数据库系统概论课件完整版本.ppt

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1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式 1 第六章数据库设计目录上一页下一页退出目录上一页下一页退出本章要点数据库设计库设计概述需求分析概念结结构设计设计逻辑结逻辑结构设计设计物理结结构设计设计数据库库的实实施与维护维护小结 2 目录上一页下一页退出数据库设计概述数据库设计是研制数据库及其应用系统的技术是数据库在应用领域中主要的研究课题数据库设计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数据库设计通常是在

2、一个通用的DBMS支持下进行的即利用现成的DBMS为基础要点 3 目录上一页下一页退出数据库和信息系统从使用者角度看信息系统是提供信息辅助人们对环境进行控制和进行决策的系统数据库是信息系统的核心和基础它把信息系统中大量的数据按一定的模型组织起来一个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关键在数据库因此只有对数据库进行合理的逻辑设计和有效的物理设计才能开发出完善而高效的信息系统要点 4 目录上一页下一页退出数据库设计的必备知识大型数据库的设计是一个庞大的工程属于软件工程的范畴要应用软件工程的方法和原理进行数据

3、库设计对从事数据库设计的人来讲应该具备多方面的技术和知识主要有计算机科学基础知识和程序设计技术数据库基础知识和数据库设计技术软件工程的原理和方法应用领域的知识其中应用领域的专业知识随着应用系统的不同而不同数据库设计人员必须深入实际对应用环境专业业务有了具体的了解要点 5 目录上一页下一页退出数据库设计的特点三分技术七分管理十二分基础数据是数据库建设的基本规律技术与管理的界面称之为干件十分重要数据库建设是硬件软件和干件的结合数据库设计应该和应用系统设计相结合即整个设计过程中要把结构数据设计和行为设计处理设计

4、密切结合起来要点现实世界数据分析概念设计逻辑设计物理设计子模式设计建立数据功能分析功能说明功能模型事务设计程序说明应用程序设计程序编码调试 6 目录上一页下一页退出数据库设计方法新奥尔良法设计分为需求分析概念设计逻辑设计和物理设计四个步骤在数据库设计的不同阶段中使用的方法有基于ER模型的概念设计方法基于3NF的逻辑设计方法基于抽象语法规范的物理设计方法本质上是基于手工设计基本思想过程迭代和逐步求精数据库设计工具 Oracle公司的Design 2000 和Sybase公司的PowerDesigner 要点 7 目录上一页

5、下一页退出数据库设计的基本步骤六个阶段需求分析整个设计的基础充分了解用户的数据和处理的要求概念结构设计整个设计的关键独立于 DBMS建立ER模型逻辑结构设计转换成某个DBMS支持的数据模型并利用规范化理论进行优化物理结构设计选择适合的物理结构存储结构和存取方法数据库的实施利用DBMS提供的语言和工具建立数据库和编写程序装入数据试运行数据库的运行和维护正式运行后不断进行评价调整和修改要点 8 目录上一页下一页退出设计过程和使用工具要点非关系模型 IPO表输入输出处理分区1 分区2 Main Create Loa

6、d 9 目录上一页下一页退出需求分析从系统的观点考虑分类和收集用户数据及处理要求并作为下一步概念设计的基础调查对象原有的旧系统调查目标新系统的功能调查重点数据和处理信息要求处理要求安全性和完整性要求调查步骤了解组织机构各部门业务情况和确定系统边界分析和表达方法结构化方法 SA 自顶向下逐层分解使用数据流图和数据字典工具面向对象方法 OOA 要点 10 目录上一页下一页退出数据流图DFD 用途表达数据和处理之间的关系系统功能的划分可用层次结构描述每层子功能对应各级数据流图故每个系统都是由若干分层的数据流图来描述的

7、一般结构要点数据来源和数据输出一般是系统外部数据源如客户显示屏财务部等数据存储对应计算机中的存储文件如数据表自由表数据流处理动作需要的数据如待核对工资数据经过核对形成已核对工资数据除了处理要用动词描述外其他都要用名词描述 11 目录上一页下一页退出数据字典数据字典对系统中数据的详尽文字描述是各类数据属性的清单进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要结果五个组成部分数据项最小单位数据结构是若干数据项有意义的集合数据流可以是数据项也可以是数据结构表示某一处理过程的输入或输出数据存储处理过程中存取的数

8、据常常是手工凭证手工文档或计算机文件处理过程描述具体的处理方法常常是算法的描述要点 12 目录上一页下一页退出需求分析文档主要内容系统目标需求定义功能说明系统结构计算机处理的边界与流程工作量与经费预算确定哪些功能由计算机完成或将来准备让计算机完成系统功能结构图各子系统之间的联系和构成业务流程图反映各业务部门的信息联系数据字典数据描述的集合数据流图数据和处理过程的关系 DFD建立工具手工绘制 PowerDesignor中ProcessAnalyst工具要点 13 目录上一页下一页退出示例某工厂需要开发一个管理信息

