數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用教程（第5版） （微課版）課件 第6章　數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

北京市優(yōu)質(zhì)本科課程教材數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用教程（第5版）“十二五”普通高等教育本科國家級(jí)規(guī)劃教材國家級(jí)一流線上課程配套教材第6章

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)第6章

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)第六章主要內(nèi)容設(shè)計(jì)概述及需求分析01OPTION03OPTION物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)02OPTION概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)04OPTION實(shí)施及運(yùn)維6.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的任務(wù)和內(nèi)容數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的任務(wù)：

對(duì)于給定的業(yè)務(wù)描述和應(yīng)用環(huán)境，通過合理的數(shù)據(jù)分析、設(shè)計(jì)和組織方法，綜合DBMS特性以及系統(tǒng)支撐環(huán)境特性，構(gòu)造最為適合的數(shù)據(jù)庫模式，建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能可靠、有效地滿足用戶的信息處理要求。6.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的任務(wù)和內(nèi)容數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的內(nèi)容：

數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指根據(jù)給定的應(yīng)用環(huán)境，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的子模式或模式的設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（靜態(tài)模型設(shè)計(jì)）數(shù)據(jù)庫的行為設(shè)計(jì)主要是指數(shù)據(jù)庫用戶的行為和動(dòng)作設(shè)計(jì)，這些行為和動(dòng)作需要通過應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)，所以也可以將數(shù)據(jù)庫的行為設(shè)計(jì)看作是應(yīng)用程序或業(yè)務(wù)邏輯的設(shè)計(jì)。行為設(shè)計(jì)（動(dòng)態(tài)模型設(shè)計(jì)）6.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的任務(wù)和內(nèi)容數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法概述：

直觀設(shè)計(jì)法規(guī)范設(shè)計(jì)法計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法E-R模型方法范式理論方法視圖方法重點(diǎn)介紹6.2各階段主要工作數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)規(guī)劃階段需求分析階段設(shè)計(jì)階段實(shí)現(xiàn)階段加載和測試階段運(yùn)行和維護(hù)階段6.2各階段主要工作數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)規(guī)劃階段：

結(jié)合業(yè)務(wù)需求，對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行可行性分析和規(guī)劃，判斷是否有必要分析、設(shè)計(jì)和開發(fā)該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。需求分析階段：

綜合運(yùn)用面向過程或面向?qū)ο蠓治龇椒?，收集與業(yè)務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)資源和業(yè)務(wù)描述，使用數(shù)據(jù)流圖或用例圖等工具，抽象滿足業(yè)務(wù)需求的數(shù)據(jù)模型（數(shù)據(jù)項(xiàng)）和功能模型。6.2各階段主要工作設(shè)計(jì)階段：

根據(jù)需求分析階段的數(shù)據(jù)模型和功能模型，獲取滿足業(yè)務(wù)需求的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和程序結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)階段：

根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，完成數(shù)據(jù)庫和程序?qū)崿F(xiàn)工作。加載和測試階段：

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫和程序后，通過數(shù)據(jù)加載、軟件測試等手段，測試實(shí)現(xiàn)內(nèi)容是否滿足需求分析要求。運(yùn)行和維護(hù)階段6.3需求分析的任務(wù)和方法論需求分析的任務(wù)：

編寫需求分析規(guī)格說明書

系統(tǒng)需求分析階段的最后是編寫《系統(tǒng)需求分析規(guī)格說明書》報(bào)告。編寫需求分析規(guī)格說明書是一個(gè)不斷反復(fù)、逐步深入和逐步完善的過程。調(diào)查分析用戶活動(dòng)

該過程對(duì)相關(guān)用戶的業(yè)務(wù)或舊系統(tǒng)進(jìn)行分析，收集業(yè)務(wù)相關(guān)原始資料，明確未來系統(tǒng)開發(fā)的需求目標(biāo)，確定這個(gè)目標(biāo)的功能域和數(shù)據(jù)域。轉(zhuǎn)換業(yè)務(wù)需求，確定系統(tǒng)邊界

