交通信息系統(tǒng) - 第六章 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法

1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法1.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本方法

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟2系統(tǒng)需求分析

2.1需求分析的任務(wù)和方法

2.2數(shù)據(jù)字典及其表示3數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

3.1概念結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)方法

3.2

數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)

3.3

視圖的集成

4數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

4.1概念模型向網(wǎng)狀模型轉(zhuǎn)換

4.2概念模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換23.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述3.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

目標(biāo)：對(duì)于給定的應(yīng)用環(huán)境，建立一個(gè)性能良好的、能滿足不同用戶使用要求的、又能被選定的DBMS所接受的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式。按照該模式建立的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)能夠完整地反映現(xiàn)實(shí)世界中信息及信息之間的聯(lián)系；能夠有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；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(jìn)行數(shù)據(jù)維護(hù)和數(shù)據(jù)控制管理的工作。

內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫(kù)的行為特性設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫(kù)的物理模式設(shè)計(jì)。將結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)和行為特性設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)，相互參照，同步進(jìn)行，才能較好地達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的行為結(jié)構(gòu)特性，建立能滿足各種用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用需求的功能模型。3

1.數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)

先將現(xiàn)實(shí)世界中的事物、事物間的聯(lián)系用E-R圖表示，再將各個(gè)分E-R圖匯總，得出數(shù)據(jù)庫(kù)的概念結(jié)構(gòu)模型，最后將概念結(jié)構(gòu)模型轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)模型表示。2.數(shù)據(jù)庫(kù)的行為特性設(shè)計(jì)

首先要將現(xiàn)實(shí)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(xì)描述其中的數(shù)據(jù)操作要求（即操作對(duì)象、方法、頻度和實(shí)時(shí)性要求），進(jìn)而得出系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)的子模式。3.數(shù)據(jù)庫(kù)的物理模式設(shè)計(jì)

根據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性（即數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用處理要求），在選定的DBMS環(huán)境下，把數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)模型加以物理實(shí)現(xiàn)，從而得出數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)模式和存取方法。4加載試驗(yàn)數(shù)據(jù)程序說(shuō)明調(diào)試和運(yùn)行企業(yè)數(shù)據(jù)分析用戶業(yè)務(wù)活動(dòng)分析概念模型設(shè)計(jì)邏輯模式設(shè)計(jì)物理模式設(shè)計(jì)用戶子模式設(shè)計(jì)功能模型事務(wù)設(shè)計(jì)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)性能考核滿意投入運(yùn)行維護(hù)加載數(shù)據(jù)庫(kù)不是5考慮到計(jì)算機(jī)硬件、軟件和干件的實(shí)際情況三分技術(shù)，七分管理，十二分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

(1)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的硬件條件

根據(jù)其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)性能等硬件條件設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)模、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式、分布結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)通訊方式。

(2)DBMS和主語(yǔ)言系統(tǒng)的特點(diǎn)

在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)前，應(yīng)當(dāng)選擇合適的DBMS和主語(yǔ)言系統(tǒng)，使之適合數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的要求。

(3)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶的技術(shù)水平和管理水平

應(yīng)當(dāng)讓DBA充分參與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的工作，使之對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程的每個(gè)細(xì)節(jié)都了解的比較清楚。。2.使結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)和行為特性設(shè)計(jì)緊密結(jié)合

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程是一種自上而下的、逐步逼近設(shè)計(jì)目標(biāo)的過(guò)程，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和行為設(shè)計(jì)分離設(shè)計(jì)、相互參照、反復(fù)探尋的過(guò)程。

3.1.2

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題6數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題是如何建立一個(gè)好的模型。一般而言，這個(gè)好的模型應(yīng)該滿足若干準(zhǔn)則，這些準(zhǔn)則可以分為兩類：結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則和性能準(zhǔn)則。前者討論如何保持?jǐn)?shù)據(jù)的特性。后者則主要是考慮資源合理使用、系統(tǒng)使用方便和效率高的數(shù)據(jù)庫(kù)。具體而言，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)應(yīng)該達(dá)到以下的目標(biāo)：1．滿足用戶的信息需求和處理需求。2．準(zhǔn)確模擬現(xiàn)實(shí)世界3．具有DBMS的支持4．具有良好的性能7

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)分6個(gè)階段進(jìn)行，這6個(gè)階段是需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施和數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)。

