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1、1,SQL Server 2005数据库实践教程开发与设计篇,主编：钱 哨,中国水利水电出版社,第7章 数据库需求分析与规划设计,2,本章概述,7.1 数据库需求分析与规划基本概念，数据库设计的要点 7.2 数据库设计的基本步骤和流程顺序 7.3 数据库设计的事实发现技术 7.4 PowerDesigner与数据库建模，包括概念模型图和物理模型图的产生，报告书的形成,3,数据库设计的特点,1、定义： 是指对于一个给定的应用环境，创建一个性能良好、能满足不同用户使用要求、又能被选定的DBMS所接受的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能有效地存储数据，满足用户的信息要求和处理要求。,4,数据
2、库设计的特点,2、数据库设计的主要内容 静态设计：结构特性设计，根据给定应用环境，设计数据库的数据模型或数据库模式，它包括概念结构设计和逻辑结构设计。 动态特性设计：确定数据库用户的行为和动作，即数据库的行为特性设计，包括设计数据库查询、事务处理和报表处理等。 物理设计：根据动态特性，即应处理要求，在选定的DBMS环境下，把静态特性设计中得到的数据库模式加以物理实现，即设计数据库的存储模式和存取方法。 结构设计和行为特性设计应该结合，但现实还没有有效工具使之结合较好。,5,数据库设计特点,1、硬件、软件和管理界面的结合 2、数据库设计和应用设计要相结合 要求达到：减少数据冗余、实现数据共享,数
3、据库设计思想原则：,用户参与 发展眼光： 系统不仅要满足用户目前的需求，也应满足近期要求，还要对于远期需求有相应的处理方案。,6,数据库设计过程,7,7.1事实发现技术,1、事实发现的时机 在生命周期的早期，主要的目的就是发现IS所需要的实际业务流程以及真实的业务数据。 2、事实发现的具体内容 包括数据库的规划、系统的边界定义、需求的收集、签定合同、规范合同双方的责、权、利。,8,收集那些事实,9,事实发现技术的具体步骤,在一个MIS中，通常的事实发现技术包括以下的几个内容： 检查公司业务文档；查阅记录等； 面谈，开调查会；询问；请专人介绍； 观察公司运行中的业务流程，跟班作业； 同行业软件的
4、业务研究 问卷调查；设计调查表要用户填写；,10,检查公司业务文档,在进行事实发现的时候，检查与目前系统相关的文档、表格、报告和文件是非常快速的解决办法。,11,面谈,需要良好的沟通能力；能够和具有不同的价值观、喜好、个性、动机的人打交道。,1、面谈的类型分为两种：组织谈话和非组织谈话 2、谈话的对象应该有所选择,12,观察业务流程,13,第一步：数据库系统的任务分析,1、明确组织结构和组织工作的基本流程。 方法： 查阅组织的发展历程和历史；查阅组织的具体结构。 2、确认组织的目的和软件的目标 方法： 与组织首席领导进行正式谈话 目的： 取得组织领导的信任，明确软件的边界。,14,第二步：确定
5、数据库系统的任务目标,创建目标的过程应该包括与员工中的合适人选进行引导性的对话。自由对话通常是这个阶段最有用的。典型的问题如下： 请描述您的工作 通常一天里面你会做那些工作呢？ 你经常和哪些数据打交道？需要使用哪些类型的报告？格式我可以复印一下吗？ 公司给你的任务主要是什么？你是如何完成的？ 调查对象主要是： 公司的业务主管；业务经理、监理、助理；业务员,15,第三步：系统的边界定义,1、目的 确定数据库的应用范围和边界以及它的主要用户的视图。（一个特定类型的数据库应用视图必须支持一个特定的工作角色或者是业务范围） 2、步骤 定义数据库的系统边界 确定数据库系统的主要用户视图,16,第四步：需