在熟悉業(yè)務(wù)活動(dòng)的基礎(chǔ)上，使用規(guī)范化分析方法，與用戶共同明確對(duì)新系統(tǒng)的功能性需求、信息需求、非功能性需求等各類需求等。6.3需求分析的任務(wù)和方法論需求分析各階段工作圖

6.3需求分析的任務(wù)和方法論需求分析方法論：

自頂向下的需求分析方法又稱自上而下的需求分析方法，它采用逐層分解的方式，將已知宏觀業(yè)務(wù)的需求按業(yè)務(wù)的執(zhí)行部門、涉及崗位或角色等原則，劃分為相對(duì)具體的子業(yè)務(wù)需求，如果子業(yè)務(wù)需求還可細(xì)分，則再次執(zhí)行分解方法，直到分解到基本功能點(diǎn)為止。自頂向下的需求分析方法自底向上的需求分析方法又稱自下而上的需求分析方法，它采用逐層組合的方式，將已知業(yè)務(wù)需求按業(yè)務(wù)間協(xié)同原則，構(gòu)成更為復(fù)雜或者更為宏觀的業(yè)務(wù)需求，如果構(gòu)成的新業(yè)務(wù)需求不滿足目標(biāo)業(yè)務(wù)需求，還將進(jìn)一步組合現(xiàn)有業(yè)務(wù)需求，直到組合后的業(yè)務(wù)需求滿足目標(biāo)需求為止。自底向上的需求分析方法6.4需求分析工具數(shù)據(jù)流圖：

數(shù)據(jù)流圖是一種常用自頂向下需求分析工具。例子：財(cái)務(wù)報(bào)銷例子6.4需求分析工具數(shù)據(jù)字典：

數(shù)據(jù)字典是對(duì)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)資源結(jié)構(gòu)和處理過程的詳細(xì)描述，是各類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和屬性的清單。數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)根數(shù)據(jù)項(xiàng)是數(shù)據(jù)的最小單位，其具體內(nèi)容包括數(shù)據(jù)項(xiàng)名、含義說明、別名、類型、長度、取值范圍、與其他數(shù)據(jù)項(xiàng)的關(guān)系。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是有意義的數(shù)據(jù)項(xiàng)集合。內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名、組成的數(shù)據(jù)項(xiàng)。數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理過程數(shù)據(jù)流表示業(yè)務(wù)執(zhí)行過程中數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂?。?nèi)容包括：數(shù)據(jù)流名、說明、流出過程、流入過程。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是指處理過程中數(shù)據(jù)的存放場所，通常為數(shù)據(jù)庫、文件或其他業(yè)務(wù)處理過程。處理過程通常描述了數(shù)據(jù)的處理邏輯。處理過程包括處理過程名、說明、輸入（數(shù)據(jù)流）、輸出（數(shù)據(jù)流）和處理（簡要說明）。6.4需求分析工具用例圖：

使用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)時(shí)，可通過用例圖對(duì)參與系統(tǒng)的用戶和用戶可執(zhí)行的功能進(jìn)行描述。6.4需求分析工具用例圖：

使用人形圖標(biāo)表示參與者，用于描述系統(tǒng)的用戶，參與者之間可以是空心箭頭表示繼承關(guān)系使用橢圓圖形表示用例，用于描述用戶可執(zhí)行的業(yè)務(wù)或功能。對(duì)于復(fù)雜的業(yè)務(wù)或功能，通?？梢赃M(jìn)一步拆分或以多種方式實(shí)現(xiàn)。6.5案例的需求分析用例圖：

使用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)時(shí)，可通過用例圖對(duì)參與系統(tǒng)的用戶和用戶可執(zhí)行的功能進(jìn)行描述。分解6.5案例的需求分析案例的數(shù)據(jù)流圖分析：

根據(jù)DFD的繪制要素，結(jié)合任課和選課業(yè)務(wù)所涉及的業(yè)務(wù)流程，繪制相關(guān)DFD圖。6.5案例的需求分析案例的數(shù)據(jù)流圖分析：

