數(shù)據(jù)庫第三章

1、機械工業(yè)出版社2第3章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計方法 3.1 3.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計概述 3.1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容 3.1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注意的問題 3.1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計的基本方法 3.1.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟 3.2 3.2 系統(tǒng)需求分析系統(tǒng)需求分析 3.2.1 需求分析的任務(wù)和方法 3.2.2 數(shù)據(jù)字典及其表示 3.3 3.3 概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計 3.3.1 概念結(jié)構(gòu)的特點及設(shè)計方法 3.3.2 數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計 3.3.3 視圖的集成3.4 3.4 數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計 3.4.1 概念模型向網(wǎng)狀模型轉(zhuǎn)換 3.4.

2、2 概念模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換 3.7 3.7 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計33.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計概述3.1.1 3.1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容目標(biāo)：目標(biāo)：對于給定的應(yīng)用環(huán)境，建立一個性能良好的、能滿足不同對于給定的應(yīng)用環(huán)境，建立一個性能良好的、能滿足不同用戶使用要求的、又能被選定的用戶使用要求的、又能被選定的DBMS所接受的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式。所接受的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式。按照該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式建立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)能夠完整地反映按照該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式建立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)能夠完整地反映現(xiàn)實世界中信息及信息之間的聯(lián)系；能夠有效地進行數(shù)據(jù)存儲；現(xiàn)實世界中信息及信息之間的聯(lián)系

3、；能夠有效地進行數(shù)據(jù)存儲；能夠方便地執(zhí)行各種數(shù)據(jù)檢索和處理操作；并且有利于進行數(shù)據(jù)能夠方便地執(zhí)行各種數(shù)據(jù)檢索和處理操作；并且有利于進行數(shù)據(jù)維護和數(shù)據(jù)控制管理的工作。維護和數(shù)據(jù)控制管理的工作。內(nèi)容：內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)特性設(shè)計，數(shù)據(jù)庫的行為特性設(shè)計，數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)特性設(shè)計，數(shù)據(jù)庫的行為特性設(shè)計，數(shù)據(jù)庫的物理模式設(shè)計。將數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)特性設(shè)計和行為特性設(shè)計結(jié)合的物理模式設(shè)計。將數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)特性設(shè)計和行為特性設(shè)計結(jié)合起來，相互參照，同步進行，才能較好地達到設(shè)計目標(biāo)。起來，相互參照，同步進行，才能較好地達到設(shè)計目標(biāo)。 設(shè)計包括數(shù)據(jù)庫設(shè)計和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計兩方面。數(shù)據(jù)庫設(shè)計包括數(shù)據(jù)庫設(shè)計和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系

4、統(tǒng)設(shè)計兩方面。數(shù)據(jù)庫設(shè)計是設(shè)計數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)特性，為特定應(yīng)用環(huán)境構(gòu)造出最優(yōu)的數(shù)據(jù)設(shè)計是設(shè)計數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)特性，為特定應(yīng)用環(huán)境構(gòu)造出最優(yōu)的數(shù)據(jù)模型；數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計是設(shè)計數(shù)據(jù)庫的行為結(jié)構(gòu)特性，建立模型；數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計是設(shè)計數(shù)據(jù)庫的行為結(jié)構(gòu)特性，建立能滿足各種用戶對數(shù)據(jù)庫應(yīng)用需求的功能模型。能滿足各種用戶對數(shù)據(jù)庫應(yīng)用需求的功能模型。4 1. 1. 數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)特性設(shè)計數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)特性設(shè)計 先將現(xiàn)實世界中的事物、事物間的聯(lián)系用先將現(xiàn)實世界中的事物、事物間的聯(lián)系用E-R圖表示，圖表示，再將各個分再將各個分E-R圖匯總，得出數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)模型，最圖匯總，得出數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)模型，最后將概念結(jié)構(gòu)模型轉(zhuǎn)化為

