第三章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計的步驟和方法PPT課件

1 第三章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計的步驟和方法 2 主要內(nèi)容 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述數(shù)據(jù)庫規(guī)劃需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計物理結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)庫的實施和維護(hù) 3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述 數(shù)據(jù)庫設(shè)計步驟數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點(diǎn)返回 4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計步驟 1 1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的生存期 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)從開始規(guī)劃 分析 設(shè)計 實施 投入運(yùn)行后的維護(hù)直到被新的系統(tǒng)取代而停止使用的整個期間 它通常將包含4個時期 或7個階段 即規(guī)劃時期 設(shè)計時期 需求分析 概念設(shè)計 邏輯設(shè)計 物理設(shè)計 實施時期和運(yùn)行維護(hù)時期 5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計步驟 2 2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的生存期內(nèi)各階段的主要任務(wù)如下 1 數(shù)據(jù)庫規(guī)劃時期2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計時期3 數(shù)據(jù)庫實施時期4 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行與維護(hù)時期返回 6 數(shù)據(jù)庫規(guī)劃時期 數(shù)據(jù)庫規(guī)劃時期 進(jìn)行建立數(shù)據(jù)庫的必要性和可行性分析 通過評審的可行性分析報告是這個時期的結(jié)束標(biāo)記 返回 7 數(shù)據(jù)庫設(shè)計時期 這個時期一般分為如下的4個階段 需求分析階段 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計階段返回 8 需求分析階段 1 需求分析階段 利用數(shù)據(jù)庫設(shè)計理論和方法 對現(xiàn)實世界的對象 組織 部門 企業(yè)等 即用戶的現(xiàn)行系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查 收集支持系統(tǒng)目標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及其處理需求 其主要需求有 信息需求 即數(shù)據(jù)庫中應(yīng)該存儲哪些數(shù)據(jù) 處理需求 即對數(shù)據(jù)庫的動態(tài)性能需求 如響應(yīng)時間 處理方式等 安全性和完整性方面的需求 返回 9 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 在需求分析的基礎(chǔ)上 通過對用戶需求進(jìn)行分析 歸納 抽象 形成一個獨(dú)立于具體DBMS和計算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的整體概念結(jié)構(gòu) 即概念模式 返回 10 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 在概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上 在一定的原則指導(dǎo)下將概念模式 E R圖 轉(zhuǎn)換為某個具體DBMS支持的數(shù)據(jù)模型相符合的 經(jīng)過優(yōu)化的邏輯結(jié)構(gòu) 返回 11 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 為邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選取一個最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu) 包括存儲結(jié)構(gòu)和存取方法等 返回 12 數(shù)據(jù)庫實施時期 數(shù)據(jù)庫實施時期 用DBMS提供的數(shù)據(jù)定義語言 DDL 和其它實用程序?qū)?shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計和物理設(shè)結(jié)構(gòu)計結(jié)果用DDL嚴(yán)格描述出來 成為DBMS可以接受的源代碼 再經(jīng)過調(diào)試產(chǎn)生目標(biāo)模式 最后將數(shù)據(jù)裝入數(shù)據(jù)庫 返回 13 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行與維護(hù)時期 