根據(jù)DFD的繪制要素，結(jié)合任課和選課業(yè)務(wù)所涉及的業(yè)務(wù)流程，繪制相關(guān)DFD圖。6.5案例的需求分析案例的用例圖分析：

根據(jù)用例圖的繪制要素，結(jié)合任課和選課業(yè)務(wù)所涉及的業(yè)務(wù)流程，繪制相關(guān)用例圖。6.5案例的需求分析案例的數(shù)據(jù)字典：

分析案例的數(shù)據(jù)字典包含哪些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和包含數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名稱數(shù)據(jù)項(xiàng)內(nèi)容學(xué)生自然情況信息學(xué)生的學(xué)號(hào)、學(xué)生的姓名、學(xué)生的年齡和學(xué)生的院系等課程信息課程的編號(hào)、課程的名字和授課教師等教師的信息教師的編號(hào)、教師的名字、教師的性別、教師的職稱和教授課程等任課信息課程名和授課教師名等學(xué)生選課信息學(xué)生名、課程名和教師名等...主要內(nèi)容設(shè)計(jì)概述及需求分析01OPTION03OPTION物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)02OPTION概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)04OPTION實(shí)施及運(yùn)維6.6概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要任務(wù)：

將需求分析得到的用戶需求（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)項(xiàng)），抽象為描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)項(xiàng)之間關(guān)系的抽象模型，該抽象模型稱為概念模型。必要性：

從數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員角度，將概念結(jié)構(gòu)從邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中分離后，各階段的任務(wù)相對(duì)單一化，概念模型只需根據(jù)業(yè)務(wù)抽象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)項(xiàng)，分析關(guān)其語義關(guān)聯(lián)關(guān)系，無需關(guān)心DBMS選型或有關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)工作。從業(yè)務(wù)操作人員角度，概念模型不含具體的DBMS的技術(shù)細(xì)節(jié)，使得設(shè)計(jì)結(jié)果也更容易為用戶所理解，便于與客戶交流并確認(rèn)模型的正確性。6.6概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念模型的E-R表示方式：

E-R模型（EntityRelationshipModel）是廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)工作中的一種概念模型，它利用E-R圖來表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（實(shí)體型）之間的聯(lián)系和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（實(shí)體型）與數(shù)據(jù)項(xiàng)（屬性）之間的聯(lián)系。E-R圖的基本元素：

學(xué)生學(xué)號(hào)選修（a）實(shí)體（b）屬性（c）聯(lián)系1:11:nm:n

6.6概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)E-R圖的幾種關(guān)系：

實(shí)體之間的聯(lián)系有一對(duì)一（1:1）、一對(duì)多（1:n）和多對(duì)多（m:n）三種聯(lián)系類型。系主任成績領(lǐng)導(dǎo)系學(xué)生屬于系學(xué)生選修課程111nnm系主任領(lǐng)導(dǎo)系學(xué)生屬于系學(xué)生選修6.6概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)E-R圖的幾種關(guān)系：

E-R圖的兩個(gè)以上實(shí)體間的聯(lián)系。數(shù)量供應(yīng)商供應(yīng)零件nm項(xiàng)目n領(lǐng)導(dǎo)職工1n同一實(shí)體集內(nèi)部各實(shí)體之間的聯(lián)系6.6概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)例子：

學(xué)生與課程聯(lián)系的完整的E-R圖。6.6概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類UML類圖表示方法：

類UML類圖是E-R圖的另一種表示方法，其本質(zhì)還是通過實(shí)體及聯(lián)系刻畫數(shù)據(jù)項(xiàng)的邏輯關(guān)系，只是使用了不用的圖元表示實(shí)體、屬性和聯(lián)系。實(shí)體表示方法：實(shí)體聯(lián)系表示方法：6.6概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)例子：

學(xué)生與課程聯(lián)系的的UML圖。6.6概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基于E-R圖的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程：

