數(shù)據(jù)庫課件5.1.ppt

北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 數(shù)據(jù)庫設(shè)計是指對于一個給定的應(yīng)用環(huán)境 提供一個確定最優(yōu)模型與處理模式的邏輯設(shè)計 以及一個確定數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)與存取方法的物理設(shè)計 建立起既能反映現(xiàn)實世界信息和信息聯(lián)系 滿足用戶數(shù)據(jù)要求和加工要求 又能被某個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所接受 同時能實現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo) 并有效存取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫 5 1數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程5 2實體聯(lián)系模型5 3關(guān)系規(guī)范化 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計是在現(xiàn)成的DBMS上建立數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的過程 其特點是 數(shù)據(jù)量大 保存時間長 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)復(fù)雜 用戶要求多樣化 從系統(tǒng)開發(fā)角度來看 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)特性和行為特性兩個方面 結(jié)構(gòu)特性設(shè)計 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 1 是與數(shù)據(jù)模型所反映的實體及實體之間的聯(lián)系的靜態(tài)模型的設(shè)計 2 設(shè)計各級數(shù)據(jù)庫模式 決定數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的信息內(nèi)容 行為特性設(shè)計 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用軟件的開發(fā) 1 與數(shù)據(jù)庫狀態(tài)轉(zhuǎn)換有關(guān) 是改變實體特性的操作 2 決定數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能 是事務(wù)處理等應(yīng)用程序的設(shè)計 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程 對需求分析所得到數(shù)據(jù)的更高層的抽象描述 ER模型ODL 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)流圖 第0步 規(guī)劃 第1步 需求分析 第2步 概念設(shè)計 必要性可行性分析 第3步 邏輯設(shè)計 確定存儲哪些數(shù)據(jù) 建立哪些應(yīng)用 常用的操作及對象有哪些等 將概念模型映射為某個特定的DBMS模式數(shù)據(jù) 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程 對已經(jīng)確定的邏輯結(jié)構(gòu)選擇適當(dāng)?shù)奈锢斫Y(jié)構(gòu) 包括存儲結(jié)構(gòu) 存取路徑 存儲分配等 數(shù)據(jù)庫的裝入數(shù)據(jù)庫的試運行數(shù)據(jù)庫的運行維護 第4步 物理設(shè)計 第6步 數(shù)據(jù)庫實施與維護 第5步 應(yīng)用程序開發(fā) 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的設(shè)計 編碼 調(diào)試 運行 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程 數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程是有一個起點和幾乎無止鏡的逐步求精的反復(fù)過程 盡管前面我們把數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程表述為一個程序化的過程 但需強調(diào) 數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程并不一定非要以這種程序化方式進行 各個階段之間的區(qū)分也并不是非常嚴(yán)格 本講義給出的數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程可以作為引導(dǎo)你進行有效的數(shù)據(jù)庫設(shè)計的框架 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 1規(guī)劃 在數(shù)據(jù)庫設(shè)計的規(guī)劃階段主要進行建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的必要性及可行性分析 規(guī)劃階段必須完成下列任務(wù) 確定系統(tǒng)的范圍 任務(wù)陳述定義數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的主要目標(biāo) 每個任務(wù)標(biāo)識數(shù)據(jù)庫必須支持的特定任務(wù) 