數(shù)據(jù)流與各業(yè)務(wù)活動(dòng)的關(guān)系 它是需求分析的工具和分析結(jié)果的描述手段 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 分析系統(tǒng)數(shù)據(jù) 產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典僅僅有DFD并不能構(gòu)成需求說(shuō)明書 DFD只表示出系統(tǒng)有哪幾部分組成和各個(gè)部分之間的關(guān)系 并沒有說(shuō)明各個(gè)成分的含義 數(shù)據(jù)字典提供對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)間描述的集中管理 它的功能是存儲(chǔ)和檢索各種數(shù)據(jù)描述 元數(shù)據(jù)Metadata 數(shù)據(jù)字典是數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析的主要成果 在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中占有很重要地位 數(shù)據(jù)字典編寫的基本要求是 a 對(duì)數(shù)據(jù)流程圖上各種成分的定義必須明確 易理解 唯一 b 命名 編號(hào)與數(shù)據(jù)流程圖一致 c 符合一致性與完整性的要求 對(duì)數(shù)據(jù)流程圖上的成分定義與說(shuō)明無(wú)漏項(xiàng) 無(wú)同名異義或異名同義 d 格式規(guī)范 文字精煉 符號(hào)正確 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 分析系統(tǒng)數(shù)據(jù) 產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典中通常包括數(shù)據(jù)項(xiàng) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)流 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 處理過(guò)程5個(gè)部分 a 數(shù)據(jù)項(xiàng) 數(shù)據(jù)項(xiàng)是數(shù)據(jù)的最小組成單位 若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)可以組成一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)字典通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義來(lái)描述數(shù)據(jù)流以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的邏輯內(nèi)容 對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)描述包括數(shù)據(jù)項(xiàng)名 含義 別名 類型 長(zhǎng)度 取值范圍以及與其他數(shù)據(jù)項(xiàng)的邏輯關(guān)系 必要時(shí)說(shuō)明數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)值含義 b 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名 含義及組成部分 c 數(shù)據(jù)流 表示某一加工處理過(guò)程的輸入或輸出數(shù)據(jù) 包括數(shù)據(jù)流名 說(shuō)明 來(lái)源 去向 包含的數(shù)據(jù)項(xiàng)或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名稱 單位時(shí)間傳輸次數(shù) 活動(dòng)頻率 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 分析系統(tǒng)數(shù)據(jù) 產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典d 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 名稱 輸入 輸出 數(shù)據(jù)量 存取頻率和存取方式 批處理或聯(lián)機(jī)處理 查詢或更新 順序或隨機(jī) e 處理過(guò)程 名稱 輸入 輸出 頻率 數(shù)據(jù)量 處理邏輯說(shuō)明和響應(yīng)時(shí)間等 功能分析數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)是與應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合的過(guò)程 離開一定的功能 數(shù)據(jù)庫(kù)就失去其存在價(jià)值 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù) 和行為 功能 的結(jié)合 用戶希望系統(tǒng)能提供的功能必須有一個(gè)清晰的描述 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 功能分析功能分析是對(duì)數(shù)據(jù)流程圖中的處理過(guò)程作詳細(xì)的說(shuō)明 用戶的數(shù)據(jù)處理可以分為數(shù)據(jù)輸入輸出處理 數(shù)學(xué)處理 邏輯判斷三類 對(duì)輸入輸出處理要確定輸入輸出的格式 輸入輸出方式 對(duì)數(shù)學(xué)處理要建立處理的數(shù)學(xué)模型 公式及數(shù)值分析 對(duì)邏輯判斷的描述通常采用決策樹 決策表及自然語(yǔ)言或形式語(yǔ)言等方法 在這三類用戶數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上進(jìn)行抽象和歸納 得出功能的層次體系結(jié)構(gòu) 功能分析可以采用軟件結(jié)構(gòu)圖或模塊圖來(lái)表示系統(tǒng)的層次分解關(guān)系 模塊調(diào)用關(guān)系 功能分析建立在用戶需求和數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上 