5、數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)模型表示。后將概念結(jié)構(gòu)模型轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)模型表示。2. 2. 數(shù)據(jù)庫的行為特性設(shè)計數(shù)據(jù)庫的行為特性設(shè)計 首先要將現(xiàn)實世界中的數(shù)據(jù)及應(yīng)用情況用數(shù)據(jù)流程圖首先要將現(xiàn)實世界中的數(shù)據(jù)及應(yīng)用情況用數(shù)據(jù)流程圖和數(shù)據(jù)字典表示，并詳細描述其中的數(shù)據(jù)操作要求（即操和數(shù)據(jù)字典表示，并詳細描述其中的數(shù)據(jù)操作要求（即操作對象、方法、頻度和實時性要求），進而得出系統(tǒng)的功作對象、方法、頻度和實時性要求），進而得出系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫的子模式。能模塊結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫的子模式。3. 3. 數(shù)據(jù)庫的物理模式設(shè)計數(shù)據(jù)庫的物理模式設(shè)計 根據(jù)庫結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性（即數(shù)據(jù)庫應(yīng)用處理要求），根據(jù)庫結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性（即

6、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用處理要求），在選定的在選定的DBMS環(huán)境下，把數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)模型加以物環(huán)境下，把數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)模型加以物理實現(xiàn)，從而得出數(shù)據(jù)庫的存儲模式和存取方法。理實現(xiàn)，從而得出數(shù)據(jù)庫的存儲模式和存取方法。5加載試驗數(shù)據(jù)加載試驗數(shù)據(jù)程序說明程序說明調(diào)試和運行調(diào)試和運行企業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析用戶業(yè)務(wù)活動分析用戶業(yè)務(wù)活動分析概念模型設(shè)計概念模型設(shè)計邏輯模式設(shè)計邏輯模式設(shè)計物理模式設(shè)計物理模式設(shè)計用戶子模式設(shè)計用戶子模式設(shè)計功能模型功能模型事務(wù)設(shè)計事務(wù)設(shè)計應(yīng)用程序設(shè)計應(yīng)用程序設(shè)計性能考核性能考核滿意滿意投入運行維護投入運行維護加載數(shù)據(jù)庫加載數(shù)據(jù)庫不不是是61. 1. 考慮到計算機硬件、軟件和干件的

7、實際情況考慮到計算機硬件、軟件和干件的實際情況(1) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的硬件條件數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的硬件條件 根據(jù)其數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備、計算機性能等硬件根據(jù)其數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備、計算機性能等硬件條件設(shè)計數(shù)據(jù)庫的規(guī)模、數(shù)據(jù)存儲方式、分布結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)通訊條件設(shè)計數(shù)據(jù)庫的規(guī)模、數(shù)據(jù)存儲方式、分布結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)通訊方式。方式。(2) DBMS和主語言系統(tǒng)的特點和主語言系統(tǒng)的特點 在數(shù)據(jù)庫設(shè)計前，應(yīng)當(dāng)選擇合適的在數(shù)據(jù)庫設(shè)計前，應(yīng)當(dāng)選擇合適的DBMS和主語言系統(tǒng)，使和主語言系統(tǒng)，使之適合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的要求。之適合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的要求。(3) 數(shù)據(jù)庫用戶的技術(shù)水平和管理水平數(shù)據(jù)庫用戶的技術(shù)水平和管理水平 應(yīng)當(dāng)

8、讓應(yīng)當(dāng)讓DBA充分參與設(shè)計數(shù)據(jù)庫的工作，使之對數(shù)據(jù)庫設(shè)計充分參與設(shè)計數(shù)據(jù)庫的工作，使之對數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程的每個細節(jié)都了解的比較清楚。過程的每個細節(jié)都了解的比較清楚。2. 2. 使結(jié)構(gòu)特性設(shè)計和行為特性設(shè)計緊密結(jié)合使結(jié)構(gòu)特性設(shè)計和行為特性設(shè)計緊密結(jié)合 數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程是一種自上而下的、逐步逼近設(shè)計目標(biāo)的過數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程是一種自上而下的、逐步逼近設(shè)計目標(biāo)的過程，是結(jié)構(gòu)設(shè)計和行為設(shè)計分離設(shè)計、相互參照、反復(fù)探尋的過程，是結(jié)構(gòu)設(shè)計和行為設(shè)計分離設(shè)計、相互參照、反復(fù)探尋的過程。程。 3.1.23.1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注意的問題數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注意的問題7 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)分?jǐn)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)分6個階段進行