確定開發(fā)工作所需的資源 估計開發(fā)成本 確定項目進度 系統(tǒng)規(guī)劃綱要內(nèi)容包括 1 系統(tǒng)目標(biāo)與范圍的描述 確定系統(tǒng)長期目標(biāo)和近期目標(biāo) 定義數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的范圍和邊界 包括主要的用戶視圖 用戶視圖定義了根據(jù)要存儲的數(shù)據(jù)和在數(shù)據(jù)上要執(zhí)行的事務(wù) 也即用戶要怎樣使用數(shù)據(jù) 不僅考慮當(dāng)前用戶視圖 而且也要考慮未來的用戶視圖 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 1規(guī)劃 確定系統(tǒng)與外部環(huán)境的信息聯(lián)系和接口 系統(tǒng)的主要功能和結(jié)構(gòu) 2 系統(tǒng)運行環(huán)境描述 管理思想及管理方法的設(shè)想 新的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運行可能是傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的徹底革新 新的思想 新的機制應(yīng)當(dāng)是完備而可行的 并且是高效而經(jīng)濟的 說明系統(tǒng)運行的基本要求及條件 如何收集數(shù)據(jù) 如何指定格式 需要什么樣的文檔資料 信息范圍 信息標(biāo)準(zhǔn) 良好的信息標(biāo)準(zhǔn)為衡量系統(tǒng)質(zhì)量和訓(xùn)練職工提供基礎(chǔ) 信息來源 人力資源 設(shè)備資源 3 確定計算機系統(tǒng)選型要求 包括主機及外部設(shè)備配置要求 性能指標(biāo) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置 系統(tǒng)軟件配置要求 4 系統(tǒng)開發(fā)進度計劃 初步 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 1規(guī)劃 可行性分析應(yīng)從經(jīng)濟方面 技術(shù)方面 系統(tǒng)運行方面 管理體制 人員的適應(yīng)性及法律法規(guī) 進行分析和評價 可行性研究報告的內(nèi)容包括 1 原來系統(tǒng)概況 包括企業(yè)目標(biāo) 規(guī)模 組織結(jié)構(gòu) 人員 設(shè)備 效益等 2 原來系統(tǒng)存在的主要問題和主要信息要求 3 待開發(fā)系統(tǒng)的總體方案 如前所述 4 經(jīng)濟可行性分析包括系統(tǒng)的投資 運行費用 經(jīng)濟效益及社會效益 5 技術(shù)可行性分析主要包括對技術(shù)的評估 6 系統(tǒng)可行性分析分析系統(tǒng)運行對管理思想 管理體制和變革的要求 系統(tǒng)運行和有關(guān)法律法規(guī)的相互作用 7 結(jié)論 對可行性研究的簡要總結(jié) 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 需求分析是數(shù)據(jù)庫設(shè)計成敗的關(guān)鍵 沒有對系統(tǒng)充分的需求分析 數(shù)據(jù)庫設(shè)計很難取得成功 需求分析階段應(yīng)該對系統(tǒng)的整個應(yīng)用情況作全面 詳細的調(diào)查 收集支持系統(tǒng)總的設(shè)計目標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和對這些數(shù)據(jù)的要求 確定用戶的需求 并把這些要求寫成用戶和數(shù)據(jù)庫設(shè)計者都能夠接受的文檔 設(shè)計人員還應(yīng)該了解系統(tǒng)將來要發(fā)生的變化 收集未來應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù) 充分考慮到系統(tǒng)可能的擴充和變動 使系統(tǒng)設(shè)計符合未來發(fā)展的趨向 以減少系統(tǒng)維護的代價 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 實際上 系統(tǒng)的需求包括著多個層次 不同層次的需求從不同角度與不同程度反映著細節(jié)問題 沒有一個清晰 毫無二義的 需求 存在 真正的 需求 實際上在人們的腦海中 任何文檔形式的需求僅僅是一個模型 一種敘述 需求分析文檔要盡可能地從不同層次角度去描述 有可能冗余 要注意描述的名詞對用戶 分析者 設(shè)計者在理解上務(wù)必達成共識 在此階段 從多方面對整個組織進行調(diào)查 收集和分析各個應(yīng)用主要集中在對信息和處理兩方面的需求 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 信息需求是指用戶要從數(shù)據(jù)庫獲得的信息內(nèi)容和用戶產(chǎn)生的信息內(nèi)容 處理需求是指完成什么處理功能及處理方式 處理需求即事務(wù)需求 信息需求和處理需求組成用戶視圖 另外還有安全性和完整性要求 對收集到的數(shù)據(jù)進行抽象 抽取共同的本質(zhì)特性 并用各種概念精確地加以描述 需求分析階段的方法 檢查文檔資料 收集檢查與目前系統(tǒng)相關(guān)的文檔資料 表格 報告 文件面談 找出事實 確認事實 澄清事實觀察業(yè)務(wù)處理 跟班作業(yè) 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 研究 從計算機行業(yè)雜志 參考書和Internet上獲取其他人解決問題的信息 