6、求的收集和分析,由第三步产生的更多的细节，最终产生用户的需求说明。 具体步骤： 1、收集数据库系统的用户视图相关的更多信息 2、收集数据库系统的系统需求信息 3、管理数据库系统的用户视图,17,案例研究学生管理系统,我系准备设计学生管理系统的软件，以解决日益复杂的学生管理的复杂度问题。本案例目的是实施数据库的规划设计；按照事实发现的步骤，应该如何进行呢？,18,案例说明事实的发现与收集,1、 明确组织结构和组织工作的基本流程。 方法： 查阅组织的发展历程和历史；查阅组织的具体结构。 根据对于现在学生管理的基本情况，我们大致可以得到如下的组织结构图：,19,案例说明事实的发现与收集,2、确认组织
7、的目的和软件的目标 方法： 与组织首席领导进行正式谈话 目的： 取得组织领导的信任，明确软件的边界 谈话对象： 系总支书记 具体内容： n 您现在设立这个软件项目的主要目的是什么？ n 有哪些数据让您特别头疼？或者最占用你的日常工作时间呢？ n 你希望软件可以帮助你解决哪些方面的问题？,20,案例说明事实的发现与收集,定义任务目标： 收集、存储和控制本系学生在管理过程中产生的相关数据，支持面向不同用户的学生数据查询和数据操作工作。 软件基本边界： 单机；学生个体以及学生组织管理,21,案例说明事实的发现与收集,3、 确定数据库系统的任务目标 方法： 这个阶段重要的任务是与数据库系统中所可能涉及
8、到的人员进行引导性的对话，自由提问是这个阶段的方式。 目的： 这个阶段的目的和任务就是确定数据库的操作角色和视图,22,案例说明事实的发现与收集,具体内容： （1）总支书记 通常一天里面你会做那些学生工作呢？ 您需要数据库系统迅速告诉您哪些事情呢？ 一些日常的基本数据您是怎样获得的呢？谁来完成这些具体的事情？,23,案例说明事实的发现与收集,（2）辅导员 请描述您每天的具体工作？ 你经常和哪些数据打交道？需要使用哪些类型的报告？格式我可以复印一下吗？ 系里面给你的任务主要是什么？你是如何完成的？,24,案例说明事实的发现与收集,维护（录入、更新和删除）学生基本情况 维护（录入、更新和删除）宿舍
9、卫生检查基本情况 维护（录入、更新和删除）学生第二课堂情况 维护（录入、更新和删除）学生上课情况信息 维护（录入、更新和删除）成绩信息 维护（录入、更新和删除）组织发展信息 维护（录入、更新和删除）班级活动情况信息 维护（录入、更新和删除）学会综合量化信息 实现对以下的学生信息的查询： 学生基本信息、班级基本情况、学生违纪情况、学生成绩情况、组织发展情况、学生上课情况、学生综合量化情况,得到对于数据库系统的基本任务目标：,25,案例说明事实的发现与收集,4、系统的边界定义 目的： 确定数据库的应用范围和边界以及它的主要用户的视图。（一个特定类型的数据库应用视图必须支持一个特定的工作角色或者是业
10、务范围） 方法： 在数据库开发生命周期的这个阶段，开发人员应当和用户交流以澄清前一个阶段所获得的数据,26,案例说明事实的发现与收集,学生管理数据库的系统边界：,27,案例说明事实的发现与收集,收集数据库系统的用户视图更多的信息： 在询问中你需要密切关注以下的问题： n 数据库中具体的表应该有哪些具体类型的信息？ n 特定用户经常进行什么样的操作？ n 什么事务对于当前的业务操作非常重要？ n 什么时候应该进行严格的事务运行机制？ n 数据库的高峰期、正常期和低谷期一般是何时？ n 数据库需要哪种类型的安全机制和数据库存储机制？ n 是否存在只有某些用户的敏感数据？ n 哪些数据需要经常做备份
11、？需要保存哪些历史数据？ n 对于数据库的网络和共享有哪些要求？,28,案例说明事实的发现与收集,经过调研，得到以下的数据库用户的视图： 总支书记： l 查询所有的班级信息， l 查询所有的学生个人信息， l 查询所有的成绩信息， l 查询所有的考勤、宿舍卫生、奖励和惩罚， l 查询所有的学生组织培养信息 l 查询各种统计数据和量化考核数据,29,案例说明事实的发现与收集,辅导员： l 检索、维护（录入、更新和删除）给定班级的数据 l 检索、维护（录入、更新和删除）给定班级的学生数据 l 检索、维护（录入、更新和删除）给定班级的学生考勤数据 l 检索、维护（录入、更新和删除）给定班级的学生宿舍