9、，這個階段進行，這6個階段是需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計、邏輯個階段是需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫實施和結(jié)構(gòu)設(shè)計、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫實施和數(shù)據(jù)庫運行和維護。數(shù)據(jù)庫運行和維護。 3.1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本方法數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本方法8需求分需求分析階段析階段概念設(shè)計階概念設(shè)計階段段邏 輯 設(shè) 計 階邏 輯 設(shè) 計 階段段物 理 設(shè) 計 階物 理 設(shè) 計 階段段數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫實施階段實施階段數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫運行、維護階段運行、維護階段不滿意不滿意需求收集和分析需求收集和分析設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型優(yōu)化數(shù)據(jù)模型優(yōu)化設(shè)計物理結(jié)構(gòu)設(shè)計物理結(jié)構(gòu)評價設(shè)計，性

10、能預(yù)測評價設(shè)計，性能預(yù)測物理實現(xiàn)物理實現(xiàn)試驗性運行試驗性運行使用、維護數(shù)據(jù)庫使用、維護數(shù)據(jù)庫不滿意不滿意應(yīng)用需求應(yīng)用需求（數(shù)據(jù)、處理）（數(shù)據(jù)、處理） 轉(zhuǎn)換規(guī)則、轉(zhuǎn)換規(guī)則、DBMS要求和優(yōu)化要求和優(yōu)化方法方法 應(yīng)用要求，應(yīng)用要求，DBMS詳細特征詳細特征和限制和限制91.1.需求分析階段需求分析階段: :準(zhǔn)確了解并分析用戶對系統(tǒng)的需要和要求，弄清系統(tǒng)要達到的目標(biāo)和實現(xiàn)的功能。2. 2. 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段: :對用戶需求進行綜合、歸納和抽象，形成一個獨立于具體計算機和DBMS的概念模型。3. 3. 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段：邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段：將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型，并將其

11、性能進行優(yōu)化。4. 4. 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段：數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段：為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)和存取方法。5. 5. 數(shù)據(jù)庫實施階段：數(shù)據(jù)庫實施階段：運用DBMS提供的數(shù)據(jù)操作語言和宿主語言，根據(jù)數(shù)據(jù)庫的邏輯設(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)入庫并進行系統(tǒng)試運行。6. 6. 數(shù)據(jù)庫運行和維護階段：數(shù)據(jù)庫運行和維護階段：不斷地對其結(jié)構(gòu)性能進行評價、調(diào)整和修改。 103.2.1 3.2.1 需求分析的任務(wù)和方法需求分析的任務(wù)和方法任務(wù)：調(diào)查現(xiàn)實世界要處理的對象；了解原系統(tǒng)的概況和發(fā)展前景；明確任務(wù)：調(diào)查現(xiàn)實世界要處理的對象；了解原系統(tǒng)的