也可能直接得到相關(guān)問題的解決方案或軟件包 問卷調(diào)查 調(diào)查建議和意見 諸如 當(dāng)前使用什么報表 是否存在問題 等等 需求分析階段的工作分為六個步驟 分析用戶活動 產(chǎn)生業(yè)務(wù)流程圖確定系統(tǒng)范圍 產(chǎn)生系統(tǒng)范圍圖分析用戶活動所涉及的數(shù)據(jù) 產(chǎn)生數(shù)據(jù)流圖分析系統(tǒng)數(shù)據(jù) 產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典功能分析功能數(shù)據(jù)分析 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 分析用戶活動 產(chǎn)生業(yè)務(wù)流程圖了解用戶當(dāng)前的業(yè)務(wù)活動和職能 理清其處理流程 把用戶業(yè)務(wù)分成若干個子處理過程 使每個處理功能明確 界面清楚 畫出用戶活動圖 業(yè)務(wù)流程圖 確定系統(tǒng)范圍 產(chǎn)生系統(tǒng)范圍圖在和用戶經(jīng)過充分討論的基礎(chǔ)上 確定計算機所能進行數(shù)據(jù)處理的范圍 確定哪些工作由人工完成 哪些工作由計算機系統(tǒng)完成 即確定人機界面 分析用戶活動所涉及的數(shù)據(jù) 產(chǎn)生數(shù)據(jù)流圖深入分析用戶的業(yè)務(wù)處理 以數(shù)據(jù)流圖 DataFlowDiagram DFD 形式表示出數(shù)據(jù)的流向和對數(shù)據(jù)所進行的加工 DFD有四個基本成分 數(shù)據(jù)流 加工或處理 文件 外部實體 DFD可以形象地表示數(shù)據(jù)流與各業(yè)務(wù)活動的關(guān)系 它是需求分析的工具和分析結(jié)果的描述手段 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 分析系統(tǒng)數(shù)據(jù) 產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典僅僅有DFD并不能構(gòu)成需求說明書 DFD只表示出系統(tǒng)有哪幾部分組成和各個部分之間的關(guān)系 并沒有說明各個成分的含義 數(shù)據(jù)字典提供對數(shù)據(jù)庫時間描述的集中管理 它的功能是存儲和檢索各種數(shù)據(jù)描述 元數(shù)據(jù)Metadata 數(shù)據(jù)字典是數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析的主要成果 在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中占有很重要地位 數(shù)據(jù)字典編寫的基本要求是 a 對數(shù)據(jù)流程圖上各種成分的定義必須明確 易理解 唯一 b 命名 編號與數(shù)據(jù)流程圖一致 c 符合一致性與完整性的要求 對數(shù)據(jù)流程圖上的成分定義與說明無漏項 無同名異義或異名同義 d 格式規(guī)范 文字精煉 符號正確 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 分析系統(tǒng)數(shù)據(jù) 產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典中通常包括數(shù)據(jù)項 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)流 數(shù)據(jù)存儲 處理過程5個部分 a 數(shù)據(jù)項 數(shù)據(jù)項是數(shù)據(jù)的最小組成單位 若干個數(shù)據(jù)項可以組成一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)字典通過對數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義來描述數(shù)據(jù)流以及數(shù)據(jù)存儲的邏輯內(nèi)容 對數(shù)據(jù)項描述包括數(shù)據(jù)項名 含義 別名 類型 長度 取值范圍以及與其他數(shù)據(jù)項的邏輯關(guān)系 必要時說明數(shù)據(jù)項的數(shù)值含義 b 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名 含義及組成部分 c 數(shù)據(jù)流 表示某一加工處理過程的輸入或輸出數(shù)據(jù) 包括數(shù)據(jù)流名 說明 來源 去向 包含的數(shù)據(jù)項或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名稱 單位時間傳輸次數(shù) 活動頻率 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 分析系統(tǒng)數(shù)據(jù) 產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典d 數(shù)據(jù)存儲 名稱 輸入 輸出 數(shù)據(jù)量 存取頻率和存取方式 批處理或聯(lián)機處理 查詢或更新 順序或隨機 e 處理過程 名稱 輸入 輸出 頻率 數(shù)據(jù)量 處理邏輯說明和響應(yīng)時間等 功能分析數(shù)據(jù)庫的設(shè)計是與應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計緊密結(jié)合的過程 離開一定的功能 數(shù)據(jù)庫就失去其存在價值 