12、卫生、奖励和惩罚数据 学生： 检索个人考试、考勤、宿舍卫生、组织培养情况、 个人量化考核、 维护个人的登陆信息、检索班级信息以及相关的统计信息 普通用户： l 检索班级信息以及相关的统计信息,30,案例说明事实的发现与收集,5、数据库系统的事实调查说明书 作为数据库系统的说明书，应该详细描述以下的具体内容（仅仅涉及到事实调查的情况，不应该涉及到数据库的理论设计）： 数据库初始化大小 数据库增长速度及日志文件增长 记录查找的类型和主要使用 系统表 网络和数据共享需求 性能 安全性 备份和恢复 用户界面 合法问题,31,案例说明事实的发现与收集,一、初始数据库的大小 u 我系在校学生1800人，分
13、布于52个自然班级中；每个班级平均学生3545人； u 现在有辅导员8人； u 平均每班级有学生干部12人； 二、 数据库的增长速度 u 一般而言，每个学期将会有5名学生退学或者休学；每月的注册人数不会超过学生人数的上限,32,案例说明事实的发现与收集,三、 记录类型和平均数量 u 查询班级情况，每天25次； u 查询学生基本情况，每天800次 u 查询学生相关情况，每天1200次 四、网络和共享访问需求 u 辅导员办公室必须安全的与总支书记办公室的数据库服务器相连； u 系统必须支持同时100人在线访问；,33,案例说明事实的发现与收集,五、性能 u 每天上班时间要求单个记录查询时间在1秒；
14、 高峰期为5秒； 六、安全性 u 数据库必须有口令保护 u 每个用户必须根据身份分配到一个特定的用户视图的 数据库访问权限，主要包括：总支书记、辅导员、 学生、普通用户 七、备份和恢复 数据库设定在每周六半夜12点进行自动备份,34,收集实况的类型,数据库应用程序生存期每个阶段获得数据的分类和生成文档,第三部分：PowerDesigner 第一节、 PowerDesigner介绍,PowerDesigner 简介 PowerDesigner 是 Sybase 公司的 CASE 工具集，使用它可以方便地对管理信息系统进行分析设计，它几乎包括了数据库模型设计的全过程。利用 PowerDesigne
15、r 可以制作数据流程图、概念数据模型、物理数据模型，可以生成多种客户端开发工具的应用程序，还可为数据 仓库制作结构模型，也能对团队设计模型进行控制。,PD,Rose,Visio 的比较 ROSE 一般用来构件系统模型，很好用。 PowerDesigner 用来建立数据库模型。 Visio 画流程图和界面还是不错的，至于数据库建模和软件建模；呵呵，还是不好用。,第三部分：PowerDesigner 第一节、 PowerDesigner介绍,PowerDesigner 的 4 种模型文件： 概念数据模型 (CDM) 物理数据模型 (PDM) 面向对象模型 (OOM) 业务程序模型 (BPM),第三
16、部分：PowerDesigner 第一节、 PowerDesigner介绍,第三部分：PowerDesigner 第一节、 PowerDesigner介绍,一、业务程序模型 (BPM-business process model) BPM 是从业务合伙人的观点来看业务逻辑和规则的概念模型，使用一个图表描述程序，流程，信息和合作协议之间的交互作用。,第三部分：PowerDesigner 第一节、 PowerDesigner介绍,二、概念数据模型 (CDM-conceptual data model) CDM 表现数据库的全部逻辑的结构,与任何的软件或数据储藏结构无关。一个概念模型经常包括在物理数据库中仍然不实现的数据对象。 它给运行计划或业务活动的数据一个正式表现方式。,第三部分：PowerDesigner 第一节、 PowerDesigner介绍,