12、概況和發(fā)展前景；明確用戶的各種需求；收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及其處理方法；確定新系統(tǒng)的功能和邊界。用戶的各種需求；收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及其處理方法；確定新系統(tǒng)的功能和邊界。1. 1. 系統(tǒng)需求調(diào)查的內(nèi)容系統(tǒng)需求調(diào)查的內(nèi)容(1) 數(shù)據(jù)庫中的信息內(nèi)容數(shù)據(jù)庫中的信息內(nèi)容 數(shù)據(jù)庫中需存儲哪些數(shù)據(jù)，包括用戶將從數(shù)據(jù)庫中直接獲得或間接導(dǎo)出的數(shù)據(jù)庫中需存儲哪些數(shù)據(jù)，包括用戶將從數(shù)據(jù)庫中直接獲得或間接導(dǎo)出的信息內(nèi)容和性質(zhì)。信息內(nèi)容和性質(zhì)。(2) 數(shù)據(jù)處理內(nèi)容數(shù)據(jù)處理內(nèi)容用戶要完成什么數(shù)據(jù)處理功能；用戶對數(shù)據(jù)處理響應(yīng)時間的要求；數(shù)據(jù)處用戶要完成什么數(shù)據(jù)處理功能；用戶對數(shù)據(jù)處理響應(yīng)時間的要求；數(shù)據(jù)處理的工作方式。理的工作方式。(3)

13、 數(shù)據(jù)安全性和完整性要求數(shù)據(jù)安全性和完整性要求數(shù)據(jù)的保密措施和存取控制要求；數(shù)據(jù)自身的或數(shù)據(jù)間的約束限制。數(shù)據(jù)的保密措施和存取控制要求；數(shù)據(jù)自身的或數(shù)據(jù)間的約束限制。 分析用戶的要求，將分析結(jié)果用數(shù)據(jù)流程圖和數(shù)據(jù)字典表示。分析用戶的要求，將分析結(jié)果用數(shù)據(jù)流程圖和數(shù)據(jù)字典表示。11了解現(xiàn)實世界的組織機構(gòu)情況了解現(xiàn)實世界的組織機構(gòu)情況 弄清所設(shè)計的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與哪些部門相關(guān)，這些部門弄清所設(shè)計的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與哪些部門相關(guān)，這些部門以及下屬各個單位的聯(lián)系和職責(zé)是什么。以及下屬各個單位的聯(lián)系和職責(zé)是什么。(2) 了解相關(guān)部門的業(yè)務(wù)活動情況了解相關(guān)部門的業(yè)務(wù)活動情況 各部門需要輸入和使用什么數(shù)據(jù)；在部門中是

14、如何加各部門需要輸入和使用什么數(shù)據(jù)；在部門中是如何加工處理這些數(shù)據(jù)的；各部門需要輸出什么信息；輸出到什工處理這些數(shù)據(jù)的；各部門需要輸出什么信息；輸出到什么部門；輸出數(shù)據(jù)的格式是什么。么部門；輸出數(shù)據(jù)的格式是什么。(3) 確定新系統(tǒng)的邊界確定新系統(tǒng)的邊界 哪些功能現(xiàn)在就由計算機完成；哪些功能將來準(zhǔn)備讓哪些功能現(xiàn)在就由計算機完成；哪些功能將來準(zhǔn)備讓計算機完成；哪些功能或活動由人工完成。由計算機完成計算機完成；哪些功能或活動由人工完成。由計算機完成的功能就是新系統(tǒng)應(yīng)該實現(xiàn)的功能。的功能就是新系統(tǒng)應(yīng)該實現(xiàn)的功能。 12 (1) 跟班作業(yè)跟班作業(yè)數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員親身參加業(yè)務(wù)工作。數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員親身參加業(yè)務(wù)

15、工作。(2) 開調(diào)查會開調(diào)查會通過與用戶座談的方式來了解業(yè)務(wù)活動情況及用戶需求。通過與用戶座談的方式來了解業(yè)務(wù)活動情況及用戶需求。(3) 請專人介紹請專人介紹 請業(yè)務(wù)熟練的專家或用戶介紹業(yè)務(wù)專業(yè)知識和業(yè)務(wù)活動情況，請業(yè)務(wù)熟練的專家或用戶介紹業(yè)務(wù)專業(yè)知識和業(yè)務(wù)活動情況，設(shè)計人員從中了解并詢問相關(guān)問題。設(shè)計人員從中了解并詢問相關(guān)問題。(4) 詢問詢問對某些調(diào)查中的問題，可以找專人詢問。對某些調(diào)查中的問題，可以找專人詢問。 (5) 設(shè)計調(diào)查表請用戶填寫設(shè)計調(diào)查表請用戶填寫 數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員可以提前設(shè)計一個合理的、詳細的業(yè)務(wù)活動及數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員可以提前設(shè)計一個合理的、詳細的業(yè)務(wù)活動及數(shù)據(jù)要求調(diào)查表，并將