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行與維護(hù)時期 收集和登記數(shù)據(jù)庫運(yùn)行的情況記錄 用于評價并改善數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能 返回 14 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點(diǎn) 1 具有如下特點(diǎn) 1 反復(fù)性 Iterative 2 試探性 Tentative 3 多步性 multistage 4 面向數(shù)據(jù) Data Oriented 返回 15 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點(diǎn) 2 反復(fù)性反復(fù)性 Iterative 數(shù)據(jù)庫設(shè)計需要反復(fù)修改 逐步完善 因為前階段的設(shè)計是后階段設(shè)計的起點(diǎn)和基礎(chǔ) 而后階段設(shè)計也會向前階段反饋 提出新的要求 返回 16 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點(diǎn) 3 試探性試探性 Tentative 由于設(shè)計過程中面臨各種各樣的要求和制約因素 且這些因素之間往往是矛盾的 導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程的試探性和設(shè)計結(jié)果的不唯一性 返回 17 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點(diǎn) 4 多步性多步性 multistage 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計常常由不同的人員分階段進(jìn)行 其目的是進(jìn)行技術(shù)分工和分段把關(guān) 逐級審查 以保證設(shè)計的質(zhì)量和進(jìn)度 返回 18 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點(diǎn) 5 面向數(shù)據(jù)面向數(shù)據(jù) Data Oriented 在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中實施以信息需求為主 兼顧處理需求的設(shè)計策略 說明 計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的有兩種方法 信息需求為主 兼顧處理需求的方法稱為面向數(shù)據(jù)的方法 Data OrientedApproach 以處理需求為主 兼顧信息需求的設(shè)計方法稱為面向過程的方法 Process OrientedApproach 返回 19 數(shù)據(jù)庫規(guī)劃 1 數(shù)據(jù)庫規(guī)劃工作的重要性 直接關(guān)系到整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的成敗 對一個企業(yè)或部門的信息化建設(shè)進(jìn)程都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響 2 數(shù)據(jù)庫規(guī)劃時期的主要工作 確定數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在企業(yè)或部門的計算機(jī)系統(tǒng)中的地位以及各個數(shù)據(jù)庫之間的聯(lián)系 分析企業(yè)的基本業(yè)務(wù)功能 確定數(shù)據(jù)庫支持的業(yè)務(wù)范圍 回答是建立一個綜合的數(shù)據(jù)庫 還是建立若干個專門的數(shù)據(jù)庫等問題 并對建立數(shù)據(jù)庫的必要性和可行性進(jìn)行分析 返回 20 需求分析 1 需求分析的任務(wù)2 需求分析的步驟返回 21 需求分析的任務(wù) 通過詳細(xì)調(diào)查用戶的現(xiàn)行系統(tǒng) 手工系統(tǒng)或計算機(jī)系統(tǒng) 的工作情況 深入了解其數(shù)據(jù)的性質(zhì)和數(shù)據(jù)的使用情況 數(shù)據(jù)的處理流程 流向 流量等 并仔細(xì)地分析用戶在數(shù)據(jù)格式 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)庫安全性 可靠性以及數(shù)據(jù)的完整性方面的需求 按一定規(guī)范要求寫出設(shè)計者和用戶都能理解的文檔 需求分析說明書 返回 22 需求分析的步驟 需求分析的任務(wù)可分解為以下三個步驟 1需求調(diào)查2分析整理3撰寫需求分析說明書4評審返回 23 1 需求調(diào)查 需求調(diào)查的目的需求調(diào)查的內(nèi)容需求調(diào)查的方式需求調(diào)查的策略返回 24 需求調(diào)查的目的 需求調(diào)查的目的 獲得各個組織機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及其相互聯(lián)系的信息 為分析整理工作做好前期基礎(chǔ)工作 返回 25 需求調(diào)查的內(nèi)容 組織機(jī)構(gòu)情況 各個組織機(jī)構(gòu)的組成 各部門的職責(zé) 各部門管理工作存在的問題 各部門中哪些業(yè)務(wù)適合計算機(jī)管理 哪些業(yè)務(wù)不適合計算機(jī)管理 業(yè)務(wù)活動現(xiàn)狀 各部門輸入和使用的數(shù)據(jù) 加工處理這些數(shù)據(jù)的方法 