9、系统完成物资管理销售管理人事管理等根据初步分析可以得到如下的系统整体描述要点 14 目录上一页下一页退出销售子系统经过开发小组的调查研究信息流程分析和数据收集明确了该子系统的主要功能是要点现仅分析销售子系统得到子系统的顶层数据流图如右图所示处理顾客和销售员送来的定单工厂根据定货安排生产交出货物同时开出发票收到顾客付款后根据发票存根和信贷情况进行应收款处理 15 目录上一页下一页退出细化顶层数据流图根据以上的分析得到整个销售子系统四大功能的第一层数据流图红色虚线划分人机边界内部由计算机处理要点 16 目录

10、上一页下一页退出细化接收订单处理对接收订单过程进行分析得到第二层数据流图接收订单部分要点 17 目录上一页下一页退出细化处理订单处理第二层数据流图处理订单部分要点 18 目录上一页下一页退出细化开发票处理第二层数据流图开发票部分要点 19 目录上一页下一页退出细化支付过帐处理第二层数据流图支付过帐部分要点 20 目录上一页下一页退出需求分析总结需求分析的结果是得到一组基础数据数据字典表达和一组数据流图注意收集将来涉及的数据充分考虑将来可能的扩展和要求强调用户的参

11、与 DFD练习画出某订货系统的DFD 根据库存决定是否需要采购员订货并及时修改库存信息分析顶层DFD中仅描述整体要求输入仓库管理员输出采购员处理订货第二层DFD 细化订货处理为两步处理事务产生报表增加两个存储库存清单和订货信息第三层DFD 细化处理事务处理为三步接收事务更新库存清单处理订货要点 21 目录上一页下一页退出概念结构设计概念设计根据需求分析结果抽象出系统的信息结构即概念模型的过程特性独立于机器更稳定易理解易更改易转换方法自顶向下整体局部自底向上局部整体最常采用的方法逐步扩张

12、核心混合策略结合前两种方法设计工具 ER图分ER图合成总ER图 PowerDesignor中DataArchitect工具要点 22 目录上一页下一页退出需求分析与概念设计的关系一般采用自顶向下的需求分析方法和自底向上的概念设计方法整体局部分析分ER 总ER 每个子系统对应一个分ER图最终可得到整个系统的 ER图要点 23 目录上一页下一页退出三类数据抽象依据抽象方法和原理来逐级建立ER图分类抽象 Classfication 定义对象值与型之间 is member of 的语义实体型就是分类抽象如学生是实体型张三是其中一员表

13、达语义 is member of 学生张三具有和所有学生共同的行为学习某门课程和特征具有学号班号等描述方法如右图所示要点学生张三李四 is member of 用途定义某类实体型的成员 24 目录上一页下一页退出聚集抽象用途定义实体的成份表达语义对象内部类型和成份之间 is part of 的含义即实体和属性之间的关系要点学生学号姓名性别专业 is part of 还可以表示更复杂的聚集如右图一个实体的属性是聚集成另一个实体的属性 25 目录上一页下一页退出聚集抽象除了实体和属性之间的联系外聚集还能表达联系

14、之间实例职工参加项目并在此过程中使用若干机器职职工项项目参加姓名工种名称类型工时机器名型号方案1 职职工项项目参加姓名工种名称类型机器名型号方案2 工时使用机器要点 26 目录上一页下一页退出聚集抽象聚集是一种抽象通过它联系被作为高层实体集实体集A与B以及它们的联系可被看成另一实体集C 职职工项项目参加姓名工种名称类型机器名型号工时使用机器要点 27 目录上一页下一页退出聚集抽象制造商批发发商联联营营名称地址名称地址产品名价格时间分送产产品要点 28 目录

15、上一页下一页退出概括抽象用途定义实体型间子类的关系 is subset of 的语义要点学生本科生研究生 is subset of 超类子类这里子类继承父类的所有属性在绘制ER图时子类不用再画出父类的所有属性只要画出自身特有的属性即可 29 目录上一页下一页退出概括抽象另一种表示方法实体之间的包含联系 ISA is a 表示高层实体和低层实体之间的父类子类联系本科生研究生学生硕硕士博士 ISA ISA 姓名学号 Dissertation Papers 军训要点 30 目录上一页下一页退出概念设计的实质利用抽象机制

16、对需求分析阶段收集到的数据进行分类组织聚集形成实体实体的属性标识实体的码确定实体之间的联系类型设计局部E R图具体步骤和方法选择局部应用每层数据流图DFD作为局部ER图的设计出发点逐层设计分ER图依据数据字典确定实体属性和联系局部ER图汇总成分ER图最终分ER图总ER图划分实体和属性的原则属性不能再分不能是另一些属性的聚集属性不能与实体有任何联系例职工有电话号码属性但如果一个人有多个电话号码就要抽象出电话实体另外描述要点职工职工号电话号码电话类别号码 31 目录上一页下一页退出概念设计示例根据上一节需求分析得到的销售子系统DFD和DD 在第一层DFD中可以看出整个系统功能围绕了订单和应收帐款的处理数据结构中订单顾客应收帐目用的最多是许多子功能数据流共享的数据所以先设计整个子系统的分E R图的草图如下要点 32 目录上一页下一页退出设计分ER图根据分析第二层DFD的各部分发现对刚才的框架应增加一些实体和联系订单订单号头信息订单细节中订单细节

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