16、此表發(fā)給相關(guān)的用戶。數(shù)據(jù)要求調(diào)查表，并將此表發(fā)給相關(guān)的用戶。 (6) 查閱現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)記錄查閱現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)記錄查閱與原系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)記錄，包括帳本、檔案或文獻等。查閱與原系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)記錄，包括帳本、檔案或文獻等。3. 3. 系統(tǒng)需求調(diào)查的方法系統(tǒng)需求調(diào)查的方法13常用的有結(jié)構(gòu)化分析方法常用的有結(jié)構(gòu)化分析方法:1) 自頂向下的設(shè)計方法。自頂向下的設(shè)計方法。先定義全局概念結(jié)構(gòu)的框架，先定義全局概念結(jié)構(gòu)的框架，然后逐步細化為完整的全局概念結(jié)構(gòu)。然后逐步細化為完整的全局概念結(jié)構(gòu)。2) 自底向上的設(shè)計方法。自底向上的設(shè)計方法。先定義各局部應(yīng)用的概念結(jié)構(gòu)，先定義各局部應(yīng)用的概念結(jié)構(gòu)，后將它們集成，得

17、到全局概念結(jié)構(gòu)。后將它們集成，得到全局概念結(jié)構(gòu)。3) 逐步擴張的設(shè)計方法。逐步擴張的設(shè)計方法。先定義最重要的核心部分，后先定義最重要的核心部分，后向外擴充，生成其他概念結(jié)構(gòu)。向外擴充，生成其他概念結(jié)構(gòu)。4) 混合策略設(shè)計的方法?；旌喜呗栽O(shè)計的方法。即采用自頂向下與自底向上相即采用自頂向下與自底向上相結(jié)合的方法。結(jié)合的方法。14 數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合1. 1. 數(shù)據(jù)項：數(shù)據(jù)項是不可再分的數(shù)據(jù)單位。數(shù)據(jù)項：數(shù)據(jù)項是不可再分的數(shù)據(jù)單位。2. 2. 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。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。3. 3. 數(shù)據(jù)流：據(jù)流是數(shù)據(jù)

18、結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂健?shù)據(jù)流：據(jù)流是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂健?. 4. 數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)存儲是數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)停留或保存數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)存儲是數(shù)據(jù)及其結(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。數(shù)據(jù)存的地方，也是數(shù)據(jù)流的來源和去向之一。數(shù)據(jù)存儲可以是手工文檔、手工憑單或計算機文檔。儲可以是手工文檔、手工憑單或計算機文檔。5. 5. 處理過程：用判定表或判定樹來描述。處理過程：用判定表或判定樹來描述。15 D1 在校學(xué)生 D3 學(xué)生學(xué)籍表學(xué)生科 刪除記錄 a P1 P2 退學(xué)通知 學(xué)生學(xué)生 退學(xué)處理 畢業(yè)處理 c 派遣證 c 學(xué)生科各系 D2 成績記錄 D4 學(xué)分記錄 a b 一個數(shù)據(jù)流程

19、圖的實例 163.3.13.3.1 概念結(jié)構(gòu)的特點及設(shè)計方法3.3.2 數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計1. 三種數(shù)據(jù)抽象方法三種數(shù)據(jù)抽象方法分類分類: 定義某一類概念作為現(xiàn)實世界中一組對象的類型，這些對定義某一類概念作為現(xiàn)實世界中一組對象的類型，這些對象具有某些共同的特性和行為。在象具有某些共同的特性和行為。在E-R模型中，實體集就是這模型中，實體集就是這種抽象。種抽象。學(xué) 生張映王平劉勇張映.“is member of ”173.3.2 數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計 (2) 聚集：定義某一類型的組成成分，聚集：定義某一類型的組成成分，它抽象了對象內(nèi)部的類型和它抽象了對象內(nèi)部的類型和 成分之間成分之間的的“

