數(shù)據(jù)庫設(shè)計(需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計)

1、4.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟 什么是數(shù)據(jù)庫設(shè)計w 是指對于一個給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式，建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠有效地存儲數(shù)據(jù)，滿足各種用戶的應(yīng)用需求（信息需求和處理要求）w 在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域內(nèi)，常常把使用數(shù)據(jù)庫的各類系統(tǒng)統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。 數(shù)據(jù)庫是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)w 數(shù)據(jù)庫是信息系統(tǒng)的各個部分能否緊密地結(jié)合在一起以及如何結(jié)合的關(guān)鍵所在w 數(shù)據(jù)庫設(shè)計是信息系統(tǒng)開發(fā)和建設(shè)的重要組成部分 按照應(yīng)用的要求、工作環(huán)境要求，在DBMS支持下，對其結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計和行為（處理）設(shè)計，從而設(shè)計出一個結(jié)構(gòu)合理、使用方便、效率較高的數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計目標(biāo)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的內(nèi)容 數(shù)據(jù)庫結(jié)

2、構(gòu)設(shè)計(靜態(tài))w 1）邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計 局部邏輯結(jié)構(gòu) 全局邏輯結(jié)構(gòu)w 2）物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計 存儲結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫行為設(shè)計(動態(tài))w 1）數(shù)據(jù)的裝載w 2）應(yīng)用程序設(shè)計參加設(shè)計的人員 1. 數(shù)據(jù)庫分析設(shè)計人員w 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的核心人員w 自始至終參與數(shù)據(jù)庫設(shè)計w 其水平?jīng)Q定了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的質(zhì)量 2. 用戶w 在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中也是舉足輕重的w 主要參加需求分析和數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行維護(hù)w 用戶積極參與帶來的好處 加速數(shù)據(jù)庫設(shè)計 提高數(shù)據(jù)庫設(shè)計的質(zhì)量 3. 程序員w 在系統(tǒng)實(shí)施階段參與進(jìn)來，負(fù)責(zé)編制程序 4. 操作員w 在系統(tǒng)實(shí)施階段參與進(jìn)來，準(zhǔn)備軟硬件環(huán)境參加設(shè)計的人員（續(xù)）數(shù)據(jù)庫分析設(shè)計人員應(yīng)具備的知識 計算機(jī)技術(shù)

3、數(shù)據(jù)庫技術(shù) 軟件工程知識 應(yīng)用領(lǐng)域的知識數(shù)據(jù)庫設(shè)計的過程(六個階段) 需求分析階段 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段 數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)階段設(shè)計一個完善的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)往往是上述六個階段的不斷反復(fù)。 需求分析階段w 綜合各個用戶的應(yīng)用需求，是整個設(shè)計過程的基礎(chǔ)w 需求分析做的不好，可能會導(dǎo)致整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計失敗 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段w 是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵w 通過對用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象，形成一個獨(dú)立于具體DBMS的概念模型 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段w 將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成具體的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品支持的數(shù)據(jù)模型，并對其模型進(jìn)行優(yōu)化，形成數(shù)據(jù)庫邏輯模式。w 根據(jù)用戶處理的要求、

4、安全性考慮，在基本表上建立必要的視圖，形成數(shù)據(jù)的外模式 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段w 為邏輯數(shù)據(jù)模型選取合適的物理結(jié)構(gòu)。根據(jù)DBMS特點(diǎn)和處理的需要，進(jìn)行物理存儲安排，建立索引，形成數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式。 數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段w 運(yùn)用DBMS提供的數(shù)據(jù)語言、工具及宿主語言，根據(jù)邏輯設(shè)計和物理設(shè)計的結(jié)果 建立數(shù)據(jù)庫 編制與調(diào)試應(yīng)用程序 組織數(shù)據(jù)入庫 并進(jìn)行試運(yùn)行 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)階段w 正式運(yùn)行，并不斷對其進(jìn)行評價、調(diào)整和修改。分析系統(tǒng)需求設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)優(yōu)化數(shù)據(jù)模型決策評價決策評價設(shè)計物理結(jié)構(gòu)決策評價實(shí)施數(shù)據(jù)庫使用維護(hù)數(shù)據(jù)庫6、數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)階段5、數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段4、數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計階段3、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計

5、階段1、系統(tǒng)需求分析階段2、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段設(shè)計設(shè)計階段階段設(shè)設(shè) 計計 描描 述述數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)處處 理理需求需求分析分析數(shù)據(jù)字典、全系統(tǒng)中數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)字典、全系統(tǒng)中數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲的描述數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲的描述數(shù)據(jù)流圖和判定表（判定樹）、數(shù)據(jù)字典中處數(shù)據(jù)流圖和判定表（判定樹）、數(shù)據(jù)字典中處理過程的描述理過程的描述邏輯邏輯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計概念模型（概念模型（E-RE-R圖）圖） 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典系統(tǒng)說明書包括：系統(tǒng)說明書包括：新系統(tǒng)要求、新系統(tǒng)要求、 方案和概圖方案和概圖反映新系統(tǒng)信息反映新系統(tǒng)信息 流的數(shù)據(jù)流圖流的數(shù)據(jù)流圖概念概念結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計某種數(shù)據(jù)模型某種數(shù)據(jù)模型 關(guān)系關(guān)系 非關(guān)系非