6.6概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)局部E-R圖：

建立局部E-R模型，就是根據(jù)待開發(fā)系統(tǒng)的需求分析結(jié)果，按系統(tǒng)使用部門、角色或關(guān)鍵業(yè)務(wù)線，對(duì)系統(tǒng)建模過程進(jìn)行劃分，使用E-R圖描述每個(gè)劃分中包含的實(shí)體、屬性和聯(lián)系，并繪制相應(yīng)的局部E-R圖描述實(shí)體的屬性以及實(shí)體與實(shí)體間的聯(lián)系及類型。局部E-R圖的劃分依據(jù)按關(guān)鍵業(yè)務(wù)線進(jìn)行劃分按系統(tǒng)使用部門進(jìn)行劃分按照角色劃分局部E-R圖中實(shí)體和屬性的區(qū)分依據(jù)分類聚集6.6概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)局部E-R圖中實(shí)體和屬性的設(shè)計(jì)的粒度：

實(shí)體具有描述信息，而屬性沒有。屬性不能與其他實(shí)體具有聯(lián)系，聯(lián)系只能發(fā)生在實(shí)體之間。例子：如果考慮一個(gè)系的系主任、學(xué)生人數(shù)、教師人數(shù)、辦公地點(diǎn)等，則系別應(yīng)作為一個(gè)實(shí)體6.6邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全局E-R圖的集成方法：

多元集成法，一次性將多個(gè)局部E-R圖合并為一個(gè)全局E-R圖二元集成法，先集成兩個(gè)重要的局部E-R圖6.6邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全局E-R圖的集成步驟：

6.7邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是將概念結(jié)構(gòu)模型轉(zhuǎn)換成特定DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型的過程邏輯結(jié)構(gòu)步驟：

6.7邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化原則：

總體原則：實(shí)體轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，實(shí)體的屬性為關(guān)系的屬性，實(shí)體的鍵為關(guān)系的鍵。聯(lián)系的處理：一個(gè)聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式，有三種情況：如果聯(lián)系為1:1，則每個(gè)實(shí)體的鍵都是關(guān)系的候選鍵；如果聯(lián)系為1:n，則n端實(shí)體的鍵是關(guān)系的鍵；如果聯(lián)系為n:m，則各實(shí)體鍵的組合是關(guān)系的鍵。E—R圖實(shí)體屬性聯(lián)系關(guān)系模式6.7邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)轉(zhuǎn)換過程中不要漏掉實(shí)體和聯(lián)系，轉(zhuǎn)換后需要指出實(shí)體的主碼。聯(lián)系轉(zhuǎn)換時(shí)區(qū)分聯(lián)系的類型，1:n實(shí)際上并不產(chǎn)生新的關(guān)系。處理兩個(gè)以上實(shí)體產(chǎn)生聯(lián)系時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際需要單獨(dú)設(shè)定一個(gè)自增主碼。6.7邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系模式的規(guī)范化：

確定范式級(jí)別實(shí)施規(guī)范化處理關(guān)系模式的評(píng)價(jià)和改進(jìn)：

功能評(píng)價(jià)（出現(xiàn)問題，回溯分析）根據(jù)需求分析，檢查規(guī)范化后的關(guān)系模式集合是否支持用戶所有的要求。性能評(píng)價(jià)（執(zhí)行效果）對(duì)實(shí)際性能進(jìn)行估計(jì)，包括邏輯記錄的存取數(shù)、傳送量以及物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)算法的模型等。模式改進(jìn)——若是性能問題模式改進(jìn)——若是性能問題模式改進(jìn)——若是不滿足用戶要求，則要添加模式和屬性模式改進(jìn)——若是性能問題合并(KEY)

分解(水平和垂直)

合并(KEY)

分解(水平和垂直)

合并(KEY)

分解(水平和垂直)

合并(KEY)

分解(水平和垂直)