3.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法8需求分析階段概念設(shè)計(jì)階段邏輯設(shè)計(jì)階段物理設(shè)計(jì)階段數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行、維護(hù)階段不滿意需求收集和分析設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型優(yōu)化設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)，性能預(yù)測(cè)物理實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)性運(yùn)行使用、維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)不滿意應(yīng)用需求（數(shù)據(jù)、處理）轉(zhuǎn)換規(guī)則、DBMS要求和優(yōu)化方法應(yīng)用要求，DBMS詳細(xì)特征和限制91.需求分析階段:準(zhǔn)確了解并分析用戶對(duì)系統(tǒng)的需要和要求，弄清系統(tǒng)要達(dá)到的目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)的功能。2.概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段:對(duì)用戶需求進(jìn)行綜合、歸納和抽象，形成一個(gè)獨(dú)立于具體計(jì)算機(jī)和DBMS的概念模型。3.邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段：將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型，并將其性能進(jìn)行優(yōu)化。4.數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)階段：為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法。5.數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段：運(yùn)用DBMS提供的數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言和宿主語(yǔ)言，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的結(jié)果建立數(shù)據(jù)庫(kù)、編制與調(diào)試應(yīng)用程序、組織數(shù)據(jù)入庫(kù)并進(jìn)行系統(tǒng)試運(yùn)行。6.數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)階段：不斷地對(duì)其結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)、調(diào)整和修改。

3.1.4數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟10

IPO表……輸入：輸出：處理：Creat……Load……Main()……if……then……end分區(qū)1

分區(qū)2……概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)描述數(shù)據(jù)處理需求分析

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)流圖和判定表（判定樹(shù)）、數(shù)據(jù)字典中處理過(guò)程的描述

概念模型（E-R圖）

數(shù)據(jù)字典

系統(tǒng)說(shuō)明書包括：①新系統(tǒng)要求、方案和概圖②反映新系統(tǒng)信息流的數(shù)據(jù)流圖

某種數(shù)據(jù)模型關(guān)系非關(guān)系

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（模塊結(jié)構(gòu)）

存儲(chǔ)安排方法選擇存取路徑建立

模塊設(shè)計(jì)

IPO表實(shí)施階段

編寫模式裝入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行

程序編碼、編譯聯(lián)結(jié)、測(cè)試運(yùn)行、維護(hù)

性能監(jiān)測(cè)、轉(zhuǎn)儲(chǔ)/恢復(fù)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、適應(yīng)性、改善性維護(hù)）11圖3.3數(shù)據(jù)庫(kù)的各級(jí)模式應(yīng)用1應(yīng)用3應(yīng)用2概念模式概念要求概念要求概念要求應(yīng)用1應(yīng)用3應(yīng)用2邏輯模式內(nèi)模式外模式3外模式2外模式1綜合轉(zhuǎn)換映像映像123.2.1需求分析的任務(wù)和方法

任務(wù)：調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界要處理的對(duì)象；了解原系統(tǒng)的概況和發(fā)展；明確用戶需求；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。需求分析的任務(wù)不是確定系統(tǒng)怎樣完成它的工作，而是確定系統(tǒng)必須完成哪些工作，也就是通過(guò)詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界要處理的對(duì)象，充分了解原系統(tǒng)工作概況，明確用戶的各種需求，然后在此基礎(chǔ)上對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)提出完整、準(zhǔn)確、具體的功能要求。即：

----準(zhǔn)確地回答“系統(tǒng)必須做什么?”。

3.2系統(tǒng)需求分析

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。13需求分析的任務(wù)在分析軟件需求和書寫軟件需求規(guī)格說(shuō)明書的過(guò)程中，分析員和用戶都起著關(guān)鍵的、必不可少的作用。141.系統(tǒng)需求調(diào)查的內(nèi)容(1)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息內(nèi)容

數(shù)據(jù)庫(kù)中需存儲(chǔ)哪些數(shù)據(jù)，包括用戶將從數(shù)據(jù)庫(kù)中直接獲得或間接導(dǎo)出的信息內(nèi)容和性質(zhì)。

(2)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(duì)數(shù)據(jù)處理響應(yīng)時(shí)間的要求；數(shù)據(jù)處理的工作方式。