6、關(guān)系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（模塊結(jié)構(gòu)）（模塊結(jié)構(gòu)）物理物理設(shè)計設(shè)計存儲安排存儲安排方法選擇方法選擇存取路徑建立存取路徑建立模塊設(shè)計模塊設(shè)計IPOIPO表表實(shí)施實(shí)施階段階段編寫模式編寫模式裝入數(shù)據(jù)裝入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行程序編碼、程序編碼、編譯聯(lián)結(jié)、編譯聯(lián)結(jié)、測試測試運(yùn)行運(yùn)行維護(hù)維護(hù)性能監(jiān)測、轉(zhuǎn)儲性能監(jiān)測、轉(zhuǎn)儲/ /恢復(fù)恢復(fù)數(shù)據(jù)庫重組和重構(gòu)數(shù)據(jù)庫重組和重構(gòu)新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、運(yùn)行、維護(hù)（修正性、適應(yīng)性、新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、運(yùn)行、維護(hù)（修正性、適應(yīng)性、改善性維護(hù)）改善性維護(hù)）CreatLoadIPO表輸入：輸出：處理：分區(qū)1分區(qū)2Main()ifthenend4.2 需求分析 需求分析就是分析用戶的需要

7、與要求w 需求分析是設(shè)計數(shù)據(jù)庫的起點(diǎn)w 需求分析的結(jié)果是否準(zhǔn)確地反映了用戶的實(shí)際要求，將直接影響到后面各個階段的設(shè)計，并影響到設(shè)計結(jié)果是否合理和實(shí)用4.2.1 需求分析的任務(wù) 需求分析的任務(wù) 需求分析的重點(diǎn) 需求分析的難點(diǎn) 需求分析的任務(wù) 通過詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界要處理的對象（組織、部門、企業(yè)等），充分了解原系統(tǒng)（手工系統(tǒng)或計算機(jī)系統(tǒng)）工作概況，明確用戶的各種需求 在此基礎(chǔ)上確定新系統(tǒng)的功能。新系統(tǒng)必須充分考慮今后可能的擴(kuò)充和改變，不能僅僅按當(dāng)前應(yīng)用需求來設(shè)計數(shù)據(jù)庫 需求分析的重點(diǎn) 需求分析的重點(diǎn)是調(diào)查、收集與分析用戶在數(shù)據(jù)管理中的信息要求、處理要求、安全性與完整性要求。 信息要求w 用戶需要從數(shù)

8、據(jù)庫中獲得信息的內(nèi)容與性質(zhì)w 由信息要求可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)要求，即在數(shù)據(jù)庫中需存儲哪些數(shù)據(jù) 處理要求w 對處理功能的要求w 對處理的響應(yīng)時間的要求w 對處理方式的要求(批處理 / 聯(lián)機(jī)處理) 新系統(tǒng)的功能必須能夠滿足用戶的信息要求、處理要求、安全性與完整性要求。 需求分析的難點(diǎn) 確定用戶最終需求的難點(diǎn)w 用戶缺少計算機(jī)知識，開始時無法確定計算機(jī)究竟能為自己做什么，不能做什么，因此無法一下子準(zhǔn)確地表達(dá)自己的需求，他們所提出的需求往往不斷地變化。w 設(shè)計人員缺少用戶的專業(yè)知識，不易理解用戶的真正需求，甚至誤解用戶的需求。w 新的硬件、軟件技術(shù)的出現(xiàn)也會使需求發(fā)生變化。 需求分析的難點(diǎn)(續(xù)) 解決方法w

9、設(shè)計人員必須采用有效的方法，與用戶不斷深入地進(jìn)行交流，才能逐步得以確定用戶的實(shí)際需求4.2.2 需求分析的方法 調(diào)查清楚用戶的實(shí)際需求并進(jìn)行初步分析 與用戶達(dá)成共識 進(jìn)一步分析與表達(dá)這些需求 1) 調(diào)查組織機(jī)構(gòu)情況w (1) 該組織由哪些部門組成w (2) 各部門的職責(zé)和任務(wù) 2) 調(diào)查各部門的業(yè)務(wù)活動情況w (1) 各部門輸入輸出的數(shù)據(jù)和格式w (2) 所需的表格和卡片w (3) 如何加工處理這些數(shù)據(jù)w (4) 輸入輸出的部門 調(diào)查與初步分析用戶需求 3) 協(xié)助用戶明確對新系統(tǒng)的各種需求w (1) 信息要求w (2) 處理要求w (3) 安全性要求w (4) 完整性要求 4) 確定新系統(tǒng)的邊

10、界w (1) 哪些功能由計算機(jī)完成w (2) 哪些活動由人工完成 5) 分析系統(tǒng)功能w (1) 系統(tǒng)應(yīng)具有哪些功能，完成哪些任務(wù)w (2) 設(shè)計人員和用戶協(xié)商、確定、備案w (3) 盡量滿足用戶的要求w (4) 不要隨便承諾用戶不合理或無法實(shí)現(xiàn)的要求w (5) 注意功能與條件的諧調(diào) 6) 分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)w (1) 需要存儲哪些數(shù)據(jù) 1. 實(shí)體集 2. 實(shí)體的屬性集 3. 實(shí)體集間的聯(lián)系w (2) 數(shù)據(jù)是否有矛盾 1. 基本數(shù)據(jù) 2. 導(dǎo)出數(shù)據(jù)w (3) 用戶對數(shù)據(jù)的處理要求 1. 完成什么樣的處理 2. 響應(yīng)時間 3. 安全性要求 4. 完整性要求w (4) 繪制數(shù)據(jù)流程圖w (5) 編制數(shù)據(jù)字