它通常是系統(tǒng)模塊劃分和應(yīng)用程序菜單設(shè)置的依據(jù) 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 功能數(shù)據(jù)分析反映系統(tǒng)全貌的數(shù)據(jù)流程圖與數(shù)據(jù) 功能詳細(xì)分析完成后 為保證總的系統(tǒng)描述和細(xì)節(jié)情況相一致 需要進(jìn)行整理和審核 這一過(guò)程稱為功能數(shù)據(jù)分析 功能數(shù)據(jù)分析可以使用填寫數(shù)據(jù)功能格柵圖等方法 如果完成某功能所需的數(shù)據(jù)不存在 需在數(shù)據(jù)字典中添加項(xiàng)目 如果數(shù)據(jù)字典中的數(shù)據(jù)沒有任何一個(gè)功能使用 那么它可能是多余的或者在功能分析中有遺漏 通過(guò)功能數(shù)據(jù)分析的最后大檢驗(yàn) 使需求分析報(bào)告中的內(nèi)容祥實(shí)準(zhǔn)確 用戶需求的功能在需求分析報(bào)告中有所描述 完成功能所需的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)字典中有所描述 為數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ) 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 3概念設(shè)計(jì) 在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí) 如果將現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象直接轉(zhuǎn)換為機(jī)器世界中的對(duì)象 注意力往往被轉(zhuǎn)移到更多的細(xì)節(jié)限制方面 而不能集中在最重要的信息的組織結(jié)構(gòu)和處理模式上 通常將現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象首先抽象為不依賴任何機(jī)器的信息結(jié)構(gòu) 這種信息結(jié)構(gòu)不是具體的DBMS的數(shù)據(jù)模型 而是基于現(xiàn)實(shí)世界和機(jī)器世界的中間層次 稱為概念模型 邏輯設(shè)計(jì)再把概念模型轉(zhuǎn)換成具體DBMS支持的數(shù)據(jù)模型 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 3概念設(shè)計(jì) 廣泛被采用的能夠很好表達(dá)概念模型的方法是設(shè)計(jì)實(shí)體聯(lián)系模型 EntityRelationshipModel ER模型 對(duì)象定義語(yǔ)言 ObjectDefinitionLanguage ODL 是以面向?qū)ο蟮挠^點(diǎn) 方法說(shuō)明數(shù)據(jù)庫(kù)的概念結(jié)構(gòu) 也可表達(dá)概念模型 特別是對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)的情形 實(shí)體聯(lián)系模型定義實(shí)體 屬性和聯(lián)系等數(shù)據(jù)對(duì)象 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)者將需求分析過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)歸納到這些類別中 通過(guò)對(duì)實(shí)體聯(lián)系圖的分析把握現(xiàn)實(shí)世界中信息的組織結(jié)構(gòu) 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 3概念設(shè)計(jì) ER模型又比較容易轉(zhuǎn)換為機(jī)器模型 ER模型內(nèi)容參見5 2 設(shè)計(jì)概念模型的策略有自頂向下 自底向上 由里向外 混合策略等 利用ER方法進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的概念設(shè)計(jì) 采用自底向上策略 可以分成三步進(jìn)行 設(shè)計(jì)局部ER模型設(shè)計(jì)全局ER模型全局ER模型的優(yōu)化概念模型評(píng)審 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 3概念設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)局部ER模型一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是為多個(gè)不同用戶服務(wù)的 各個(gè)用戶對(duì)數(shù)據(jù)的觀點(diǎn)可能不一樣 信息處理需求也可能不同 先分別考慮各個(gè)用戶的信息需求 形成局部ER圖 大體分為四個(gè)環(huán)節(jié) 確定局部結(jié)構(gòu)范圍 局部實(shí)體定義 局部聯(lián)系定義 屬性分配 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 3概念設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)全局ER模型各個(gè)局部ER圖設(shè)計(jì)完成之后 下一步是把它們綜合成單一的全局ER模型 全局ER模型不僅支持所有局部ER模式 而且必須合理地表示一個(gè)完整 一致的數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型 設(shè)計(jì)過(guò)程為 確定公共的實(shí)體類型 合并局部ER圖并且消除在局部ER圖中的屬性沖突 結(jié)構(gòu)沖突和命名沖突 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 3概念設(shè)計(jì) 全局ER模型的優(yōu)化在得到全局ER圖后 對(duì)它進(jìn)行優(yōu)化 一個(gè)好的全局ER模型 除能準(zhǔn)確 全面地反映用戶功能需求外 還應(yīng)滿足 實(shí)體類型盡可能少 實(shí)體類型所含屬性個(gè)數(shù)盡可能少 實(shí)體間聯(lián)系無(wú)冗余 但這些條件并不是絕對(duì)的 視具體情況而定 