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的一個重要特點是結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù) 和行為 功能 的結(jié)合 用戶希望系統(tǒng)能提供的功能必須有一個清晰的描述 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 功能分析功能分析是對數(shù)據(jù)流程圖中的處理過程作詳細的說明 用戶的數(shù)據(jù)處理可以分為數(shù)據(jù)輸入輸出處理 數(shù)學(xué)處理 邏輯判斷三類 對輸入輸出處理要確定輸入輸出的格式 輸入輸出方式 對數(shù)學(xué)處理要建立處理的數(shù)學(xué)模型 公式及數(shù)值分析 對邏輯判斷的描述通常采用決策樹 決策表及自然語言或形式語言等方法 在這三類用戶數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上進行抽象和歸納 得出功能的層次體系結(jié)構(gòu) 功能分析可以采用軟件結(jié)構(gòu)圖或模塊圖來表示系統(tǒng)的層次分解關(guān)系 模塊調(diào)用關(guān)系 功能分析建立在用戶需求和數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)上 它通常是系統(tǒng)模塊劃分和應(yīng)用程序菜單設(shè)置的依據(jù) 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 2需求分析 功能數(shù)據(jù)分析反映系統(tǒng)全貌的數(shù)據(jù)流程圖與數(shù)據(jù) 功能詳細分析完成后 為保證總的系統(tǒng)描述和細節(jié)情況相一致 需要進行整理和審核 這一過程稱為功能數(shù)據(jù)分析 功能數(shù)據(jù)分析可以使用填寫數(shù)據(jù)功能格柵圖等方法 如果完成某功能所需的數(shù)據(jù)不存在 需在數(shù)據(jù)字典中添加項目 如果數(shù)據(jù)字典中的數(shù)據(jù)沒有任何一個功能使用 那么它可能是多余的或者在功能分析中有遺漏 通過功能數(shù)據(jù)分析的最后大檢驗 使需求分析報告中的內(nèi)容祥實準(zhǔn)確 用戶需求的功能在需求分析報告中有所描述 完成功能所需的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)字典中有所描述 為數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和應(yīng)用程序的設(shè)計工作打下堅實基礎(chǔ) 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 3概念設(shè)計 在進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計時 如果將現(xiàn)實世界中的客觀對象直接轉(zhuǎn)換為機器世界中的對象 注意力往往被轉(zhuǎn)移到更多的細節(jié)限制方面 而不能集中在最重要的信息的組織結(jié)構(gòu)和處理模式上 通常將現(xiàn)實世界中的客觀對象首先抽象為不依賴任何機器的信息結(jié)構(gòu) 這種信息結(jié)構(gòu)不是具體的DBMS的數(shù)據(jù)模型 而是基于現(xiàn)實世界和機器世界的中間層次 稱為概念模型 邏輯設(shè)計再把概念模型轉(zhuǎn)換成具體DBMS支持的數(shù)據(jù)模型 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 3概念設(shè)計 廣泛被采用的能夠很好表達概念模型的方法是設(shè)計實體聯(lián)系模型 EntityRelationshipModel ER模型 對象定義語言 ObjectDefinitionLanguage ODL 是以面向?qū)ο蟮挠^點 方法說明數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu) 也可表達概念模型 特別是對象數(shù)據(jù)庫的情形 實體聯(lián)系模型定義實體 屬性和聯(lián)系等數(shù)據(jù)對象 數(shù)據(jù)庫設(shè)計者將需求分析過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)歸納到這些類別中 通過對實體聯(lián)系圖的分析把握現(xiàn)實世界中信息的組織結(jié)構(gòu) 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 3概念設(shè)計 ER模型又比較容易轉(zhuǎn)換為機器模型 ER模型內(nèi)容參見5 2 設(shè)計概念模型的策略有自頂向下 自底向上 由里向外 混合策略等 利用ER方法進行數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計 采用自底向上策略 可以分成三步進行 設(shè)計局部ER模型設(shè)計全局ER模型全局ER模型的優(yōu)化概念模型評審 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 3概念設(shè)計 設(shè)計局部ER模型一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是為多個不同用戶服務(wù)的 各個用戶對數(shù)據(jù)的觀點可能不一樣 信息處理需求也可能不同 先分別考慮各個用戶的信息需求 形成局部ER圖 大體分為四個環(huán)節(jié) 確定局部結(jié)構(gòu)范圍 局部實體定義 局部聯(lián)系定義 屬性分配 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 