11、典 7) 編寫系統(tǒng)分析報告w (1) 提交用戶的決策部門審核w (2) 報告內(nèi)容 1. 系統(tǒng)概況 2. 系統(tǒng)功能說明 3. 設(shè)計階段劃分 4. 可行性分析 5. 系統(tǒng)軟硬件環(huán)境要求 (1) 計算機(jī)配置；(2) 操作系統(tǒng)；(3) 漢字平臺 (4) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；(5) 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 6. 結(jié)構(gòu)圖表 (1) 組織機(jī)構(gòu)圖；(2) 組織間聯(lián)系圖； (3) 各機(jī)構(gòu)功能業(yè)務(wù)圖 7. 數(shù)據(jù)圖表 (1) 數(shù)據(jù)流程圖；(2) 功能模塊圖；(3) 數(shù)據(jù)字典 8) 后續(xù)工作w (1) 組織專家評估報告w (2) 項目雙方簽字w (3) 簽訂協(xié)議書 常用調(diào)查方法 做需求調(diào)查時，往往需要同時采用多種方法w 無論使用何種調(diào)

12、查方法，都必須有用戶的積極參與和配合w 設(shè)計人員應(yīng)該和用戶取得共同的語言，幫助不熟悉計算機(jī)的用戶建立數(shù)據(jù)庫環(huán)境下的共同概念，并對設(shè)計工作的最后結(jié)果共同承擔(dān)責(zé)任常用調(diào)查方法 跟班作業(yè)w 通過親身參加業(yè)務(wù)工作了解業(yè)務(wù)活動的情況w 能比較準(zhǔn)確地理解用戶的需求，但比較耗時 開調(diào)查會w 通過與用戶座談來了解業(yè)務(wù)活動情況及用戶需求 請專人介紹常用調(diào)查方法（續(xù)） 詢問w 對某些調(diào)查中的問題，可以找專人詢問 設(shè)計調(diào)查表請用戶填寫w 如果調(diào)查表設(shè)計合理，則很有效，且易于為用戶接受 查閱記錄w 查閱與原系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)記錄 進(jìn)一步分析和表達(dá)用戶需求 結(jié)構(gòu)化分析方法w SA方法，Structured Analysis

13、w 是從最上層的系統(tǒng)組織機(jī)構(gòu)入手，采用自頂向下，逐層分解的方式分析系統(tǒng)，并用數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典描述系統(tǒng)。 1首先把任何一個系統(tǒng)都抽象為： 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲信息要求信息要求數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)來源處理處理數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出處理要求處理要求 2分解處理功能和數(shù)據(jù)w （1）分解處理功能 將處理功能的具體內(nèi)容分解為若干子功能，再將每個子功能繼續(xù)分解，直到把系統(tǒng)的工作過程表達(dá)清楚為止。w （2）分解數(shù)據(jù) 在處理功能逐步分解的同時，其所用的數(shù)據(jù)也逐級分解，形成若干層次的數(shù)據(jù)流圖 數(shù)據(jù)流圖表達(dá)了數(shù)據(jù)和處理過程的關(guān)系w （3）表達(dá)方法 處理過程：用判定表或判定樹來描述 數(shù)據(jù)：用數(shù)據(jù)字典來描述 3

14、將分析結(jié)果再次提交給用戶，征得認(rèn)可補(bǔ)充：數(shù)據(jù)流程圖 數(shù)據(jù)流圖(DFD, Data Flow Diagram)w 是描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動和變換的過程，表達(dá)了數(shù)據(jù)和處理過程的關(guān)系w 從數(shù)據(jù)傳遞和加工的角度，以圖形的方式刻畫數(shù)據(jù)流從輸入到輸出的移動變換過程w 是系統(tǒng)分析人員與用戶進(jìn)行交流的手段和系統(tǒng)設(shè)計的主要依據(jù)之一數(shù)據(jù)流程圖基本組成 1）外部項（外部實(shí)體）w 描述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源和去向的各種實(shí)體或工作環(huán)節(jié)。 2）數(shù)據(jù)處理邏輯w 描述系統(tǒng)對信息進(jìn)行處理的邏輯功能。 3）數(shù)據(jù)存儲w 邏輯意義上的數(shù)據(jù)存儲環(huán)節(jié)。 4）數(shù)據(jù)流w 是描述系統(tǒng)信息處理功能有關(guān)的各種信息的載體，是各個加工環(huán)節(jié)進(jìn)行處理和輸出的數(shù)據(jù)集

15、合。數(shù)據(jù)流程圖繪制方法 數(shù)據(jù)流表示數(shù)據(jù)的流動情況； 加工（進(jìn)程）表示對數(shù)據(jù)的加工處理過程，它的名字應(yīng)能簡明扼要地表明所完成的是什么加工； 數(shù)據(jù)存貯在數(shù)據(jù)流圖中起著保存數(shù)據(jù)的作用，指向數(shù)據(jù)存貯的數(shù)據(jù)流可以理解為寫數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)存貯引出的數(shù)據(jù)流可以理解為讀數(shù)據(jù)，雙向數(shù)據(jù)流可以理解為修改數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)源點(diǎn)或終點(diǎn)，表示圖中出現(xiàn)數(shù)據(jù)的始發(fā)點(diǎn)或終止點(diǎn)，它在圖中的出現(xiàn)僅僅是一種符號，并不需要以軟件的形式進(jìn)行設(shè)計和實(shí)現(xiàn)。實(shí)例：開發(fā)一個學(xué)校管理系統(tǒng) 1可行性分析和初步需求調(diào)查w 抽象出該系統(tǒng)最高層數(shù)據(jù)流圖，該系統(tǒng)由教師管理子系統(tǒng)、學(xué)生管理子系統(tǒng)、后勤管理子系統(tǒng)組成，每個子系統(tǒng)分別配備一個開發(fā)小組。 2進(jìn)一步細(xì)化各個

