数据库设计（1）ppt培训课件

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1、An Introduction to Database System,1,数据库系统概论 An Introduction to Database System第七章 数据库设计,An Introduction to Database System,2,第七章 数据库设计,7.1 数据库设计概述 7.2 需求分析 7.3 概念结构设计 7.4 逻辑结构设计 7.5 数据库的物理设计 7.6 数据库实施 7.7 数据库运行与维护 7.8 小结,An Introduction to Database System,3,7.1 数据库设计概述,7.1.1 数据库和信息系统 7.1.2 数据库设计的特点

2、 7.1.3 数据库设计方法简述 7.1.4 数据库设计的基本步骤,An Introduction to Database System,4,数据库设计概述（续）,什么是数据库设计 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） 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。,An Introduction to Database System,5,7.1.1 数据库和信息系统,数据库是信息系统的核心和基础 把信息系统中大量的数据按一定的模型组织起来 提供存储、维护、检索

3、数据的功能 使信息系统可以方便、及时、准确地从数据库中获取所需的信息 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 数据库设计是信息系统开发和建设的重要组成部分。,An Introduction to Database System,6,数据库设计人员应该具备的技术和知识,计算机科学的基础知识 数据库的基本知识和数据库设计技术 软件工程的原理和方法 程序设计的方法和技巧 应用领域的知识,An Introduction to Database System,7,7.1 数据库设计概述,7.1.1 数据库和信息系统 7.1.2 数据库设计的特点 7.1.3 数据库设计方法简

4、述 7.1.4 数据库设计的基本步骤,An Introduction to Database System,8,7.1.2 数据库设计的特点,数据库建设是硬件、软件和干件的结合 三分技术，七分管理，十二分基础数据 技术与管理的界面称之为“干件”数据库设计应该与应用系统设计相结合 结构（数据）设计：设计数据库框架或数据库结构 行为（处理）设计：设计应用程序、事务处理等,An Introduction to Database System,9,数据库设计的特点（续）,结构和行为分离的设计 传统的软件工程忽视对应用中数据语义的分析和抽象，只要有可能就尽量推迟数据结构设计的决策 早期的数据库设计致力于

5、数据模型和建模方法研究，忽视了对行为的设计,An Introduction to Database System,10,数据库设计的特点（续）,An Introduction to Database System,11,7.1 数据库设计概述,7.1.1 数据库和信息系统 7.1.2 数据库设计的特点 7.1.3 数据库设计方法简述 7.1.4 数据库设计的基本步骤,An Introduction to Database System,12,7.1.3 数据库设计方法简述,手工试凑法 设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系 缺乏科学理论和工程方法的支持，工程的质量难以保证 数据库运行一段时间

6、后常常又不同程度地发现各种问题，增加了维护代价规范设计法 基本思想: 过程迭代和逐步求精,救火员?,An Introduction to Database System,13,规范设计法,新奥尔良（New Orleans）方法 将数据库设计分为若干阶段和步骤 基于E-R模型的数据库设计方法 概念设计阶段广泛采用 3NF（第三范式）的设计方法 逻辑阶段可采用的有效方法 ODL（Object Definition Language）方法 面向对象的数据库设计方法,An Introduction to Database System,14,数据库辅助设计工具,ORACLE Designer 2000

7、 SYBASE PowerDesigner,An Introduction to Database System,15,7.1 数据库设计概述,7.1.1 数据库和信息系统 7.1.2 数据库设计的特点 7.1.3 数据库设计方法简述 7.1.4 数据库设计的基本步骤,An Introduction to Database System,16,7.1.4 数据库设计的基本步骤,一、数据库设计的准备工作: 选定参加设计的人员 数据库分析设计人员 数据库设计的核心人员 自始至终参与数据库设计 其水平决定了数据库系统的质量,An Introduction to Database System,17,

8、2. 用户 在数据库设计中也是举足轻重的 主要参加需求分析和数据库的运行维护 用户积极参与带来的好处 加速数据库设计 提高数据库设计的质量 3. 程序员 在系统实施阶段参与进来，负责编制程序 4. 操作员/管理员 在系统实施阶段参与进来，准备软硬件环境,An Introduction to Database System,18,二、数据库设计的过程,概述 需求阶段 概念结构设计 逻辑结构设计 物理结构设计 数据库实施 数据库运行和维护 应用系统开发阶段,An Introduction to Database System,19,概述,需求分析阶段 准确了解与分析用户需求（包括数据与处理） 是整