合并key、水平分解、垂直分解6.7邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例的案例的初始關(guān)系模式設(shè)計(jì)將全局E-R模型四個(gè)實(shí)體分別轉(zhuǎn)換成四個(gè)關(guān)系模式：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡）課程（課程號(hào)，課程名）教師（教師號(hào)，姓名，性別，職稱）系（系編號(hào)，系名，電話）其中，下劃線表示主碼。將全局E-R模型中四個(gè)聯(lián)系也分別轉(zhuǎn)換成四個(gè)關(guān)系模式：屬于（教師號(hào)，系編號(hào)）講授（教師號(hào)，課程號(hào)）選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績）擁有（系編號(hào)，學(xué)號(hào)）6.7邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)逐一對(duì)初始關(guān)系模式按照規(guī)范化理論，分析關(guān)系模式上的函數(shù)依賴關(guān)系，明確范式級(jí)別。實(shí)體轉(zhuǎn)換的關(guān)系模式和聯(lián)系轉(zhuǎn)換的關(guān)系模式均為3NF，確保了屬性原子化要求，不存在非主屬性對(duì)碼的部分函數(shù)依賴和傳遞函數(shù)依賴。6.7邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例關(guān)系模式的評(píng)價(jià)和改進(jìn)可以將屬于聯(lián)系中的系名屬性添加到教師實(shí)體中，形成新的教師實(shí)體并刪除屬于聯(lián)系?？梢詫碛新?lián)系中的系編號(hào)屬性添加到學(xué)生實(shí)體中，形成新的學(xué)生實(shí)體并刪除擁有聯(lián)系：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，系編號(hào)）課程（課程號(hào)，課程名）教師（教師號(hào)，姓名，性別，職稱，系編號(hào)）系（系編號(hào)，系名，電話）講授（教師號(hào)，課程號(hào)）選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績）根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求，還可通過其他分解手段，進(jìn)一步改進(jìn)上述關(guān)系模式。6.8數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)AOPTION數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)有效地實(shí)現(xiàn)邏輯模式確定所采取的存儲(chǔ)策略BOPTION數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟確定物理結(jié)構(gòu)，即確定數(shù)據(jù)庫的存取方法和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)物理結(jié)構(gòu)，評(píng)價(jià)的重點(diǎn)是時(shí)間和空間效率數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)和步驟6.8數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法詳細(xì)分析常用的查詢和更新事務(wù)充分了解DBMS內(nèi)部特征物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)查詢事務(wù)：（1）查詢所涉及的關(guān)系；（2）查詢條件所涉及的屬性；（3）連接條件所涉及的屬性；（4）查詢列表中涉及的屬性。更新數(shù)據(jù)事務(wù)：（1）更新所涉及的關(guān)系；（2）每個(gè)關(guān)系上的更新條件所涉及的屬性；（3）更新操作所涉及的屬性。首先要對(duì)常用的查詢和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新的事務(wù)進(jìn)行詳細(xì)分析，獲得物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所需的各種參數(shù)。6.8數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法詳細(xì)分析常用的查詢和更新事務(wù)充分了解DBMS內(nèi)部特征物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）充分了解DBMS的特點(diǎn)，例如存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方法、DBMS所能提供的物理環(huán)境等；（2）充分了解應(yīng)用環(huán)境，特別是應(yīng)用的處理頻率和響應(yīng)時(shí)間要求；（3）熟悉外存設(shè)備的特性，例如設(shè)備的I/O特性等。其次，要充分了解所使用的DBMS的內(nèi)部特征，特別是系統(tǒng)提供的存取方法和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。