3概念設(shè)計 設(shè)計全局ER模型各個局部ER圖設(shè)計完成之后 下一步是把它們綜合成單一的全局ER模型 全局ER模型不僅支持所有局部ER模式 而且必須合理地表示一個完整 一致的數(shù)據(jù)庫概念模型 設(shè)計過程為 確定公共的實體類型 合并局部ER圖并且消除在局部ER圖中的屬性沖突 結(jié)構(gòu)沖突和命名沖突 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 3概念設(shè)計 全局ER模型的優(yōu)化在得到全局ER圖后 對它進行優(yōu)化 一個好的全局ER模型 除能準(zhǔn)確 全面地反映用戶功能需求外 還應(yīng)滿足 實體類型盡可能少 實體類型所含屬性個數(shù)盡可能少 實體間聯(lián)系無冗余 但這些條件并不是絕對的 視具體情況而定 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 3概念設(shè)計 概念模型評審評審分為用戶評審與DBA及應(yīng)用開發(fā)人員評審兩部分 用戶評審重點放在確認全局概念模式是否準(zhǔn)確完整反映了用戶的信息需求和現(xiàn)實世界事物的屬性間的固有聯(lián)系 DBA和應(yīng)用開發(fā)人員評審側(cè)重于完整性 一致性 被評審的文檔資料應(yīng)包括局部概念結(jié)構(gòu)描述 全局概念模式描述 數(shù)據(jù)清單和業(yè)務(wù)功能清單 沒有概念模型的評審過程 數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員和開發(fā)人員可能承擔(dān)過多的責(zé)任 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計 概念設(shè)計的結(jié)果是得到一個與DBMS無關(guān)的概念模式 而邏輯設(shè)計的目的是把概念模式設(shè)計階段的全局ER模式轉(zhuǎn)換成與選用的具體機器上的DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu) 邏輯結(jié)構(gòu)即數(shù)據(jù)庫模式 包括數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式 模式和外模式 邏輯設(shè)計主要設(shè)計模式和外模式 關(guān)系數(shù)據(jù)庫可以說是數(shù)據(jù)庫表和視圖等 例如Oracle的邏輯結(jié)構(gòu)包括表空間及數(shù)據(jù)庫對象 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計 邏輯設(shè)計可表示如下示意形式 邏輯設(shè)計 概念模型 安全要求 功能要求 約束條件 DBMS特征 模式 子模式 應(yīng)用程序設(shè)計指南 安全性設(shè)計 物理設(shè)計指南 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計 邏輯設(shè)計的步驟 從ER模式導(dǎo)出初始數(shù)據(jù)庫模式 處理需求 ER模式 DBMS特征 關(guān)系模式規(guī)范化 模式評價 用DBMS語法描述 是否修正 進入物理設(shè)計階段 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計 ER模式向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換一個實體型轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式 實體的屬性即為關(guān)系模式的屬性 實體的標(biāo)識符即為關(guān)系模式的鍵 聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換 根據(jù)不同情況做不同的處理 1 若實體間的聯(lián)系是一對一的 可以在兩個實體類型轉(zhuǎn)換成的兩個關(guān)系模式中的任意一個關(guān)系模式的屬性中加入另一個關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系類型的屬性 也可能做合并關(guān)系模式處理 例 學(xué)院與院長之間是一對一 在學(xué)院關(guān)系模式中加入院長關(guān)系模式的鍵 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計 ER模式向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換2 若實體間的聯(lián)系是一對多的 則在多端實體類型轉(zhuǎn)換成的關(guān)系模式中加入一端實體類型轉(zhuǎn)換成的關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系類型的屬性 例 學(xué)院與教師之間是一對多 在教師關(guān)系模式中加入學(xué)院關(guān)系模式的鍵 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計 ER模式向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換3 若實體間的聯(lián)系是一對多的 而且在多端實體類型為弱實體 轉(zhuǎn)換成的關(guān)系模式中將一端實體類型 父實體 的鍵作為外鍵放入多端的弱實體 子實體 中 弱實體的主鍵由父實體的主鍵與弱實體本身的候選鍵組成 也可以為弱實體建立新的標(biāo)識ID 例 學(xué)生與社會關(guān)系之間是一對多 社會關(guān)系是弱實體 