數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論AnIntroductiontoDatabaseSystem第七講數(shù)

1、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論An Introduction to Database System第七講第七講 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具備的技術(shù)和知識(shí)n數(shù)據(jù)庫(kù)的基本知識(shí)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)技術(shù)n計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和程序設(shè)計(jì)的方法和技巧n軟件工程的原理和方法n應(yīng)用領(lǐng)域的知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)7.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的定義7.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)7.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法7.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟7.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的定義p什么是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)（P198 狹義定義） 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是指數(shù)據(jù)庫(kù)各級(jí)模式的設(shè)計(jì)，是數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一部分。各級(jí)模式：概念模式、模式、外模式和內(nèi)模式。7.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)p結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）

2、設(shè)計(jì)和行為（處理）設(shè)計(jì)相結(jié)合IPO表輸入：輸出：處理：CreatLoadMain()ifthenend分區(qū)1分區(qū)2邏輯結(jié)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)設(shè)計(jì)概念概念結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)物理物理設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)階階 段段 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 描描 述述數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)處處 理理需 求需 求分分 析析 數(shù)據(jù)字典、全系統(tǒng)中數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)字典、全系統(tǒng)中數(shù)據(jù)項(xiàng)、 數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的描述數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的描述數(shù)據(jù)流圖和判定表（判定樹(shù)）、數(shù)數(shù)據(jù)流圖和判定表（判定樹(shù)）、數(shù)據(jù)字典中處理過(guò)程的描述據(jù)字典中處理過(guò)程的描述 概念模型（概念模型（E-R圖）圖） 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典 系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)包括：系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)包括： 新系統(tǒng)要求、新系統(tǒng)要求、 方案和概圖方案和概

3、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 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)） 存儲(chǔ)安排存儲(chǔ)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(jì)模塊設(shè)計(jì) IPO表表實(shí)施實(shí)施階段階段 編寫(xiě)模式編寫(xiě)模式 裝入數(shù)據(jù)裝入數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)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(cè)試測(cè)試運(yùn)行、運(yùn)行、維護(hù)維護(hù) 性能監(jiān)測(cè)、轉(zhuǎn)儲(chǔ)性能監(jiān)測(cè)、轉(zhuǎn)儲(chǔ)/恢復(fù)恢復(fù) 數(shù)據(jù)庫(kù)重組和重構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)重組和重構(gòu) 新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、運(yùn)行、維護(hù)（修正性、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)）適應(yīng)性、改善性維護(hù)）7.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

4、方法p手工試湊法p基于E-R模型的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法n概念設(shè)計(jì)，是目前廣泛使用的方法p3NF的設(shè)計(jì)方法n采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論的方法來(lái)指導(dǎo)邏輯模型設(shè)計(jì)pODL(Object Definition Language)方法n面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法n直接轉(zhuǎn)換為面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)7.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟n需求分析n概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)n邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)n物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）需求分析階段n準(zhǔn)確了解與分析用戶需求（包括數(shù)據(jù)與處理）n是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的基礎(chǔ)，是最困難、最耗費(fèi)時(shí)間的一步7.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段n是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵n通過(guò)對(duì)用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象，形成一

5、個(gè)獨(dú)立于具體DBMS的概念模型7.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）p概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)（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(duì)數(shù)據(jù)的處理要求。是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)真實(shí)模型。（2）易于理解，從而可以用它和不熟悉計(jì)算機(jī)的用戶交換意見(jiàn)，用戶的積極參與是數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵。7.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）p概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)(續(xù))（3）易于更改，當(dāng)應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用要求改變時(shí)，容易對(duì)概念模型修改和擴(kuò)充。（4）易于向關(guān)系等各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。7.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）p描述概念模型的工具nE-R圖7.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段n將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個(gè)DBMS所支持的邏輯模型n對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換原則 一個(gè)實(shí)體集轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。 一個(gè)m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。 一個(gè)1:n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與n端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。 一個(gè)1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換原則5. 三個(gè)或三個(gè)以上實(shí)體間的一個(gè)多元聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。6.具有相同碼的關(guān)系模式可合并。優(yōu)化數(shù)據(jù)模型的方法 確定數(shù)據(jù)依賴 對(duì)于各個(gè)關(guān)系模式之間的數(shù)據(jù)依賴進(jìn)行極小化處理，消除冗余的聯(lián)系。 確定各關(guān)系模式分別屬于第幾范式。 分析對(duì)于應(yīng)用環(huán)境這些模式是否合適，確定是否要