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 3概念設(shè)計(jì) 概念模型評(píng)審評(píng)審分為用戶評(píng)審與DBA及應(yīng)用開發(fā)人員評(píng)審兩部分 用戶評(píng)審重點(diǎn)放在確認(rèn)全局概念模式是否準(zhǔn)確完整反映了用戶的信息需求和現(xiàn)實(shí)世界事物的屬性間的固有聯(lián)系 DBA和應(yīng)用開發(fā)人員評(píng)審側(cè)重于完整性 一致性 被評(píng)審的文檔資料應(yīng)包括局部概念結(jié)構(gòu)描述 全局概念模式描述 數(shù)據(jù)清單和業(yè)務(wù)功能清單 沒有概念模型的評(píng)審過(guò)程 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員和開發(fā)人員可能承擔(dān)過(guò)多的責(zé)任 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計(jì) 概念設(shè)計(jì)的結(jié)果是得到一個(gè)與DBMS無(wú)關(guān)的概念模式 而邏輯設(shè)計(jì)的目的是把概念模式設(shè)計(jì)階段的全局ER模式轉(zhuǎn)換成與選用的具體機(jī)器上的DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu) 邏輯結(jié)構(gòu)即數(shù)據(jù)庫(kù)模式 包括數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)模式 模式和外模式 邏輯設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)模式和外模式 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)可以說(shuō)是數(shù)據(jù)庫(kù)表和視圖等 例如Oracle的邏輯結(jié)構(gòu)包括表空間及數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計(jì) 邏輯設(shè)計(jì)可表示如下示意形式 邏輯設(shè)計(jì) 概念模型 安全要求 功能要求 約束條件 DBMS特征 模式 子模式 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)指南 安全性設(shè)計(jì) 物理設(shè)計(jì)指南 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計(jì) 邏輯設(shè)計(jì)的步驟 從ER模式導(dǎo)出初始數(shù)據(jù)庫(kù)模式 處理需求 ER模式 DBMS特征 關(guān)系模式規(guī)范化 模式評(píng)價(jià) 用DBMS語(yǔ)法描述 是否修正 進(jìn)入物理設(shè)計(jì)階段 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計(jì) ER模式向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換一個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式 實(shí)體的屬性即為關(guān)系模式的屬性 實(shí)體的標(biāo)識(shí)符即為關(guān)系模式的鍵 聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換 根據(jù)不同情況做不同的處理 1 若實(shí)體間的聯(lián)系是一對(duì)一的 可以在兩個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成的兩個(gè)關(guān)系模式中的任意一個(gè)關(guān)系模式的屬性中加入另一個(gè)關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系類型的屬性 也可能做合并關(guān)系模式處理 例 學(xué)院與院長(zhǎng)之間是一對(duì)一 在學(xué)院關(guān)系模式中加入院長(zhǎng)關(guān)系模式的鍵 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計(jì) ER模式向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換2 若實(shí)體間的聯(lián)系是一對(duì)多的 則在多端實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成的關(guān)系模式中加入一端實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成的關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系類型的屬性 例 學(xué)院與教師之間是一對(duì)多 在教師關(guān)系模式中加入學(xué)院關(guān)系模式的鍵 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計(jì) ER模式向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換3 若實(shí)體間的聯(lián)系是一對(duì)多的 而且在多端實(shí)體類型為弱實(shí)體 轉(zhuǎn)換成的關(guān)系模式中將一端實(shí)體類型 父實(shí)體 的鍵作為外鍵放入多端的弱實(shí)體 子實(shí)體 中 弱實(shí)體的主鍵由父實(shí)體的主鍵與弱實(shí)體本身的候選鍵組成 也可以為弱實(shí)體建立新的標(biāo)識(shí)ID 例 學(xué)生與社會(huì)關(guān)系之間是一對(duì)多 社會(huì)關(guān)系是弱實(shí)體 在社會(huì)關(guān)系關(guān)系模式中加入學(xué)生關(guān)系模式的鍵學(xué)號(hào) 由學(xué)號(hào)和稱呼兩屬性組成社會(huì)關(guān)系關(guān)系模式的主鍵 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計(jì) ER模式向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換4 