(3)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。15了解現(xiàn)實(shí)世界的組織機(jī)構(gòu)情況

弄清所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與哪些部門相關(guān)，這些部門以及下屬各個(gè)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(dòng)情況

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

哪些功能現(xiàn)在就由計(jì)算機(jī)完成；哪些功能將來(lái)準(zhǔn)備讓計(jì)算機(jī)完成；哪些功能或活動(dòng)由人工完成。由計(jì)算機(jī)完成的功能就是新系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的功能。

2.系統(tǒng)需求的調(diào)查步驟16

(1)跟班作業(yè):數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員親身參加業(yè)務(wù)工作。

(2)開(kāi)調(diào)查會(huì):通過(guò)與用戶座談的方式來(lái)了解業(yè)務(wù)活動(dòng)情況及用戶需求。

(3)請(qǐng)專人介紹:請(qǐng)業(yè)務(wù)熟練的專家或用戶介紹業(yè)務(wù)專業(yè)知識(shí)和業(yè)務(wù)活動(dòng)情況，設(shè)計(jì)人員從中了解并詢問(wèn)相關(guān)問(wèn)題。

(4)詢問(wèn):對(duì)某些調(diào)查中的問(wèn)題，可以找專人詢問(wèn)。

(5)設(shè)計(jì)調(diào)查表請(qǐng)用戶填寫:數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員可以提前設(shè)計(jì)一個(gè)合理的、詳細(xì)的業(yè)務(wù)活動(dòng)及數(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(shí)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(xiàn)等。3.系統(tǒng)需求調(diào)查的方法174.系統(tǒng)需求分析方法分析和表達(dá)用戶的需求的常用方法自頂向下的結(jié)構(gòu)化分析方法（StructuredAnalysis，簡(jiǎn)稱SA方法）SA方法從最上層的系統(tǒng)組織機(jī)構(gòu)入手，采用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)。18

數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖（DataFlowDiagram，DFD）是描述系統(tǒng)的重要工具，它力圖從數(shù)據(jù)傳遞和處理的角度以圖形的方式表示數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的工作狀況，較好地抓住問(wèn)題的本質(zhì)，具有直觀、容易理解的優(yōu)點(diǎn)，便于一組人同時(shí)進(jìn)行審查。19繪制數(shù)據(jù)流程圖的符號(hào)數(shù)據(jù)源點(diǎn)或終點(diǎn)：指本系統(tǒng)之外的人或單位，他們與本系統(tǒng)有信息傳遞關(guān)系。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件：指通過(guò)數(shù)據(jù)文件、文件夾或賬本等存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理對(duì)進(jìn)入的數(shù)據(jù)流進(jìn)行特定的加工的過(guò)程，處理后將產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)流

處理標(biāo)識(shí)處理名稱數(shù)據(jù)流：表示流動(dòng)著的數(shù)據(jù)，它可以是一項(xiàng)數(shù)據(jù)，也可以是一組數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流名稱數(shù)據(jù)流圖20數(shù)據(jù)流圖為了很好地表達(dá)數(shù)據(jù)處理過(guò)程的數(shù)據(jù)加工情況，需要采用層次結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)流圖。頂層圖：將整個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)數(shù)據(jù)加工項(xiàng)，著重描述系統(tǒng)與外部實(shí)體的聯(lián)系。明確系統(tǒng)的邊界。第0層圖：對(duì)頂層圖中的數(shù)據(jù)加工進(jìn)行分解，形成系統(tǒng)較詳細(xì)的數(shù)據(jù)流程圖第一層圖：對(duì)頂層圖中的數(shù)據(jù)加工進(jìn)一步分解，形成系統(tǒng)更詳細(xì)的數(shù)據(jù)流程圖。21

數(shù)據(jù)流圖以下依然以圖書管理系統(tǒng)為例來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的全過(guò)程。圖書管理系統(tǒng)的工作流程如下：