處理結(jié)果的輸出去向 輸入 輸出數(shù)據(jù)的格式 以及數(shù)據(jù)庫中需要存儲的數(shù)據(jù) 外部要求 調(diào)查數(shù)據(jù)處理的響應(yīng)時間 頻度和發(fā)生的規(guī)則 以及經(jīng)濟(jì)性 安全性及完整性要求 未來規(guī)劃中對數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求等 返回 26 需求調(diào)查方式 個別交談 仔細(xì)了解該用戶業(yè)務(wù)范圍的用戶需求 特點(diǎn)是調(diào)查時不受其它人員的影響 開座談會 獲得不同業(yè)務(wù)之間的聯(lián)系信息 特點(diǎn)是與會人員能互相啟發(fā) 發(fā)調(diào)查表 獲得設(shè)計人員關(guān)心的用戶需求問題 特點(diǎn)是調(diào)查目的準(zhǔn)確 但效果依賴于調(diào)查表設(shè)計的質(zhì)量 跟班作業(yè) 獲得業(yè)務(wù)活動情況和用戶需求 特點(diǎn)是用戶需求準(zhǔn)確但比較費(fèi)時 查閱記錄 獲得具體的業(yè)務(wù)細(xì)節(jié) 返回 27 需求調(diào)查的策略 對高層負(fù)責(zé)人 個別交談方式 可獲得有關(guān)企業(yè)高層管理活動和決策過程的信息需求以及企業(yè)的運(yùn)行政策 未來發(fā)展變化趨勢等與戰(zhàn)略規(guī)劃有關(guān)的信息 對中層管理人員 開座談會 個別交談或發(fā)調(diào)查表 查閱記錄的調(diào)查方式 可獲得企業(yè)的具體業(yè)務(wù)控制方式和約束條件 不同業(yè)務(wù)之間的接口 日?？刂乒芾淼男畔⑿枨蟛㈩A(yù)測未來發(fā)展的潛在信息需求 對基層業(yè)務(wù)人員 發(fā)調(diào)查表 個別交談 跟班作業(yè)或召開小型座談會的調(diào)查方式 可獲得每項具體業(yè)務(wù)的輸入輸出數(shù)據(jù)和工作過程 數(shù)據(jù)處理要求和約束條件等 返回 28 2 分析整理 分析整理的工作主要有 1 業(yè)務(wù)流程分析與表示2 需求信息的補(bǔ)充描述返回 29 業(yè)務(wù)流程分析與表示 業(yè)務(wù)流程分析與表示 通過業(yè)務(wù)流程分析 獲得業(yè)務(wù)流程及業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)聯(lián)系的形式描述 一般采用數(shù)據(jù)流分析法 分析結(jié)果以數(shù)據(jù)流圖 DataFlowDiagram DFD圖 表示 DFD圖描述了數(shù)據(jù)與處理關(guān)系及其數(shù)據(jù)流動的方向 30 數(shù)據(jù)流圖 數(shù)據(jù)流圖中的主要圖形元素 31 領(lǐng)書單 發(fā)票 數(shù)據(jù)流圖 學(xué)生 學(xué)生 審查并開發(fā)票1 開領(lǐng)書單2 購書單 無效書單 教材存量表 32 數(shù)據(jù)流圖 例 辦理取款手續(xù)的 33 數(shù)據(jù)流與數(shù)據(jù)加工之間的關(guān)系 34 分層的數(shù)據(jù)流圖 為了表達(dá)數(shù)據(jù)處理過程的數(shù)據(jù)加工情況 需要采用層次結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)流圖 按照系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐步分解 并以分層的數(shù)據(jù)流圖反映這種結(jié)構(gòu)關(guān)系 能清楚地表達(dá)和容易理解整個系統(tǒng) 35 分層的數(shù)據(jù)流圖 36 在多層數(shù)據(jù)流圖中 頂層流圖僅包含一個加工 它代表被開發(fā)系統(tǒng) 它的輸入流是該系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù) 輸出流是系統(tǒng)所輸出數(shù)據(jù) 底層流圖是指其加工不需再做分解的數(shù)據(jù)流圖 它處在最底層 中間層流圖則表示對其上層父圖的細(xì)化 它的每一加工可能繼續(xù)細(xì)化 形成子圖 分層的數(shù)據(jù)流圖 37 數(shù)據(jù)流圖 思考題 生產(chǎn)計劃制定 生產(chǎn)作業(yè)過程記錄 按泊位吞吐量統(tǒng)計的數(shù)據(jù)流程圖 返回 38 需求信息的補(bǔ)充描述 需求信息的補(bǔ)充描述 除了用DFD圖描述用戶需求外 還需要用一些規(guī)范化表格對其細(xì)節(jié)信息進(jìn)行補(bǔ)充描述 這些細(xì)節(jié)補(bǔ)充信息主要有 數(shù)據(jù)字典 業(yè)務(wù)活動清單 列出每一部門中最基本的工作任務(wù) 包括任務(wù)的定義 操作類型 執(zhí)行頻度 所屬部門涉及的數(shù)據(jù)項以及數(shù)據(jù)處理響應(yīng)時間要求 其它需求清單 如完整性 一致性要求 安全性要求以及預(yù)期變化的影響需求等 返回 39 1 數(shù)據(jù)字典 1 數(shù)據(jù)字典 對數(shù)據(jù)庫 DFD圖 中數(shù)據(jù)性質(zhì)的描述 即元數(shù)據(jù) 而不是數(shù)據(jù)本身 它是對數(shù)據(jù)流程圖上各個元素作出詳細(xì)的定義和說明 數(shù)據(jù)字典包括的內(nèi)容 數(shù)據(jù)項 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)流 數(shù)據(jù)存儲和處理過程 