第7章-數(shù)據(jù)庫設計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論An

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System第七章

數(shù)據(jù)庫設計An

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System數(shù)據(jù)庫設計概述需求分析概念結(jié)構(gòu)設計邏輯結(jié)構(gòu)設計數(shù)據(jù)庫的物理設計數(shù)據(jù)庫實施和小結(jié)An

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System數(shù)據(jù)庫設計數(shù)據(jù)庫設計是指對于一個給定的應用環(huán)境，構(gòu)造（設計）優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫邏輯模式和物理結(jié)構(gòu)，并據(jù)此建立數(shù)據(jù)庫及其應用系統(tǒng)，使之能夠有效地和管理數(shù)據(jù)，滿足各種用戶的應用需求，包括信息管理要求和數(shù)據(jù)操作要求。目標：為用戶和各種應用系統(tǒng)提供一個信息基礎設施和高效率的運行環(huán)境An

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System1.數(shù)據(jù)庫設計的特點2.數(shù)據(jù)庫設計方法3.數(shù)據(jù)庫設計的基本步驟4.數(shù)據(jù)庫設計過程中的各級模式An

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System數(shù)據(jù)庫建設的基本規(guī)律三分技術(shù)，七分管理，十二分基礎數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)庫建設項目管理企業(yè)（即應用部門）的業(yè)務管理基礎數(shù)據(jù)收集、入庫更新新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設計和行為（處理）設計相結(jié)合將數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設計和數(shù)據(jù)處理設計密切結(jié)合現(xiàn)實世界概念模型設計子模式設計物理數(shù)據(jù)庫設計邏輯數(shù)據(jù)庫設計數(shù)據(jù)分析功能分析功能模型功能說明事務設計程序說明應用程序設計程序編碼調(diào)試建立數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和行為分離的設計An

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System1.數(shù)據(jù)庫設計的特點2.數(shù)據(jù)庫設計方法3.數(shù)據(jù)庫設計的基本步驟4.數(shù)據(jù)庫設計過程中的各級模式手工與經(jīng)驗相結(jié)合方法設計質(zhì)量與設計

的經(jīng)驗和水平有直接關(guān)系數(shù)據(jù)庫運行一段時間后常常不同程度地發(fā)現(xiàn)各種問題，增加了

代價規(guī)范設計法基本思想：過程迭代和逐步求精An

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System新奧爾良（New

Orleans）方法將數(shù)據(jù)庫設計分為若干階段和步驟基于E-R模型的數(shù)據(jù)庫設計方法概念設計階段廣泛采用3NF（第三范式）的設計方法邏輯階段可采用的有效方法ODL（Object

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Language）方法面

象的數(shù)據(jù)庫設計方法An

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System計算機輔助設計ORACLE Designer

2000SYBASE

PowerDesignerAn

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System1.數(shù)據(jù)庫設計的特點2.數(shù)據(jù)庫設計方法3.數(shù)據(jù)庫設計的基本步驟4.數(shù)據(jù)庫設計過程中的各級模式數(shù)據(jù)庫設計分6個階段需求分析概念結(jié)構(gòu)設計邏輯結(jié)構(gòu)設計物理結(jié)構(gòu)設計數(shù)據(jù)庫實施數(shù)據(jù)庫運行和需求分析和概念設計獨立于任何數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)邏輯設計和物理設計與選用的DBMS密切相關(guān)An

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System一、數(shù)據(jù)庫設計的準備工作：選定參加設計的人系統(tǒng)分析

、數(shù)據(jù)庫設計自始至終參與數(shù)據(jù)庫設計用戶和數(shù)據(jù)庫管理員主要參加需求分析和數(shù)據(jù)庫的運行應用開發(fā) （程序員和操作員）在系統(tǒng)實施階段參與進來，負責編制程序和準備軟硬件環(huán)境An

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System二、數(shù)據(jù)庫設計的過程(六個階段)⒈需求分析階段準確了解與分析用戶需求（包括數(shù)據(jù)與處理）最 、最耗費時間的一步An

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System⒉概念結(jié)構(gòu)設計階段整個數(shù)據(jù)庫設計的關(guān)鍵通過對用戶需求進行綜合、歸納與抽象，形成一個獨立于具體DBMS的概念模型An

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System⒊邏輯結(jié)構(gòu)設計階段將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型對其進行優(yōu)化⒋數(shù)據(jù)庫物理設計階段為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)（包括 結(jié)構(gòu)和存取方法）An