圖書管理員要為每個(gè)學(xué)生建立學(xué)生借閱賬戶，并給學(xué)生發(fā)放不同類別的借閱卡，賬戶內(nèi)存儲(chǔ)學(xué)生的個(gè)人基本信息和借閱記錄信息。持有借閱卡的學(xué)生可以通過(guò)管理員（作為學(xué)生的代理人與系統(tǒng)交互）借閱、歸還圖書，不同類別的學(xué)生可借閱圖書的范圍、數(shù)量和期限不同。學(xué)生可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或圖書館內(nèi)查詢終端查詢圖書信息和個(gè)人借閱情況，以及進(jìn)行續(xù)借圖書（系統(tǒng)審核符合續(xù)借條件）。22數(shù)據(jù)流圖借閱圖書時(shí)，先輸入學(xué)生的借閱卡號(hào)，系統(tǒng)驗(yàn)證借閱卡的有效性和學(xué)生是否可繼續(xù)借閱圖書，無(wú)效則提示其原因，有效則顯示學(xué)生的基本信息（包括照片），供管理員人工核對(duì)。然后輸入要借閱的書號(hào)，系統(tǒng)查閱圖書信息數(shù)據(jù)庫(kù)，顯示圖書的基本信息，供管理員人工核對(duì)。最后提交借閱請(qǐng)求，若被系統(tǒng)接受則存儲(chǔ)借閱紀(jì)錄，并修改可借閱圖書的數(shù)量。23數(shù)據(jù)流圖歸還圖書時(shí)，輸入學(xué)生借閱卡號(hào)和圖書號(hào)，系統(tǒng)驗(yàn)證是否有此借閱紀(jì)錄以及是否超期借閱，無(wú)則提示，有則顯示學(xué)生和圖書的基本信息供管理員人工審核。如果有超期借閱或丟失情況，先轉(zhuǎn)入過(guò)期罰款或圖書丟失處理。然后提交還書請(qǐng)求，系統(tǒng)接受后刪除借閱紀(jì)錄，修改可借閱圖書的數(shù)量。圖書管理員定期或不定期對(duì)圖書信息進(jìn)行入庫(kù)、修改、刪除等圖書信息管理以及注銷（不外借），包括圖書類別和出版社管理。24頂層數(shù)據(jù)流圖根據(jù)之前的描述，建立了圖書管理系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流程圖。25第0層數(shù)據(jù)流圖然而，頂層數(shù)據(jù)流圖畢竟太抽象了，從這張圖上對(duì)圖書管理系統(tǒng)所能了解到的信息非常有限。下面再對(duì)它一步一步地分解，把基本模型細(xì)化，描述系統(tǒng)的主要功能。分解時(shí)要注意下層數(shù)據(jù)流必須與上層數(shù)據(jù)流圖保持一致。下一層的數(shù)據(jù)流圖必須有上圖的所有輸入/輸出數(shù)據(jù)流和外部實(shí)體。

把頂層數(shù)據(jù)流圖分解后得到如圖所示的圖書管理系統(tǒng)第0層圖。

26第0層數(shù)據(jù)流圖27第1層數(shù)據(jù)流圖接下來(lái)應(yīng)該對(duì)功能級(jí)數(shù)據(jù)流圖中描繪的系統(tǒng)主要功能進(jìn)一步細(xì)化。（1）圖書管理28第1層數(shù)據(jù)流圖。（2）學(xué)生管理29第1層數(shù)據(jù)流圖（3）借閱管理30

D1在校學(xué)生D3學(xué)生學(xué)籍表學(xué)生科刪除記錄a

P1P2

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(jī)記錄D4學(xué)分記錄ab一個(gè)數(shù)據(jù)流程圖的實(shí)例

31

數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合1.數(shù)據(jù)項(xiàng)：數(shù)據(jù)項(xiàng)是不可再分的數(shù)據(jù)單位。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。3.數(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?.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(lái)源和去向之一。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可以是手工文檔、手工憑單或計(jì)算機(jī)文檔。5.處理過(guò)程：用判定表或判定樹(shù)來(lái)描述。3.2.2數(shù)據(jù)字典及其表示32

數(shù)據(jù)字典（1）數(shù)據(jù)項(xiàng)。數(shù)據(jù)項(xiàng)是不可再分的數(shù)據(jù)單位。對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)的描述通常包括以下內(nèi)容：

數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱：借書證號(hào)別名：借書證編號(hào)數(shù)據(jù)項(xiàng)含義：唯一地標(biāo)識(shí)學(xué)生借閱身份的號(hào)碼定義：借書證號(hào)＝6{數(shù)字字符}6