16、子系統(tǒng)w 其中學(xué)生管理子系統(tǒng)開發(fā)小組通過進(jìn)行進(jìn)一步的需求調(diào)查，明確了該子系統(tǒng)的主要功能是進(jìn)行學(xué)籍管理和課程管理，包括學(xué)生報到、入學(xué)、畢業(yè)的管理，學(xué)生上課情況的管理。4.2.3 數(shù)據(jù)字典 數(shù)據(jù)字典的用途 數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容 數(shù)據(jù)字典的用途 數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合 數(shù)據(jù)字典是進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要結(jié)果 數(shù)據(jù)字典在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中占有很重要的地位 數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容 數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容w 數(shù)據(jù)項w 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)w 數(shù)據(jù)流w 數(shù)據(jù)存儲w 處理過程 數(shù)據(jù)項是數(shù)據(jù)的最小組成單位 若干個數(shù)據(jù)項可以組成一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)字典通過對數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義來描述數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲的邏輯內(nèi)容。 數(shù)據(jù)項 數(shù)據(jù)項是不

17、可再分的數(shù)據(jù)單位 對數(shù)據(jù)項的描述數(shù)據(jù)項描述數(shù)據(jù)項名，數(shù)據(jù)項含義說明， 別名，數(shù)據(jù)類型，長度，取值范圍， 取值含義，與其他數(shù)據(jù)項的邏輯關(guān)系w 取值范圍、與其他數(shù)據(jù)項的邏輯關(guān)系定義了數(shù)據(jù)的完整性約束條件 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)反映了數(shù)據(jù)之間的組合關(guān)系。 一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以由若干個數(shù)據(jù)項組成，也可以由若干個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成，或由若干個數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混合組成。 對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名，含義說明， 組成:數(shù)據(jù)項或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)流 數(shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂健?對數(shù)據(jù)流的描述數(shù)據(jù)流描述數(shù)據(jù)流名，說明，數(shù)據(jù)流來源， 數(shù)據(jù)流去向，組成:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 平均流量，高峰期流量w 數(shù)據(jù)流來源是說明該數(shù)據(jù)

18、流來自哪個過程w 數(shù)據(jù)流去向是說明該數(shù)據(jù)流將到哪個過程去w 平均流量是指在單位時間里的傳輸次數(shù)w 高峰期流量則是指在高峰時期的數(shù)據(jù)流量 數(shù)據(jù)存儲 數(shù)據(jù)存儲是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)停留或保存的地方，也是數(shù)據(jù)流的來源和去向之一。 對數(shù)據(jù)存儲的描述：數(shù)據(jù)存儲描述數(shù)據(jù)存儲名，說明，編號， 流入的數(shù)據(jù)流 ，流出的數(shù)據(jù)流 ， 組成:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)量，存取方式w 流入的數(shù)據(jù)流：指出數(shù)據(jù)來源w 流出的數(shù)據(jù)流：指出數(shù)據(jù)去向w 數(shù)據(jù)量：每次存取多少數(shù)據(jù)，每天（或每小時、每周等）存取幾次等信息w 存取方法：批處理 / 聯(lián)機(jī)處理；檢索 / 更新；順序檢索 / 隨機(jī)檢索 處理過程 處理過程的具體處理邏輯一般用判定表或判定樹來描述。數(shù)

19、據(jù)字典中只需要描述處理過程的說明性信息 處理過程說明性信息的描述處理過程描述處理過程名，說明， 輸入:數(shù)據(jù)流，輸出:數(shù)據(jù)流， 處理:簡要說明處理過程（續(xù)） 簡要說明：w 主要說明該處理過程的功能及處理要求 功能：該處理過程用來做什么 處理要求：處理頻度要求（如單位時間里處理多少事務(wù)，多少數(shù)據(jù)量）；響應(yīng)時間要求等w 處理要求是后面物理設(shè)計的輸入及性能評價的標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的描述，即元數(shù)據(jù)，而不是數(shù)據(jù)本身。數(shù)據(jù)本身將存放在物理數(shù)據(jù)庫中，由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理。 數(shù)據(jù)字典有助于這些數(shù)據(jù)的進(jìn)一步管理和控制，為設(shè)計人員和數(shù)據(jù)庫管理員在數(shù)據(jù)庫設(shè)計、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行階段控制有關(guān)數(shù)據(jù)提供依據(jù)。小結(jié)例：

20、數(shù)據(jù)項 學(xué)生學(xué)籍管理子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典。w 數(shù)據(jù)項，以“學(xué)號”為例：數(shù)據(jù)項： 學(xué)號含義說明： 唯一標(biāo)識每個學(xué)生別名： 學(xué)生編號類型： 字符型長度： 8取值范圍： 00000000至99999999取值含義： 前兩位標(biāo)別該學(xué)生所在年級，后六位按順序編號與其他數(shù)據(jù)項的邏輯關(guān)系：例：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 以“學(xué)生”為例w “學(xué)生”是該系統(tǒng)中的一個核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 學(xué)生含義說明：是學(xué)籍管理子系統(tǒng)的主體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，定義了一個學(xué)生的有關(guān)信息組成： 學(xué)號，姓名，性別，年齡，所在系，年級例：數(shù)據(jù)流 數(shù)據(jù)流“體檢結(jié)果”可如下描述：數(shù)據(jù)流： 體檢結(jié)果說明： 學(xué)生參加體格檢查的最終結(jié)果數(shù)據(jù)流來源： 體檢數(shù)據(jù)流去向： 批準(zhǔn)組

21、成： 平均流量： 高峰期流量： 例：數(shù)據(jù)存儲 數(shù)據(jù)存儲“學(xué)生登記表”可如下描述數(shù)據(jù)存儲： 學(xué)生登記表說明： 記錄學(xué)生的基本情況流入數(shù)據(jù)流： 流出數(shù)據(jù)流： 組成： 數(shù)據(jù)量： 每年3000張存取方式： 隨機(jī)存取例：處理過程 處理過程“分配宿舍”可如下描述處理過程： 分配宿舍說明： 為所有新生分配學(xué)生宿舍輸入： 學(xué)生，宿舍，輸出： 宿舍安排處理： 在新生報到后，為所有新生分配學(xué)生宿舍。要求同一間宿舍只能安排同一性別的學(xué)生，同一個學(xué)生只能安排在一個宿舍中。每個學(xué)生的居住面積不小于3平方米。安排新生宿舍其處理時間應(yīng)不超過15分鐘。需求分析階段小結(jié) 把需求收集和分析作為數(shù)據(jù)庫設(shè)計的第一階段是十分重要的。w

