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1、Database exploitation and maintenance 数据库开发与维护 张国军 2009-09-01 Database exploitation and maintenance 数据库开发与维护 1 数据库开发与维护概述 2 需求分析 3 概念结构设计 4 逻辑结构设计 5 数据库的物理设计 6 数据库实施 7 数据库运行与维护 8 小结 Database exploitation and maintenance 1 数据库开发与维护概述 1.1 数据库和信息系统 1.2 数据库开发与维护的特点 1.3 数据库开发与维护方法简述 1.4 数据库开发与维护的基本步骤 Dat
2、abase exploitation and maintenance 数据库开发与维护概述（续） n什么是数据库开发 n数据库开发是指对于一个给定的应用环 境，构造最优的数据库模式，建立数据库及 其应用系统，使之能够有效地存储数据，满 足各种用户的应用需求（信息要求和处理要 求） n在数据库领域内，常常把使用数据库的 各类系统统称为数据库应用系统。 Database exploitation and maintenance 1.1 数据库和信息系统 n数据库是信息系统的核心和基础 n把信息系统中大量的数据按一定的模型组织起 来 n提供存储、维护、检索数据的功能 n使信息系统可以方便、及时、准确
3、地从数据库 中获得所需的信息 n数据库是信息系统的各个部分能否紧密地结 合在一起以及如何结合的关键所在 n数据库开发与维护是信息系统开发和建设的 重要组成部分 Database exploitation and maintenance 数据库开发与维护人员应该具备的技术和知识 n数据库的基本知识和数据库开发与维护 技术 n计算机科学的基础知识和程序设计的方 法和技巧 n软件工程的原理和方法 n应用领域的知识 Database exploitation and maintenance 1 数据库开发与维护概述 1.1 数据库和信息系统 1.2 数据库开发与维护的特点 1.3 数据库开发与维护方法
4、简述 1.4 数据库开发与维护的基本步骤 Database exploitation and maintenance 1.2 数据库开发与维护的特点 n数据库建设是硬件、软件和干件的结合 n三分技术，七分管理，十二分基础数据 n技术与管理的界面称之为“干件” n 数据库开发与维护应该与应用系统设 计相结合 n结构（数据）设计：设计数据库框架或 数据库结构 n行为（处理）设计：设计应用程序、事 务处理等 Database exploitation and maintenance 数据库开发与维护的特点（续） n结构和行为分离的设计 n传统的软件工程忽视对应用中数据语义 的分析和抽象，只要有可能就
5、尽量推迟数据 结构设计的决策 n早期的数据库开发与维护致力于数据模 型和建模方法研究，忽视了对行为的设计 Database exploitation and maintenance 数据库开发与维护的特点（续） 现实世界 概念模型设计 子模式设计 物理数据库开发与 维护 逻辑数据库开发与 维护 建立数据库 数据分析功能分析 功能模型功能说明 事务设计 程序说明 应用程序设计 程序编码调试 Database exploitation and maintenance 1 数据库开发与维护概述 1.1 数据库和信息系统 1.2 数据库开发与维护的特点 1.3 数据库开发与维护方法简述 1.4 数据库
6、开发与维护的基本步骤 Database exploitation and maintenance 1.3 数据库开发与维护方法简述 n手工试凑法 n设计质量与设计人员的经验和水平有直 接关系 n缺乏科学理论和工程方法的支持，工程 的质量难以保证 n数据库运行一段时间后常常又不同程度 地发现各种问题，增加了维护代价 Database exploitation and maintenance 数据库开发与维护方法简述（续） n规范设计法 n手工设计方法 n基本思想 n过程迭代和逐步求精 Database exploitation and maintenance 数据库开发与维护方法简述（续） n规
7、范设计法(续) n典型方法 n新奥尔良（New Orleans）方法 n 将数据库开发与维护分为四 个阶段 nS.B.Yao方法 n将数据库开发与维护分为五 个步骤 nI.R.Palmer方法 n把数据库开发与维护当成一 步接一步的过程 Database exploitation and maintenance 数据库开发与维护方法简述（续） n计算机辅助设计 nORACLE Designer 2000 nSYBASE PowerDesigner Database exploitation and maintenance 1 数据库开发与维护概述 1.1 数据库和信息系统 1.2 数据库开发与
8、维护的特点 1.3 数据库开发与维护方法简述 1.4 数据库开发与维护的基本步骤 Database exploitation and maintenance 1.4 数据库开发与维护的基本步骤 一、数据库开发与维护的准备工作 选定参加设计的人员 1. 数据库分析设计人员 n数据库开发与维护的核心人员 n自始至终参与数据库开发与维护 n其水平决定了数据库系统的质量 Database exploitation and maintenance 1.4 数据库开发与维护的基本步骤 2. 用户 n在数据库开发与维护中也是举足轻重 的 n主要参加需求分析和数据库的运行维 护 n用户积极参与带来的好处 n加