20、is part of ”的語義。在的語義。在E-R模型中模型中若干屬性的聚集組成了實體型若干屬性的聚集組成了實體型,就是這就是這種抽象種抽象,如下圖所示如下圖所示 學(xué) 生學(xué)號姓名專業(yè)班級“is part of “18(3) 概括：定義類型之間的一種子集聯(lián)系，它概括：定義類型之間的一種子集聯(lián)系，它抽象了類型之間的抽象了類型之間的“所屬所屬”的語義。的語義。2. 設(shè)計分設(shè)計分E-R圖圖 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計是利用抽象機制對需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計是利用抽象機制對需求分析階段收集到的數(shù)據(jù)分類、組織（聚集），階段收集到的數(shù)據(jù)分類、組織（聚集），形成實體集、屬性和碼，確定實體集之間形成實體集、屬性和碼，確定實體集之

21、間的聯(lián)系類型（一對一、一對多或多對多的的聯(lián)系類型（一對一、一對多或多對多的聯(lián)系），進而設(shè)計分聯(lián)系），進而設(shè)計分E-R圖。圖。3.3.2 數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計191. 合并分合并分E-R圖，生成初步圖，生成初步E-R圖圖(1) 屬性沖突屬性沖突1) 屬性域沖突，即屬性值的類型、取值范圍或取值集合不同。2) 屬性取值單位沖突。(2) 命名沖突命名沖突1) 同名異義沖突，即不同意義的對象在不同的局部應(yīng)用中具有相同的名字。2) 異名同義沖突，即意義相同的對象在不同的局部應(yīng)用中有不同的名字。(3) 結(jié)構(gòu)沖突結(jié)構(gòu)沖突1) 同一對象在不同的應(yīng)用中具有不同的抽象。2) 同一實體在不同分E-R圖中的屬性組成不

22、一致.3) 實體之間的聯(lián)系在不同的分E-R圖中呈現(xiàn)不同的類型。2. 消除不必要的冗余，設(shè)計基本消除不必要的冗余，設(shè)計基本E-R圖圖203.4.1 概念模型向網(wǎng)狀模型轉(zhuǎn)換概念模型向網(wǎng)狀模型轉(zhuǎn)換不同型實體集及其聯(lián)系的轉(zhuǎn)換規(guī)則不同型實體集及其聯(lián)系的轉(zhuǎn)換規(guī)則1) 每個實體集轉(zhuǎn)換成一個記錄。每個實體集轉(zhuǎn)換成一個記錄。2) 每個每個1:n的二元聯(lián)系轉(zhuǎn)換成一個系，系的方向由的二元聯(lián)系轉(zhuǎn)換成一個系，系的方向由1方方實體記錄指向?qū)嶓w記錄指向n方實體記錄。方實體記錄。3) 每個每個m:n的二元聯(lián)系，在轉(zhuǎn)換時要引入一個連結(jié)記的二元聯(lián)系，在轉(zhuǎn)換時要引入一個連結(jié)記錄，并形成兩個系，系的方向由實體記錄方指向連結(jié)錄，并形成

23、兩個系，系的方向由實體記錄方指向連結(jié)記錄方。記錄方。1. 4) K（=3）個實體型之間的多元聯(lián)系，在轉(zhuǎn)換個實體型之間的多元聯(lián)系，在轉(zhuǎn)換時也引入一個連結(jié)記錄，并將聯(lián)系轉(zhuǎn)換成時也引入一個連結(jié)記錄，并將聯(lián)系轉(zhuǎn)換成K個實體記個實體記錄型和連結(jié)記錄型之間的錄型和連結(jié)記錄型之間的K個系，系的方向均為實體個系，系的方向均為實體型指向連結(jié)記錄。型指向連結(jié)記錄。 21 部門部門-職工職工1n部門職工部門-職工系學(xué)生選課課程mn學(xué)生課程選課學(xué)生-選課課程-選課(a) 1:n聯(lián)系的轉(zhuǎn)換實例聯(lián)系的轉(zhuǎn)換實例 (b) m:n聯(lián)系的轉(zhuǎn)換實例聯(lián)系的轉(zhuǎn)換實例 22部件部件工程工程部件部件-工程工程-供應(yīng)供應(yīng)供應(yīng)供應(yīng)mnp部件部