22、 這一階段收集到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（用數(shù)據(jù)字典來表達(dá)）和一組數(shù)據(jù)流程圖是下一步進(jìn)行概念設(shè)計的基礎(chǔ)。 特別強(qiáng)調(diào)：w 收集將來應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)，設(shè)計者應(yīng)充分考慮到可能的擴(kuò)充和改變，使設(shè)計易于更改，系統(tǒng)易于擴(kuò)充。w 強(qiáng)調(diào)用戶的參與，這是數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的特點(diǎn)。概念概念設(shè)計設(shè)計階段階段需求分析階段需求分析階段熟悉業(yè)務(wù)活動明確用戶需求確定系統(tǒng)邊界分析系統(tǒng)功能分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)編寫分析報告調(diào)查機(jī)構(gòu)情況數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)字典字典DD數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流程圖流程圖DFD數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員設(shè)計人員用戶用戶4.3 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 什么是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計w 需求分析階段描述的用戶應(yīng)用需求是現(xiàn)實(shí)世界的具體需求w 將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)即

23、概念模型的過程就是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計w 概念結(jié)構(gòu)是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，它比數(shù)據(jù)模型更獨(dú)立于機(jī)器、更抽象，從而更加穩(wěn)定。w 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界機(jī)器世界機(jī)器世界信息世界信息世界需求分析需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 描述概念模型的工具：E-R模型概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點(diǎn)w （1）能真實(shí)、充分地反映現(xiàn)實(shí)世界，包括事物和事物之間的聯(lián)系，能滿足用戶對數(shù)據(jù)的處理要求。是對現(xiàn)實(shí)世界的一個真實(shí)模型。w （2）易于理解，從而可以用它和不熟悉計算機(jī)的用戶交換意見，用戶的積極參與是數(shù)據(jù)庫的設(shè)計成功的關(guān)鍵。w （3）易于更改，當(dāng)應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用要求改變時，容易對概念模型修改和擴(kuò)充。w （4）易

24、于向關(guān)系、網(wǎng)狀、層次等各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。4.3.1 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法與步驟 設(shè)計概念結(jié)構(gòu)的四類方法w 自頂向下 首先定義全局概念結(jié)構(gòu)的框架，然后逐步細(xì)化w 自底向上 首先定義各局部應(yīng)用的概念結(jié)構(gòu)，然后將它們集成起來，得到全局概念結(jié)構(gòu)w 逐步擴(kuò)張 首先定義最重要的核心概念結(jié)構(gòu)，然后向外擴(kuò)充，以滾雪球的方式逐步生成其他概念結(jié)構(gòu)，直至總體概念結(jié)構(gòu)w 混合策略 將自頂向下和自底向上相結(jié)合，用自頂向下策略設(shè)計一個全局概念結(jié)構(gòu)的框架，以它為骨架集成由自底向上策略中設(shè)計的各局部概念結(jié)構(gòu)。 常用策略w 自頂向下地進(jìn)行需求分析w 自底向上地設(shè)計概念結(jié)構(gòu) 自底向上設(shè)計概念結(jié)構(gòu)的步驟w 第1步：抽象數(shù)據(jù)并設(shè)計局部

25、視圖w 第2步：集成局部視圖，得到全局概念結(jié)構(gòu)邏輯邏輯設(shè)計設(shè)計階段階段概念設(shè)計階段概念設(shè)計階段合并取消沖突修改重構(gòu)消除冗余數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)字典字典DD數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流程圖流程圖DFD需求需求分析分析階段階段抽象數(shù)據(jù)設(shè)計局部視圖局部局部E-R圖圖初步初步E-R圖圖總總E-R圖圖4.3.2 數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計 數(shù)據(jù)抽象 局部視圖設(shè)計 數(shù)據(jù)抽象 概念結(jié)構(gòu)是對現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象w 從實(shí)際的人、物、事和概念中抽取所關(guān)心的共同特性，忽略非本質(zhì)的細(xì)節(jié)w 把這些特性用各種概念精確地加以描述w 這些概念組成了某種模型三種常用抽象 1. 分類（Classification）w 定義某一類概念作為現(xiàn)實(shí)世界中一組對象的類型w

26、這些對象具有某些共同的特性和行為w 它抽象了對象值和型之間的“is member of”的語義w 在E-R模型中，實(shí)體型就是這種抽象張英王平劉勇趙斌學(xué) 生“is member of” 2. 聚集（Aggregation）w 定義某一類型的組成成分w 它抽象了對象內(nèi)部類型和成分之間“is part of”的語義w 在E-R模型中若干屬性的聚集組成了實(shí)體型，就是這種抽象學(xué) 生姓名學(xué)號班級專業(yè)實(shí)體型屬性“is a part of”倉庫號面積主任姓名年齡性別工資倉庫更復(fù)雜的聚集聚集 3. 概括（Generalization）w 定義類型之間的一種子集聯(lián)系w 它抽象了類型之間的“is subset of