9、个设计过程的基础，是最困难、最耗费时间的一步 概念结构设计阶段 是整个数据库设计的关键 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 逻辑结构设计阶段 将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型 对其进行优化,An Introduction to Database System,20,数据库设计的基本步骤（续）,数据库物理设计阶段 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）数据库实施阶段 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 建立数据库 编制与调试应用程序 组织数据入库 并进行试运行,An Intr

10、oduction to Database System,21,数据库设计的基本步骤（续）,数据库运行和维护阶段 数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。 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。,An Introduction to Database System,22,说明1,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。见下页图7.2,An Introduction to Database System,24,说明2,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 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

11、补充，以完善两方面的设计 设计过程各个阶段的设计描述：下图7.3,An Introduction to Database System,26,数据库各级模式,An Introduction to Database System,27,第七章 数据库设计,7.1 数据库设计概述 7.2 需求分析 7.3 概念结构设计 7.4 逻辑结构设计 7.5 数据库的物理设计 7.6 数据库实施 7.7 数据库运行与维护 7.8 小结,An Introduction to Database System,28,7.2 需求分析,7.2.1 需求分析的任务 7.2.2 需求分析的方法 7.2.3 数据字典,A

12、n Introduction to Database System,29,需求分析（续）,需求分析就是分析用户的需要与要求 需求分析是设计数据库的起点 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,An Introduction to Database System,30,7.2 需求分析,7.2.1 需求分析的任务 7.2.2 需求分析的方法 7.2.3 数据字典,An Introduction to Database System,31,7.2.1 需求分析的任务,一、需求分析的任务 二、需求分析的重点 三、需求分析的难点,A

13、n Introduction to Database System,32,一、需求分析的任务,通过详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等），充分了解原系统（手工系统或计算机系统）工作概况，明确用户的各种需求在此基础上确定新系统的功能。 新系统必须充分考虑今后可能的扩充和改变，不能仅仅按当前应用需求来设计数据库,An Introduction to Database System,33,二、需求分析的重点,需求分析的重点是调查、收集与分析用户在数据管理中的信息要求、处理要求、安全性与完整性要求。信息要求 用户需要从数据库中获得信息的内容与性质 由用户的信息要求可以导出数据要求，即在数据

14、库中需要存储哪些数据,An Introduction to Database System,34,需求分析的重点（续）,处理要求 对处理功能的要求 对处理的响应时间的要求 对处理方式的要求(批处理 / 联机处理)新系统的功能必须能够满足用户的信息要求、处理要求、安全性与完整性要求。,An Introduction to Database System,35,三、需求分析的难点,确定用户最终需求的难点 用户缺少计算机知识，开始时无法确定计算机究竟能为自己做什么，不能做什么，因此无法一下子准确地表达自己的需求，他们提出的需求往往不断地变化。 设计人员缺少用户的专业知识，不易理解用户的真正需求，甚至

15、误解用户的需求。 新硬件、软件技术的出现也会使用户需求发生变化。 解决方法 设计人员必须采用有效的方法，与用户不断深入地进行交流，才能逐步得以确定用户的实际需求,An Introduction to Database System,36,7.2 需求分析,7.2.1 需求分析的任务 7.2.2 需求分析的方法 7.2.3 数据字典,An Introduction to Database System,37,7.2.2 需求分析的方法,调查清楚用户的实际需求并进行初步分析与用户达成共识进一步分析与表达这些需求,An Introduction to Database System,38,一、 调查

16、与初步分析用户需求, 调查组织机构情况组织部门的组成情况各部门的职责等 调查各部门的业务活动情况。调查重点之一。各个部门输入和使用什么数据如何加工处理这些数据输出什么信息输出到什么部门输出结果的格式是什么,An Introduction to Database System,39,调查与初步分析用户需求（续）, 在熟悉业务活动的基础上，协助用户明确对新系统的各种要求。调查重点之二。信息要求处理要求完全性与完整性要求 对前面调查的结果进行初步分析 确定新系统的边界 确定哪些功能由计算机完成或将来准备让计算机完成 确定哪些活动由人工完成由计算机完成的功能就是新系统应该实现的功能。,An Introduction to Database System,40,二、常用调查方法,做需求调查时，往往需要同时采用多种方法 无论使用何种调查方法，都必须有用户的积极参与和配合 设计人员应该和用户取得共同的语言，帮助不熟悉计算机的用户建立数据库环境下的共同概念，并对设计工作的最后结果共同承担责任,