6.8數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法詳細(xì)分析常用的查詢和更新事務(wù)充分了解DBMS內(nèi)部特征物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）確定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)（2）設(shè)計(jì)合適的存取路徑（3）確定數(shù)據(jù)的存放位置（4）確定系統(tǒng)配置在對(duì)上述關(guān)鍵信息和參數(shù)進(jìn)行充分了解以及確定之后，設(shè)計(jì)人員就可以開始進(jìn)行物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：6.8數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定物理結(jié)構(gòu)AOPTION存儲(chǔ)記錄結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)存儲(chǔ)記錄結(jié)構(gòu)包括記錄的組成、數(shù)據(jù)項(xiàng)的類型和長度，以及邏輯記錄到存儲(chǔ)記錄的映射。文件組織或文件結(jié)構(gòu)是組成文件的存儲(chǔ)記錄的表示法。文件結(jié)構(gòu)應(yīng)該表示文件格式、邏輯次序、物理次序、存取路徑和物理設(shè)備的分配。決定存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的主要因素包括存取時(shí)間、存儲(chǔ)空間和維護(hù)代價(jià)三個(gè)方面，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)這三個(gè)方面進(jìn)行綜合權(quán)衡。聚集——針對(duì)重復(fù)的存儲(chǔ)和高頻的查詢。索引——保證數(shù)據(jù)的完整性，提高查詢效率，但注意維護(hù)成本。6.8數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定物理結(jié)構(gòu)AOPTION存儲(chǔ)記錄結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)聚集——為了提高查詢速度，把在一個(gè)（或一組）屬性上具有相同值的元組集中地存放在一個(gè)物理塊中。其中，這個(gè)（或這組）屬性稱為聚集碼。聚集的作用（1）可以節(jié)省存儲(chǔ)空間；（2）可以大大提高按聚集碼進(jìn)行查詢的效率。6.8數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定物理結(jié)構(gòu)AOPTION存儲(chǔ)記錄結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)索引——在主碼上應(yīng)該建立唯一索引，這樣不但可以提高查詢速度，還能避免主碼重復(fù)值的錄入，確保了數(shù)據(jù)的完整性。何時(shí)創(chuàng)建索引（1）如果對(duì)某些非主屬性的檢索很頻繁，可以考慮建立這些屬性的索引文件；（2）如果查詢多，并且對(duì)查詢的性能要求比較高，則可以考慮多建一些索引；（3）如果數(shù)據(jù)更改多，并且對(duì)更改的效率要求比較高，則應(yīng)該考慮少建一些索引；因此，索引的建立應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需要綜合考慮。6.8數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定物理結(jié)構(gòu)BOPTION存取方法的確定存取方法是為存儲(chǔ)在物理設(shè)備上的數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)和檢索能力的方法。存取方法存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)檢索機(jī)構(gòu)限定了可能存取的路徑和存儲(chǔ)記錄定義了每個(gè)應(yīng)用的存取路徑，但不涉及存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和設(shè)備分配6.8數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定物理結(jié)構(gòu)BOPTION存取方法的確定存取路徑的設(shè)計(jì)分成主存取路徑與輔存取路徑的設(shè)計(jì)。主存取路徑——與初始記錄的裝入有關(guān)，通常是用主碼來檢索的。一個(gè)物理數(shù)據(jù)庫很可能有幾套主存取路徑。輔存取路徑——通過輔助碼的索引對(duì)存儲(chǔ)記錄重新進(jìn)行內(nèi)部連接，從而改變存取數(shù)據(jù)的入口點(diǎn)。輔存取路徑是用輔助索引可以縮短存取時(shí)間，但增加了存儲(chǔ)空間和索引維護(hù)的開銷。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)具體情況作出權(quán)衡。6.8數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定物理結(jié)構(gòu)COPTION數(shù)據(jù)存放位置的確定為了提高系統(tǒng)性能，應(yīng)該根據(jù)應(yīng)用情況將數(shù)據(jù)的易變部分、穩(wěn)定部分、經(jīng)常存取部分和存取頻率較低部分分開存放。例如：可以將表和索引分別存放在不同的磁盤上；在多用戶環(huán)境下，可能將日志文件和數(shù)據(jù)庫對(duì)象（表、索引等）放在不同的磁盤上，以加快存取速度。DOPTION系統(tǒng)配置的確定DBMS產(chǎn)品一般都提供了一些系統(tǒng)配置變量、存儲(chǔ)分配參數(shù)，供設(shè)計(jì)人員和DBA對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行物理優(yōu)化。