在社會關(guān)系關(guān)系模式中加入學(xué)生關(guān)系模式的鍵學(xué)號 由學(xué)號和稱呼兩屬性組成社會關(guān)系關(guān)系模式的主鍵 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計 ER模式向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換4 若實體間的聯(lián)系是多對多的 則將聯(lián)系類型也轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式 其屬性為與該聯(lián)系相連的各個實體的碼以及聯(lián)系的屬性 而鍵是與該聯(lián)系相連的各個實體的碼的組合 或者是與該聯(lián)系相連的各個實體的碼和聯(lián)系的附加屬性的組合 例 學(xué)生與課程之間是多對多 建立學(xué)生課程聯(lián)系關(guān)系模式 學(xué)號和課程號組成學(xué)生課程聯(lián)系關(guān)系模式的鍵 CAP數(shù)據(jù)庫中Orders的碼由顧客實體 代理商實體 產(chǎn)品實體的碼和日期組成 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計 規(guī)范化處理規(guī)范化的處理的目的是減少乃至消除關(guān)系模式中存在的各種異常 改善完整性 一致性和存儲效率 對于有經(jīng)驗的數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員而言 在進行ER圖的建立和關(guān)系模式轉(zhuǎn)換時 已經(jīng)考慮到規(guī)范化的要求 專門的規(guī)范化步驟往往指不能確定的實體類型 聯(lián)系的關(guān)系轉(zhuǎn)換 一般的規(guī)范化過程是基于3NF或BCNF的標(biāo)準(zhǔn)進行的 在規(guī)范化模式合并和模式分解過程中 要特別注意保持依賴和無損連接要求 規(guī)范化內(nèi)容參見5 3 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 4邏輯設(shè)計 模式評價模式評價的目的是檢查已給出的數(shù)據(jù)庫模式是否完全滿足用戶的功能要求 是否具有較高的效率 并確定需要加以修改的部分 模式修正根據(jù)模式評價結(jié)果對已生成的模式進行修改 在邏輯設(shè)計階段 還要設(shè)計出子模式 子模式體現(xiàn)各個用戶對數(shù)據(jù)庫的不同觀點 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 5物理設(shè)計 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計主要指數(shù)據(jù)庫的存儲記錄格式 存儲記錄安排和存取方法 包括索引機制 空間大小 塊的大小等 物理設(shè)計的目的是以合適的存儲空間得到用戶事務(wù)的快速響應(yīng) 時間和空間的效率 是在計算機的物理設(shè)備上確定應(yīng)采取的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)和存取方法 以及如何分配存儲空間等問題 物理設(shè)計與特定硬件系統(tǒng) DBMS等相關(guān) 難以形成統(tǒng)一的設(shè)計方法 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 5物理設(shè)計 索引選擇索引文件對存儲記錄進行內(nèi)部鏈接 從邏輯上改變了記錄的存儲位置 記錄聚簇不改變邏輯數(shù)據(jù)庫的模式結(jié)構(gòu) 根據(jù)不同的使用要求 將屬性記錄或文件集中存放在不同的位置 第四章Oracle中探討了許多的數(shù)據(jù)存儲問題 即物理設(shè)計問題 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 5物理設(shè)計 物理設(shè)計的過程 使用DBMS的可用功能完成基表的設(shè)計和完整性約束和業(yè)務(wù)規(guī)則 DBMS為數(shù)據(jù)提供了許多可選擇的文件組織方式 基于對事務(wù)的分析 選擇合適的文件組織方式 何時選擇索引 考慮放寬規(guī)范化約束 改善系統(tǒng)性能 怎樣處理派生數(shù)據(jù) 歷史數(shù)據(jù) 考慮重復(fù)列或連接表 設(shè)計安全措施來避免對數(shù)據(jù)未經(jīng)授權(quán)的訪問 如何實現(xiàn)每個用戶的視圖 以及表上需要的訪問控制 不斷通過監(jiān)聽操作系統(tǒng)來標(biāo)識和解決由設(shè)計引起的性能問題 并實現(xiàn)新的或改變的需求 北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院郭文明2007 10 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā) 講義 5 1 6數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序開發(fā) 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序開發(fā)即應(yīng)用程序的設(shè)計 編碼 調(diào)試和試運行過程 其中應(yīng)用程序設(shè)計是對用戶界面和使用數(shù)據(jù)庫的程序的設(shè)計 應(yīng)用程序設(shè)計是數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序開發(fā)的重要環(huán)節(jié) 功能分析的結(jié)果是