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System⒌數(shù)據(jù)庫實施階段運用DBMS提供的數(shù)據(jù)庫語言（如SQL）及宿主語言，根據(jù)邏輯設計和物理設計的結(jié)果建立數(shù)據(jù)庫編制與調(diào)試應用程序組織數(shù)據(jù)入庫進行試運行⒍數(shù)據(jù)庫運行和

階段數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)經(jīng)過試運行后即可投入正式運行在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行過程中必須不斷地對其進行評價、調(diào)整與修改An

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System設計一個完善的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)往往是上述六個階段的不斷反復（P202圖7.2）把數(shù)據(jù)庫設計和對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)處理的設計緊密結(jié)合起來將這兩個方面的需求分析、抽象、設計、實現(xiàn)在各個階段同時進行，相互參照，相互補充，以完善兩方面的設計An

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System數(shù)據(jù)庫設計各個階段的設計描述An

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System1.數(shù)據(jù)庫設計的特點2.數(shù)據(jù)庫設計方法3.數(shù)據(jù)庫設計的基本步驟4.數(shù)據(jù)庫設計過程中的各級模式數(shù)據(jù)庫設計不同階段形成的數(shù)據(jù)庫各級模式數(shù)據(jù)庫的各級模式An

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System數(shù)據(jù)庫設計概述需求分析概念結(jié)構(gòu)設計邏輯結(jié)構(gòu)設計數(shù)據(jù)庫的物理設計數(shù)據(jù)庫實施和小結(jié)An

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System1.需求分析的任務2.需求分析的方法3.數(shù)據(jù)字典An

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System需求分析的任務需求分析的重點需求分析的難點詳細 現(xiàn)實世界要處理的對象（組織、部門、企業(yè)等）充分了解原系統(tǒng)（手工系統(tǒng)或計算機系統(tǒng)）明確用戶的各種需求確定新系統(tǒng)的功能充分考慮今后可能的擴充和改變An

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的重點是“數(shù)據(jù)”和“處理”，獲得用戶對數(shù)據(jù)庫要求信息要求處理要求安全性與完整性要求An

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System確定用戶最終需求用戶缺少計算機知識設計

缺少用戶的專業(yè)知識解決方法設計必須不斷深入地與用戶進行交流An

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System1.需求分析的任務2.需求分析的方法3.數(shù)據(jù)字典

需求達成共識分析表達需求An

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System⑴組織機構(gòu)情況⑵

的業(yè)務活動情況。⑶在熟悉業(yè)務活動的基礎上，協(xié)助用戶明確對新系統(tǒng)的各種要求。⑷確定新系統(tǒng)的邊界An

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System跟班作業(yè)開

會請專人介紹詢問設計 表請用戶填寫(6)查閱記錄An

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System結(jié)構(gòu)化分析方法（Structuredysis，簡稱SA方法）從最上層的系統(tǒng)組織機構(gòu)入手自頂向下、逐層分解分析系統(tǒng)An

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System1．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)信息要求數(shù)據(jù)來源處理數(shù)據(jù)輸出處理要求An

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System2.分解處理功能和數(shù)據(jù)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分解數(shù)據(jù)處理功能逐步分解同時，逐級分解所用數(shù)據(jù)，形成若干層次的數(shù)據(jù)流圖表達方法處理邏輯：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．將分析結(jié)果再次提交給用戶，征得用戶的認可需求分析過程An

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System1.需求分析的任務2.需求分析的方法3.數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典的用途進行詳細的數(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)字典的內(nèi)容數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)處理過程An

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System數(shù)據(jù)項是不可再分的數(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，數(shù)據(jù)項之間的聯(lián)系｝An

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System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)流是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂健?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， 期流量｝An

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System數(shù)據(jù)

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)數(shù)據(jù)的描述描述＝｛數(shù)據(jù)

名，說明，

，輸入的數(shù)據(jù)流，輸出的數(shù)據(jù)流，組成:｛數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)｝，數(shù)據(jù)量，存取頻度，存取方式｝An

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System具體處理邏輯一般用判定表或判定樹來描述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｝｝例：學生學籍管理子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)項，以“學號”為例：數(shù)據(jù)項：

學號含義說明：唯一標識每個學生別名：類型：長度：學生

字符型

8取值范圍：00000000至99999999取值含義：前兩位標別該學生所在年級，后六位按順序與其他數(shù)據(jù)項的邏輯關(guān)系：An

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System數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以“學生”為例“學生”是該系統(tǒng)中的一個

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：含義說明：學生是學籍管理子系統(tǒng)的主體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，定義了一個學生的有關(guān)信息學號，

，

，

，所在系，年級組成：An

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System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：批準組成：……平均流量：

……期流量：……An

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System數(shù)據(jù)，“學生登