物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)系統(tǒng)配置變量的調(diào)整只是初步的，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)還要根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況做進(jìn)一步的參數(shù)調(diào)整，以改進(jìn)系統(tǒng)性能。6.8數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法依賴于具體的DBMS，主要考慮操作開銷，即為使用戶獲得及時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)所需的開銷和計(jì)算機(jī)資源的開銷。查詢和響應(yīng)時(shí)間更新事務(wù)的開銷生成報(bào)告的開銷主存儲(chǔ)空間的開銷輔助存儲(chǔ)空間的開銷123456.9數(shù)據(jù)庫實(shí)施和維護(hù)數(shù)據(jù)庫實(shí)施是指根據(jù)邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的結(jié)果，在計(jì)算機(jī)上建立起實(shí)際的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、裝入數(shù)據(jù)、進(jìn)行測試和試運(yùn)行的過程。建立數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)裝入數(shù)據(jù)應(yīng)用程序編碼與調(diào)試數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行整理文檔6.9數(shù)據(jù)庫實(shí)施和維護(hù)DBMS提供的數(shù)據(jù)定義語言（DDL）可以定義數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)?？梢远x基本表、視圖，建立數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)還包括創(chuàng)建索引、存儲(chǔ)過程等。AOPTION建立數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫實(shí)施創(chuàng)建供應(yīng)商表：CREATETABLE`Supplier`(`supid`char(5)NOTNULLCOMMENT'供應(yīng)商編號(hào)',`supname`varchar(40)NOTNULLCOMMENT'供應(yīng)商名稱',`email`varchar(40)COMMENT'電子郵箱',`telephone`char(11)COMMENT'聯(lián)系方式',PRIMARYKEY(`supid`)索引：CREATEINDEXSupplier_supidonSupplier(supid)6.9數(shù)據(jù)庫實(shí)施和維護(hù)裝入數(shù)據(jù)又稱為數(shù)據(jù)庫加載（Loading），是數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段最主要的工作。為了保證裝入數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確無誤，必須高度重視數(shù)據(jù)的校驗(yàn)工作。BOPTION裝入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫實(shí)施COPTION應(yīng)用程序編碼與調(diào)試數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)屬于一般的程序設(shè)計(jì)范疇，但數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序有自己的一些特點(diǎn)。例如，大量使用屏幕顯示控制語句、形式多樣的輸出報(bào)表、數(shù)據(jù)的有效性和完整性檢查、有靈活的交互功能等。6.9數(shù)據(jù)庫實(shí)施和維護(hù)該階段應(yīng)該按照系統(tǒng)支持的各種應(yīng)用分別試驗(yàn)應(yīng)用程序在數(shù)據(jù)庫上的操作情況，也稱為聯(lián)合調(diào)試階段。在這一階段要完成兩方面的工作：DOPTION數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行數(shù)據(jù)庫實(shí)施（1）功能測試。實(shí)際運(yùn)行應(yīng)用程序，執(zhí)行對(duì)數(shù)據(jù)庫的各種操作，測試它們能否完成各種預(yù)先設(shè)計(jì)的功能。（2）性能測試。測試系統(tǒng)的性能指標(biāo)，分析是否符合設(shè)計(jì)目標(biāo)。如果測試的結(jié)果不符合設(shè)計(jì)目標(biāo)，則應(yīng)返回到設(shè)計(jì)階段，重新修改設(shè)計(jì)和編寫程序，有時(shí)甚至需要返回到邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，調(diào)整邏輯結(jié)構(gòu)。6.9數(shù)據(jù)庫實(shí)施和維護(hù)完整的文件資料是應(yīng)用系統(tǒng)的重要組成部分。EOPTION整理文檔數(shù)據(jù)庫實(shí)施（1）在應(yīng)用程序編碼、調(diào)試和試運(yùn)行時(shí)，應(yīng)該隨時(shí)將發(fā)現(xiàn)的問題和解決方法記錄下來，將它們整理存檔作為資料，供以后正式運(yùn)行和改進(jìn)時(shí)參考。（2）全部的調(diào)試工作完成之后，還應(yīng)該編寫測試報(bào)告、應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)說明書和使用說明書，在正式運(yùn)