27、”的語義w 概括有一個很重要的性質(zhì)：繼承性。子類繼承超類上定義的所有抽象。學(xué)生本科生研究生超類子類“is subset of”概括 注：原E-R模型不具有概括，現(xiàn)對E-R模型作了擴(kuò)充，允許定義超類實(shí)體型和子類實(shí)體型。w 用雙豎邊的矩形框表示子類w 用直線加小圓圈表示超類-子類的聯(lián)系數(shù)據(jù)抽象的用途 對需求分析階段收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織（聚集），形成：w 實(shí)體w 實(shí)體的屬性，標(biāo)識實(shí)體的碼w 確定實(shí)體之間的聯(lián)系類型(1:1，1:n，m:n) 局部視圖設(shè)計 設(shè)計分E-R圖的步驟：w 選擇局部應(yīng)用 根據(jù)系統(tǒng)具體情況，利用需求分析階段得到的數(shù)據(jù)流圖，在多層數(shù)據(jù)流圖中選擇一個適當(dāng)層次的數(shù)據(jù)流圖，讓這組圖

28、中每一部分對應(yīng)一個局部應(yīng)用，即可以這一層的數(shù)據(jù)流圖為出發(fā)點(diǎn)設(shè)計分E-R圖w 逐一設(shè)計分E-R圖 將局部應(yīng)用中所用的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)字典中抽取出來，參照數(shù)據(jù)流圖，標(biāo)定局部應(yīng)用中的實(shí)體、實(shí)體的屬性、標(biāo)識實(shí)體的碼，確定實(shí)體之間的聯(lián)系及其類型。并對其進(jìn)行必要的調(diào)整。 選擇局部應(yīng)用 依據(jù)w 多層數(shù)據(jù)流圖w 數(shù)據(jù)字典 步驟w 選擇一個適當(dāng)層次的數(shù)據(jù)流圖w 讓這組圖中每一部分對應(yīng)一個局部應(yīng)用w 以此為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計分E-R圖。 通常以中層數(shù)據(jù)流圖作為設(shè)計分E-R圖的依據(jù)w 高層數(shù)據(jù)流圖只能反映系統(tǒng)的概貌w 中層數(shù)據(jù)流圖能較好地反映系統(tǒng)中各局部應(yīng)用的子系統(tǒng)組成w 低層數(shù)據(jù)流圖過細(xì) 例：w 由于學(xué)籍管理、課程管理等都不

29、太復(fù)雜，因此可以它們?nèi)胧衷O(shè)計學(xué)生管理子系統(tǒng)的分E-R圖。如果局部應(yīng)用比較復(fù)雜，則可以從更下層的數(shù)據(jù)流圖入手。 逐一設(shè)計分E-R圖 任務(wù)：標(biāo)定局部應(yīng)用中的實(shí)體、屬性、碼，實(shí)體間的聯(lián)系w 將各局部應(yīng)用涉及的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)字典中抽取出來w 參照數(shù)據(jù)流圖，標(biāo)定各局部應(yīng)用中的實(shí)體、實(shí)體的屬性、標(biāo)識實(shí)體的碼w 確定實(shí)體之間的聯(lián)系及其類型（1:1，1:n，m:n）如何抽象實(shí)體和屬性 實(shí)體：w 現(xiàn)實(shí)世界中一組具有某些共同特性和行為的對象就可以抽象為一個實(shí)體。對象和實(shí)體之間是“is member of的關(guān)系。例：在學(xué)校環(huán)境中，可把張三、李四等對象抽象為學(xué)生實(shí)體。 屬性：w 對象類型的組成成分可以抽象為實(shí)體的屬性。組

30、成成分與對象類型之間是“is part of的關(guān)系。例：學(xué)號、姓名、專業(yè)、年級等可以抽象為學(xué)生實(shí)體的屬性。其中學(xué)號為標(biāo)識學(xué)生實(shí)體的碼。如何區(qū)分實(shí)體和屬性 實(shí)體與屬性是相對而言的。w 同一事物，在一種應(yīng)用環(huán)境中作為“屬性”，在另一種應(yīng)用環(huán)境中就必須作為“實(shí)體”。 例：w 學(xué)校中的系，在某種應(yīng)用環(huán)境中，它只是作為“學(xué)生”實(shí)體的一個屬性，表明一個學(xué)生屬于哪個系；而在另一種環(huán)境中，由于需要考慮一個系的系主任、教師人數(shù)、學(xué)生人數(shù)、辦公地點(diǎn)等，這時它就需要作為實(shí)體了。 一般原則w 屬性不能再具有需要描述的性質(zhì)。即屬性必須是不可分的數(shù)據(jù)項，不能再由另一些屬性組成。w 屬性不能與其他實(shí)體具有聯(lián)系。聯(lián)系只發(fā)生在

31、實(shí)體之間。 符合上述兩條特性的事物一般作為屬性對待。w 現(xiàn)實(shí)世界中的事物凡能夠作為屬性對待的，應(yīng)盡量作為屬性。 例1：w “學(xué)生”由學(xué)號、姓名等屬性進(jìn)一步描述，根據(jù)準(zhǔn)則，“學(xué)生”只能作為實(shí)體，不能作為屬性。 例2：w 職稱通常作為教師實(shí)體的屬性，但在涉及住房分配時，由于分房與職稱有關(guān)，也就是說職稱與住房實(shí)體之間有聯(lián)系，根據(jù)準(zhǔn)則，這時把職稱作為實(shí)體來處理會更合適些。設(shè)計分E-R圖的步驟 （1）以數(shù)據(jù)字典為出發(fā)點(diǎn)定義E-R圖。w 數(shù)據(jù)字典中的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“數(shù)據(jù)流”和“數(shù)據(jù)存儲”等已是若干屬性的有意義的聚合 （2）按上面給出的實(shí)體、屬性準(zhǔn)則進(jìn)行必要的調(diào)整。 例：w 學(xué)籍管理局部應(yīng)用中主要涉及的實(shí)體