若實(shí)體間的聯(lián)系是多對(duì)多的 則將聯(lián)系類型也轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式 其屬性為與該聯(lián)系相連的各個(gè)實(shí)體的碼以及聯(lián)系的屬性 而鍵是與該聯(lián)系相連的各個(gè)實(shí)體的碼的組合 或者是與該聯(lián)系相連的各個(gè)實(shí)體的碼和聯(lián)系的附加屬性的組合 例 學(xué)生與課程之間是多對(duì)多 建立學(xué)生課程聯(lián)系關(guān)系模式 學(xué)號(hào)和課程號(hào)組成學(xué)生課程聯(lián)系關(guān)系模式的鍵 CAP數(shù)據(jù)庫(kù)中Orders的碼由顧客實(shí)體 代理商實(shí)體 產(chǎn)品實(shí)體的碼和日期組成 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計(jì) 規(guī)范化處理規(guī)范化的處理的目的是減少乃至消除關(guān)系模式中存在的各種異常 改善完整性 一致性和存儲(chǔ)效率 對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員而言 在進(jìn)行ER圖的建立和關(guān)系模式轉(zhuǎn)換時(shí) 已經(jīng)考慮到規(guī)范化的要求 專門的規(guī)范化步驟往往指不能確定的實(shí)體類型 聯(lián)系的關(guān)系轉(zhuǎn)換 一般的規(guī)范化過(guò)程是基于3NF或BCNF的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的 在規(guī)范化模式合并和模式分解過(guò)程中 要特別注意保持依賴和無(wú)損連接要求 規(guī)范化內(nèi)容參見5 3 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計(jì) 模式評(píng)價(jià)模式評(píng)價(jià)的目的是檢查已給出的數(shù)據(jù)庫(kù)模式是否完全滿足用戶的功能要求 是否具有較高的效率 并確定需要加以修改的部分 模式修正根據(jù)模式評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)已生成的模式進(jìn)行修改 在邏輯設(shè)計(jì)階段 還要設(shè)計(jì)出子模式 子模式體現(xiàn)各個(gè)用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的不同觀點(diǎn) 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 5物理設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)主要指數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)記錄格式 存儲(chǔ)記錄安排和存取方法 包括索引機(jī)制 空間大小 塊的大小等 物理設(shè)計(jì)的目的是以合適的存儲(chǔ)空間得到用戶事務(wù)的快速響應(yīng) 時(shí)間和空間的效率 是在計(jì)算機(jī)的物理設(shè)備上確定應(yīng)采取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法 以及如何分配存儲(chǔ)空間等問(wèn)題 物理設(shè)計(jì)與特定硬件系統(tǒng) DBMS等相關(guān) 難以形成統(tǒng)一的設(shè)計(jì)方法 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 5物理設(shè)計(jì) 索引選擇索引文件對(duì)存儲(chǔ)記錄進(jìn)行內(nèi)部鏈接 從邏輯上改變了記錄的存儲(chǔ)位置 記錄聚簇不改變邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)的模式結(jié)構(gòu) 根據(jù)不同的使用要求 將屬性記錄或文件集中存放在不同的位置 第四章Oracle中探討了許多的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問(wèn)題 即物理設(shè)計(jì)問(wèn)題 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 5物理設(shè)計(jì) 物理設(shè)計(jì)的過(guò)程 使用DBMS的可用功能完成基表的設(shè)計(jì)和完整性約束和業(yè)務(wù)規(guī)則 DBMS為數(shù)據(jù)提供了許多可選擇的文件組織方式 基于對(duì)事務(wù)的分析 選擇合適的文件組織方式 何時(shí)選擇索引 考慮放寬規(guī)范化約束 改善系統(tǒng)性能 怎樣處理派生數(shù)據(jù) 歷史數(shù)據(jù) 考慮重復(fù)列或連接表 設(shè)計(jì)安全措施來(lái)避免對(duì)數(shù)據(jù)未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn) 如何實(shí)現(xiàn)每個(gè)用戶的視圖 以及表上需要的訪問(wèn)控制 不斷通過(guò)監(jiān)聽操作系統(tǒng)來(lái)標(biāo)識(shí)和解決由設(shè)計(jì)引起的性能問(wèn)題 并實(shí)現(xiàn)新的或改變的需求 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā) 講義 5 1 6數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序開發(fā) 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序開發(fā)即應(yīng)用程序的設(shè)計(jì) 編碼 調(diào)試和試運(yùn)行過(guò)程 其中應(yīng)用程序設(shè)計(jì)是對(duì)用戶界面和使用數(shù)據(jù)庫(kù)的程序的設(shè)計(jì) 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序開發(fā)的重要環(huán)節(jié) 功能分析的結(jié)果是