9、速数据库开发与维护 n提高数据库开发与维护的质量 Database exploitation and maintenance 数据库开发与维护的基本步骤（续） 3. 程序员 n在系统实施阶段参与进来，负责编 制程序 4. 操作员 n在系统实施阶段参与进来，准备软 硬件环境 Database exploitation and maintenance 数据库开发与维护的基本步骤（续） 二、数据库开发与维护的过程(六个阶段) 需求分析阶段 n准确了解与分析用户需求（包括数据与 处理） n是整个设计过程的基础，是最困难、最 耗费时间的一步 Database exploitation and maint
10、enance 数据库开发与维护的基本步骤（续） 概念结构设计阶段 n是整个数据库开发与维护的关键 n通过对用户需求进行综合、归纳与抽象 ，形成一个独立于具体DBMS的概念模型 Database exploitation and maintenance 数据库开发与维护的基本步骤（续） 逻辑结构设计阶段 n将概念结构转换为某个DBMS所支持的 数据模型 n对其进行优化 Database exploitation and maintenance 数据库开发与维护的基本步骤（续） 数据库物理设计阶段 n为逻辑数据模型选取一个最适合应用环 境的物理结构（包括存储结构和存取方法） Database ex
11、ploitation and maintenance 数据库开发与维护的基本步骤（续） 数据库实施阶段 n运用DBMS提供的数据语言、工具及宿 主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果 n建立数据库 n编制与调试应用程序 n组织数据入库 n并进行试运行 Database exploitation and maintenance 数据库开发与维护的基本步骤（续） 数据库运行和维护阶段 n数据库应用系统经过试运行后即可投入 正式运行。 n在数据库系统运行过程中必须不断地对 其进行评价、调整与修改。 Database exploitation and maintenance 数据库开发与维护的基本步骤（
12、续） 设计一个完善的数据库应用系统往往 是上述六个阶段的不断反复。 Database exploitation and maintenance 设计特点 n在设计过程中把数据库的设计和对数据 库中数据处理的设计紧密结合起来 n将这两个方面的需求分析、抽象、设计 、实现在各个阶段同时进行，相互参照 ，相互补充，以完善两方面的设计 n设计过程各个阶段的设计描述： Database exploitation and maintenance IPO表 输入： 输出： 处理： Creat Load Main( ) if then end 分区1 分区2 概念结 构设计 逻辑 结构 设计 物理 设计 设计
13、 阶 段 设 计 描 述 数 据处 理 需求 分 析 数据字典、全系统中数据项、 数据流、数据存储的描述 数据流图和判定表（判定树）、数 据字典中处理过程的描述 概念模型（E-R图） 数据字典 系统说明书包括： 新系统要求、 方案和概图 反映新系统信息 流的数据流图 某种数据模型 关系 非关系 系统结构图 （模块结构） 存储安排 方法选择 存取路径建立 模块设计 IPO表 实施 阶段 编写模式 装入数据 数据库试运行 程序编码、 编译联结、 测试 运行 、维 护 性能监测、转储/恢复 数据库重组和重构 新旧系统转换、运行、维护（修正性、 适应性、改善性维护） Database exploita
14、tion and maintenance 数据库开发与维护的基本步骤（续） n数据库各级模式的形成过程 n需求分析阶段 n 综合各个用户的应用需求 n概念设计阶段 n 形成独立于机器特点，独立于各 个DBMS产品的概念模式(E-R图) Database exploitation and maintenance 数据库开发与维护的基本步骤（续） n逻辑设计阶段 n首先将E-R图转换成具体的数据库 产品支持的数据模型，如关系模型，形 成数据库逻辑模式 n然后根据用户处理的要求、安全 性的考虑，在基本表的基础上再建立必 要的视图(View)，形成数据的外模式 Database exploitatio
15、n and maintenance 数据库开发与维护的基本步骤（续） n物理设计阶段 n根据DBMS特点和处理的需要，进 行物理存储安排，建立索引，形成数据 库内模式 Database exploitation and maintenance Database exploitation and maintenance 数据库开发与维护 1 数据库开发与维护概述 2 需求分析 3 概念结构设计 4 逻辑结构设计 5 数据库的物理设计 6 数据库实施 7 数据库运行与维护 8 小结 Database exploitation and maintenance 2 需求分析 2.1 需求分析的任务 2.2 需求分析的方法 2.3 数据字典 Database exploitation and maintenance 需求分析（续） n需求分析就是分析用户的需要与要 求 n需求分析是设计数据库的起点 n需求分析的结果是否准确地反映了用户 的实际要求，将直接影响到后面各个阶段的 设计，并影响到设计结果是否合理和实用 D