位置：學(xué)生信息、借閱信息33數(shù)據(jù)字典

(2)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以“圖書”為例

“圖書”是該系統(tǒng)中的一個(gè)核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：圖書含義說(shuō)明：是圖書管理子系統(tǒng)的主體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，定義了一本圖書的有關(guān)信息組成：書號(hào)，書名，作者，出版社，類別，單價(jià)，狀態(tài)，其他……

34

數(shù)據(jù)字典（3）數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)流可以是數(shù)據(jù)項(xiàng)，也可以是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，表示某一加工處理過(guò)程的輸入或輸出數(shù)據(jù)。對(duì)數(shù)據(jù)流的描述應(yīng)該包括以下內(nèi)容：數(shù)據(jù)流名稱：借書信息別名：BORROW

說(shuō)明：學(xué)生到圖書管理員那里完成借閱圖書數(shù)據(jù)流來(lái)源：圖書管理員數(shù)據(jù)流去向：圖書管理系統(tǒng)平均流量：200次/天高峰流量：280次/天數(shù)據(jù)組成：借書證號(hào)＋I(xiàn)SBN＋借書時(shí)間+應(yīng)還時(shí)間35

數(shù)據(jù)字典（4）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)保留或保存的地方，也是數(shù)據(jù)流的來(lái)源和去向之一。它可以是手工文檔或手工憑單，也可以是計(jì)算機(jī)文檔。對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的描述通常包括以下內(nèi)容：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名：圖書信息表別名：BOOK

說(shuō)明：數(shù)據(jù)庫(kù)存放，記錄圖書的詳細(xì)信息編號(hào)：D2

數(shù)據(jù)組成：ISBN+書名+作者+價(jià)格+復(fù)本數(shù)+庫(kù)存量數(shù)據(jù)量：350本/天存取頻率：450本/天

36數(shù)據(jù)字典（5）處理過(guò)程。處理過(guò)程說(shuō)明某個(gè)具體的加工處理工作。

處理過(guò)程名：圖書管理別名：Bookmanage

說(shuō)明：圖書管理員將圖書基本信息錄入系統(tǒng)，學(xué)生給定查詢條件完成圖書查找。編號(hào)：P1

觸發(fā)條件：圖書管理員送來(lái)圖書信息，學(xué)生給出查詢條件。輸入：圖書情況、圖書查詢條件輸出：圖書信息加工邏輯：圖書管理的處理算法，此書不贅述。

373.3概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象，即對(duì)實(shí)際的人、物、事和概念進(jìn)行人為處理，抽取人們關(guān)心的共同特性，忽略非本質(zhì)的細(xì)節(jié)，并把這些特性用各種概念精確地加以描述。它用E-R圖進(jìn)行描述。38

概念結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法

1．概念結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（1）概念結(jié)構(gòu)獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)，也獨(dú)立于支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的DBMS。其主要特點(diǎn)如下：（2）概念模型能夠充分反映現(xiàn)實(shí)世界：能夠滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)的處理要求。（3）概念模型易于向關(guān)系、網(wǎng)狀、層次等各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。（4）概念模型易于理解，便于和不熟悉計(jì)算機(jī)的用戶交換意見(jiàn)，使用戶易于參與。（5）概念模型易于更改，當(dāng)現(xiàn)實(shí)世界需求改變時(shí)，概念結(jié)構(gòu)又可以很容易地作相應(yīng)調(diào)整。39概念結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法

2．概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法概念模型是數(shù)據(jù)模型的前身，它比數(shù)據(jù)模型更獨(dú)立于機(jī)器、更抽象，也更加穩(wěn)定。概念模型設(shè)計(jì)有4種方法。（1）自頂向下策略（top-downstrategy）

（2）自底向上策略（bottom-upstrategy）

（3）由內(nèi)向外策略（inside-outstrategy）

（4）混合策略（mixedstrategy）

40概念結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法

3．概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟在對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常先采用自頂向下法進(jìn)行需求分析，得到每一具體的應(yīng)用需求，然后反過(guò)來(lái)根據(jù)每個(gè)子需求，采用自底向上方法分步設(shè)計(jì)產(chǎn)生每一局部的E-R模型，綜合各局部E-R模型，逐層向上回到頂部，最終產(chǎn)生全局E-R模型。41

概念結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法需求需求1需求2需求1.1概念模式概念模式概念模式概念模式概念模式1概念模式n全局概念模式