32、包括學(xué)生、宿舍、檔案材料、班級、班主任。 實(shí)體之間的聯(lián)系：w 由于一個宿舍可以住多個學(xué)生，而一個學(xué)生只能住在某一個宿舍中，因此宿舍與學(xué)生之間是1:n的聯(lián)系。w 由于一個班級往往有若干名學(xué)生，而一個學(xué)生只能屬于一個班級，因此班級與學(xué)生之間也是1:n的聯(lián)系。w 班主任與學(xué)生之間存在指導(dǎo)聯(lián)系，一個班主任要教多名學(xué)生，而一個學(xué)生只對應(yīng)一個班主任，因此班主任與學(xué)生之間也是1:n的聯(lián)系。w 而學(xué)生和他自己的檔案材料之間，班級與班主任之間都是1:1的聯(lián)系。學(xué)籍管理局部應(yīng)用的分E-R圖草圖適當(dāng)調(diào)整E-R圖 (1) 在一般情況下，性別通常作為學(xué)生實(shí)體的屬性，但在本局部應(yīng)用中，由于宿舍分配與學(xué)生性別有關(guān)，根據(jù)準(zhǔn)則

33、，應(yīng)該把性別作為實(shí)體對待。 (2) 數(shù)據(jù)存儲“學(xué)生登記表”，由于是手工填寫，供存檔使用，其中有用的部分已轉(zhuǎn)入學(xué)生檔案材料中，因此這里就不必作為實(shí)體了。學(xué)籍管理局部應(yīng)用的分E-R圖學(xué)籍管理局部E-R圖實(shí)體屬性 上圖中省略了各個實(shí)體的屬性描述：w 學(xué)生：學(xué)號，姓名，出生日期w 性別：性別w 檔案材料：檔案號， w 班級：班級號，學(xué)生人數(shù)w 班主任：職工號，姓名，性別， 是否為優(yōu)秀班主任w 宿舍：宿舍編號，地址，人數(shù) 其中有下劃線的屬性為實(shí)體的碼。課程管理局部應(yīng)用的分E-R圖 同樣方法可以得到課程管理局部應(yīng)用的分E-R圖課程管理局部應(yīng)用的分E-R圖 各實(shí)體的屬性分別為：w 學(xué)生：姓名，學(xué)號，性別，年

34、齡，所在系， 年級，平均成績w 課程：課程號，課程名，學(xué)分w 教師：職工號，姓名，性別，職稱w 教科書：書號，書名，價錢w 教室：教室編號，地址，容量4.3.3 視圖的集成 視圖集成w 將各個局部視圖進(jìn)行合并，集成為總E-R圖 視圖集成的兩種方式w 一次集成 一次集成多個分E-R圖 通常用于局部視圖比較簡單時w 逐步累積式 首先集成兩個局部視圖（通常是比較關(guān)鍵的兩個局部視圖） 以后每次將一個新的局部視圖集成進(jìn)來集成局部E-R圖的步驟w 合并 修改與重構(gòu) 驗(yàn)證整體概念結(jié)構(gòu)邏輯邏輯設(shè)計設(shè)計階段階段概念設(shè)計階段概念設(shè)計階段合并取消沖突修改重構(gòu)消除冗余抽象數(shù)據(jù)設(shè)計局部視圖局部局部E-R圖圖初步初步E-

35、R圖圖基本基本E-R圖圖 合并分E-R圖，生成初步E-R圖 合并而不是簡單拼湊的原因：w 各分E-R圖存在沖突 合并分E-R圖的主要工作與關(guān)鍵所在：w 合理消除各分E-R圖的沖突各個局部應(yīng)用所面向的問題不同；由不同的設(shè)計人員進(jìn)行設(shè)計各個分E-R圖之間必定會存在許多不一致的地方?jīng)_突的種類 1、屬性沖突 2、命名沖突 3、結(jié)構(gòu)沖突1、屬性沖突 兩類屬性沖突w 屬性域沖突：屬性值的類型、取值范圍或取值集合不同。w 屬性取值單位沖突 屬性沖突的解決方法w 通常用討論、協(xié)商等行政手段加以解決 例1：w 由于學(xué)號是數(shù)字，因此某些部門（即局部應(yīng)用）將學(xué)號定義為整數(shù)形式，而由于學(xué)號不用參與運(yùn)算，因此另一些部門

36、（即局部應(yīng)用）將學(xué)號定義為字符型形式。（屬性域沖突） 例2：w 某些部門（即局部應(yīng)用）以出生日期形式表示學(xué)生的年齡，而另一些部門（即局部應(yīng)用）用整數(shù)形式表示學(xué)生的年齡。（屬性域沖突） 例3：w 學(xué)生的身高，有的以米為單位，有的以厘米為單位，有的以尺為單位。（屬性取值單位沖突）2、命名沖突 兩類命名沖突w 同名異義：不同意義的對象在不同的局部應(yīng)用中具有相同的名字w 異名同義（一義多名）：同一意義的對象在不同的局部應(yīng)用中具有不同的名字 發(fā)生的位置w 命名沖突可能發(fā)生在屬性級、實(shí)體級、聯(lián)系級上。其中屬性的命名沖突更為常見。 命名沖突的解決方法w 通過討論、協(xié)商等行政手段加以解決 例1：w 局部應(yīng)用A

37、中將教室稱為房間w 局部應(yīng)用B中將學(xué)生宿舍稱為房間同名異義 例2：w 有的部門把教科書稱為課本w 有的部門則把教科書稱為教材異名同義（一義多名）3、結(jié)構(gòu)沖突（三類） 1）同一對象在不同應(yīng)用中具有不同的抽象w 解決方法：通常是把屬性變換為實(shí)體或把實(shí)體變換為屬性，使同一對象具有相同的抽象。變換時要遵循前面講過的兩個準(zhǔn)則。 例：w “課程”在某一局部應(yīng)用中被當(dāng)作實(shí)體w 在另一局部應(yīng)用中則被當(dāng)作屬性 2）同一實(shí)體在不同局部視圖中所包含的屬性不完全相同，或者屬性的排列次序不完全相同。w 產(chǎn)生原因：不同的局部應(yīng)用關(guān)心的是該實(shí)體的不同側(cè)面。w 解決方法：使該實(shí)體的屬性取各分E-R圖中屬性的并集，再適當(dāng)設(shè)計屬