24、件工程工程供應(yīng)供應(yīng)部件部件-工程工程-供應(yīng)供應(yīng)Set1Set2Set323實體集的轉(zhuǎn)換規(guī)則實體集的轉(zhuǎn)換規(guī)則 概念模型中的一個實體集轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型中的概念模型中的一個實體集轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型中的一個關(guān)系，實體的屬性就是關(guān)系的屬性，實體的碼就一個關(guān)系，實體的屬性就是關(guān)系的屬性，實體的碼就是關(guān)系的碼，關(guān)系的結(jié)構(gòu)是關(guān)系模式。是關(guān)系的碼，關(guān)系的結(jié)構(gòu)是關(guān)系模式。2. 實體集間聯(lián)系的轉(zhuǎn)換規(guī)則實體集間聯(lián)系的轉(zhuǎn)換規(guī)則(1) 1:1聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法1) 將將1:1聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系：與該聯(lián)系相連聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系：與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬的各實體的碼以及聯(lián)系本

25、身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，且每個實體的碼均是該關(guān)系的候選碼。性，且每個實體的碼均是該關(guān)系的候選碼。2) 將將1:1聯(lián)系與某一端實體集所對應(yīng)的關(guān)系合并，則聯(lián)系與某一端實體集所對應(yīng)的關(guān)系合并，則需要在被合并關(guān)系中增加屬性，其新增的屬性為聯(lián)系需要在被合并關(guān)系中增加屬性，其新增的屬性為聯(lián)系本身的屬性和與聯(lián)系相關(guān)的另一個實體集的碼。本身的屬性和與聯(lián)系相關(guān)的另一個實體集的碼。24【例3-1】將圖中E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。方案方案1：聯(lián)系形成的關(guān)系獨立存在：聯(lián)系形成的關(guān)系獨立存在： 職工（職工號，姓名，年齡）；職工（職工號，姓名，年齡）； 產(chǎn)品（產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，價格）；產(chǎn)品（產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，價格）； 負責(zé)

26、（職工號，產(chǎn)品號）負責(zé)（職工號，產(chǎn)品號）.方案方案2：“負責(zé)負責(zé)”與與“職工職工”兩關(guān)系合兩關(guān)系合并：并： 職工（職工號，姓名，年齡，產(chǎn)品職工（職工號，姓名，年齡，產(chǎn)品號）；號）； 產(chǎn)品（產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，價格）；產(chǎn)品（產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，價格）；方案方案3：“負責(zé)負責(zé)”與與“產(chǎn)品產(chǎn)品”兩關(guān)系合兩關(guān)系合并：并： 職工（職工號，姓名，年齡）；職工（職工號，姓名，年齡）； 產(chǎn)品（產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，價格，職工產(chǎn)品（產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，價格，職工號）號）. 負責(zé)1 產(chǎn)品產(chǎn)品號產(chǎn)品名價格1 職工職工號姓名年齡25(2) 1:n聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法 一種方法是將聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個獨立一種方法是將聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系，其關(guān)系