38、性的次序。 在應(yīng)用A中w 學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，平均成績） 在應(yīng)用B中w 學(xué)生（姓名，學(xué)號，出生日期，所在系，年級） 在應(yīng)用C中w 學(xué)生（姓名，政治面貌，學(xué)號） 合并后w 學(xué)生（學(xué)號，姓名，出生日期，政治面貌，所在系， 年級，性別，平均成績） 3）實(shí)體之間的聯(lián)系在不同局部視圖中呈現(xiàn)不同的類型w 解決方法：根據(jù)應(yīng)用語義對實(shí)體聯(lián)系的類型進(jìn)行綜合或調(diào)整。 例1：w 實(shí)體E1與E2在局部應(yīng)用A中是多對多聯(lián)系，而在局部應(yīng)用B中是一對多聯(lián)系 例2：w 在局部應(yīng)用X中E1與E2發(fā)生聯(lián)系，而在局部應(yīng)用Y中E1、E2、E3三者之間有聯(lián)系。(E-R)1(E-R)2(E-R)12合并兩個分合并兩個分 E-R 圖時

39、的綜合圖時的綜合合并分E-R圖，生成初步E-R圖實(shí)例 例：w 合并學(xué)籍管理局部視圖, 課程管理局部視圖w 這兩個分E-R圖存在著多方面的沖突 (1) 班主任實(shí)際上也屬于教師w 學(xué)籍管理中的班主任實(shí)體與課程管理中的教師實(shí)體在一定程度上屬于異名同義，可以應(yīng)將學(xué)籍管理中的班主任實(shí)體與課程管理中的教師實(shí)體統(tǒng)一稱為教師。w 統(tǒng)一后教師實(shí)體的屬性構(gòu)成為：教師：職工號，姓名，性別，職稱， 是否為優(yōu)秀班主任 (2) 合并教師與學(xué)生間的兩種聯(lián)系w 將班主任改為教師后，教師與學(xué)生之間的聯(lián)系在兩個局部視圖中呈現(xiàn)兩種不同的類型：一種是學(xué)籍管理中教師與學(xué)生之間的指導(dǎo)聯(lián)系一種是課程管理中教師與學(xué)生之間的教學(xué)聯(lián)系w 可以將

40、這兩種聯(lián)系綜合為教學(xué)聯(lián)系。指導(dǎo)聯(lián)系實(shí)際上可以包含在教學(xué)聯(lián)系之中。 (3) 合并性別在兩個局部應(yīng)用中的不同抽象w 性別在兩個局部應(yīng)用中具有不同的抽象，它在學(xué)籍管理中為實(shí)體，在課程管理中為屬性，按照前面提到的兩個原則，在合并后的E-R圖中性別只能作為實(shí)體，否則它無法與宿舍實(shí)體發(fā)生聯(lián)系。 (4) 調(diào)整學(xué)生屬性次序w 在兩個局部E-R圖中，學(xué)生實(shí)體屬性組成及次序都存在差異，應(yīng)將所有屬性綜合，并重新調(diào)整次序。w 假設(shè)調(diào)整結(jié)果為：學(xué)生：學(xué)號，姓名，出生日期，年齡， 所在系，年級，平均成績解決上述沖突后，學(xué)籍管理分E-R圖與課程管理分E-R圖合并為下圖所示形式：學(xué)生管理子系統(tǒng)的初步E-R圖 修改與重構(gòu) 消除

41、冗余的數(shù)據(jù)與冗余的實(shí)體間聯(lián)系 設(shè)計生成基本E-R圖邏輯邏輯設(shè)計設(shè)計階段階段概念設(shè)計階段概念設(shè)計階段合并取消沖突修改重構(gòu)消除冗余抽象數(shù)據(jù)設(shè)計局部視圖局部局部E-R圖圖初步初步E-R圖圖基本基本E-R圖圖1、冗余 冗余的數(shù)據(jù)w 是指可由基本數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)。 冗余的聯(lián)系w 是指可由其他聯(lián)系導(dǎo)出的聯(lián)系。 消除冗余要把握好度w 冗余數(shù)據(jù)和冗余聯(lián)系容易破壞數(shù)據(jù)庫的完整性，給數(shù)據(jù)庫維護(hù)增加困難。w 有時為了提高某些應(yīng)用的效率，不得不以冗余信息作為代價。 根據(jù)需求取舍冗余w 設(shè)計數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)時，哪些冗余信息必須消除，哪些冗余信息允許存在，需要根據(jù)用戶的整體需求來確定。 基本E-R圖w 消除不必要的冗余后的初步E-R圖稱為基本E-R圖2消除冗余的方法 分析方法w 以數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖為依據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)字典中關(guān)于數(shù)據(jù)項之間邏輯關(guān)系的說明來消除冗余。w 如果是為了提高效率，人為地保留了一些冗余數(shù)據(jù)，則應(yīng)把數(shù)據(jù)字典中數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的說明作為完整性約束條件。 規(guī)范化理論w 借助函數(shù)依賴的概念消除冗余聯(lián)系。 例（分析方法）：w 教師工資單中包括該教師的基本工資、各種補(bǔ)貼、應(yīng)扣除的房租水電費(fèi)以及實(shí)發(fā)工資。w 由于實(shí)發(fā)工