27、的屬性由與該聯(lián)系相連的關(guān)系，其關(guān)系的屬性由與該聯(lián)系相連的各實體集的碼以及聯(lián)系本身的屬性組的各實體集的碼以及聯(lián)系本身的屬性組成，而該關(guān)系的碼為成，而該關(guān)系的碼為n端實體集的碼；端實體集的碼； 另一種方法是在另一種方法是在n端實體集中增加新端實體集中增加新屬性，新屬性由聯(lián)系對應(yīng)的屬性，新屬性由聯(lián)系對應(yīng)的1端實體集的端實體集的碼和聯(lián)系自身的屬性構(gòu)成，新增屬性后碼和聯(lián)系自身的屬性構(gòu)成，新增屬性后原關(guān)系的碼不變。原關(guān)系的碼不變。26【例3-2】將含有1:n聯(lián)系的E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。方案1：聯(lián)系形成的關(guān)系獨立存在。 倉庫（倉庫號，地點，面積）； 產(chǎn)品（產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，價格）； 倉儲（倉庫號，產(chǎn)品號，數(shù)

28、量）.方案2：聯(lián)系形成的關(guān)系與n端對象合并。 倉庫（倉庫號，地點，面積）； 產(chǎn)品（產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，價格，倉庫號，數(shù)量）. 倉儲n 產(chǎn)品產(chǎn)品號產(chǎn)品名價格1 倉庫倉庫號地點面積數(shù)量27(3) m:n聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法 在向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換時，一個在向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換時，一個m:n聯(lián)系聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系。轉(zhuǎn)換方法為：與該聯(lián)轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系。轉(zhuǎn)換方法為：與該聯(lián)系相連的各實體集的碼以及聯(lián)系本身的系相連的各實體集的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，新關(guān)系的碼屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，新關(guān)系的碼為兩個相連實體碼的組合（該碼為多屬為兩個相連實體碼的組合（該碼為多屬性構(gòu)成的組合碼）。性構(gòu)成的組合碼）。28【例3-4】將圖

29、中含有m:n二元聯(lián)系的E-R圖，轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。 轉(zhuǎn)換的關(guān)系模型為：學(xué)生（學(xué)號，姓名，年齡，性別）； 課程（課程號，課程名，學(xué)時數(shù)）； 選修（學(xué)號，課程號，成績）. 學(xué)生學(xué)號姓名年齡性別 課程課程號課程名學(xué)時數(shù)選修mn成績29(4) 三個或三個以上實體集間的多元聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法1) 對于一對多的多元聯(lián)系，轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型的對于一對多的多元聯(lián)系，轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型的方法是修改方法是修改n端實體集對應(yīng)的關(guān)系，將與聯(lián)系端實體集對應(yīng)的關(guān)系，將與聯(lián)系相關(guān)的相關(guān)的1端實體集的碼和聯(lián)系自身的屬性作為端實體集的碼和聯(lián)系自身的屬性作為新屬性加入到新屬性加入到n端實體集中。端實體集中。2) 對于多對多的多元聯(lián)系，轉(zhuǎn)換為關(guān)

30、系模型的對于多對多的多元聯(lián)系，轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型的方法是新建一個獨立的關(guān)系，該關(guān)系的屬性為方法是新建一個獨立的關(guān)系，該關(guān)系的屬性為多元聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬多元聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性，碼為各實體碼的組合。性，碼為各實體碼的組合。30【例3-6】將圖中含有多實體集間的多對多聯(lián)系的E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。 供應(yīng)商（供應(yīng)商號，供應(yīng)商名，地址）；零件（零件號，零件名，單價）；產(chǎn)品（產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，型號）； 供應(yīng)（供應(yīng)商號，零件號，產(chǎn)品號，數(shù)量）. 供應(yīng)商供應(yīng)商號供應(yīng)商名地址 零件零件號零件名單價產(chǎn)品產(chǎn)品號產(chǎn)品名型號供應(yīng)nmp數(shù)量313.7 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計 1. 桌面型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)桌面型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)桌面型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)把DBMS、數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)安排在同一臺計算機中時，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)只讓本機的應(yīng)用程序獨自使用。 2. 兩層結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)兩層結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 兩層結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有：客戶機/服務(wù)器（Client/Server，簡稱C/S）結(jié)構(gòu)和瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，簡稱B/S）結(jié)構(gòu)