40 數(shù)據(jù)項 數(shù)據(jù)項 數(shù)據(jù)的基本單元 即最小單位 數(shù)據(jù)項的描述方法和內(nèi)容是 數(shù)據(jù)項描述 數(shù)據(jù)項名 數(shù)據(jù)項含義說明 別名 數(shù)據(jù)類型 長度 取值范圍 取值含義 與其他數(shù)據(jù)項的邏輯關(guān)系 41 領(lǐng)書單 發(fā)票 學(xué)生 學(xué)生 審查并開發(fā)票1 開領(lǐng)書單2 購書單 無效書單 教材存量表 42 返回 43 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 若干數(shù)據(jù)項組成的有意義的集合 反映了數(shù)據(jù)之間的組合關(guān)系 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述方法和內(nèi)容是 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名 含義說明 組成 數(shù)據(jù)項名列表 44 存折格式 45 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述 存折 戶名 所號 帳號 開戶日 性質(zhì) 印密 1 存取行 50戶名 2 字母 24所號 001 999 帳號 00000001 99999999 開戶日 年 月 日性質(zhì) 1 6 注 1 表示普通戶 5 表示工資戶等印密 0 注 印密在存折上不顯示存取行 日期 摘要 支出 存入 余額 操作 復(fù)核 46 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述 符號含義舉例 被定義為 與x a b 或 或x a b x a b 或m n重復(fù)x a x 3 a 8 可選x a 基本數(shù)據(jù)元素x a 連結(jié)符x 1 9 返回 47 領(lǐng)書單 發(fā)票 學(xué)生 學(xué)生 審查并開發(fā)票1 開領(lǐng)書單2 購書單 無效書單 教材存量表 48 發(fā)票 學(xué)號 姓名 書號 單價 數(shù)量 總價 書費(fèi)合計發(fā)票 學(xué)號 姓名 發(fā)票行 書費(fèi)合計發(fā)票行 書號 單價 數(shù)量 總價 49 各班學(xué)生用書表 系編號 專業(yè)和班編號 年級 書號 系編號 2 數(shù)字 2專業(yè)和班編號 3 數(shù)字 3年級 F M J S 書名 字母 數(shù)字 50 數(shù)據(jù)流 數(shù)據(jù)流 某一處理輸入 輸出 的數(shù)據(jù)項或者數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)流的描述方法和內(nèi)容是 數(shù)據(jù)流描述 數(shù)據(jù)流名 說明 數(shù)據(jù)流來源 數(shù)據(jù)流去向 組成 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 平均流量 高峰期流量 其中 數(shù)據(jù)流來源說明該數(shù)據(jù)流來自哪個處理過程 數(shù)據(jù)流去向說明該數(shù)據(jù)流將傳送給哪個處理過程 平均流量是指單位時間 每天 每周 每月等 的傳輸次數(shù) 峰期流量則是指在高峰時期的數(shù)據(jù)傳輸次數(shù) 返回 51 數(shù)據(jù)存儲 數(shù)據(jù)存儲 處理過程中需要保存的數(shù)據(jù)集合 是數(shù)據(jù)流的來源和去向之一 它可以是手工憑證 手工文檔 也可以是計算機(jī)文件等 數(shù)據(jù)存儲的描述方法和內(nèi)容是 數(shù)據(jù)存儲描述 數(shù)據(jù)存儲名 說明 編號 輸入的數(shù)據(jù)流 輸出的數(shù)據(jù)流 組成 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)量 存取方式 其中 數(shù)據(jù)量是指每次存取多少數(shù)據(jù) 每天 或每小時 每周等 存取幾次等 存取方法包括批處理或者聯(lián)機(jī)處理 檢索或者更新 順序檢索或者隨機(jī)檢索等 輸入的數(shù)據(jù)流用于指明其來源 輸出的數(shù)據(jù)流用于指出其去向 返回 52 處理過程 處理過程 處理過程也稱加工過程 這里指數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序模塊 其具體處理邏輯一般用判定表或判定樹來描述 也可用程序流程圖或盒圖 N S 來描述 但在數(shù)據(jù)字典中只描述處理過程的說明性信息 其描述方法和內(nèi)容是 處理過程描述 處理過程名 說明 輸入 數(shù)據(jù)流 輸出 數(shù)據(jù)流 處理 簡要說明 其中 簡要說明用于說明該處理過程的功能及處理要求 即該處理過程用來做什么 而不是怎樣做 和處理要求 處理要求是物理設(shè)計的輸入及性能評價的標(biāo)準(zhǔn) 53 返回 54 3 撰寫需求分析說明書 撰寫需求分析說明書 在需求調(diào)查的分析整理基礎(chǔ)上 依據(jù)一定的規(guī)范 國家標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 編寫出需求分析說明書 返回 55 4 評審 評審的目的 確認(rèn)需求階段的任務(wù)是否完成 以保證設(shè)計的質(zhì)量 避免重大的疏漏或者錯誤 評審人員構(gòu)成 項目組成員 非項目組的專家和主管部門負(fù)責(zé)人 評審結(jié)果的作用 通過評審的需求分析說明書是需求分析階段的結(jié)束標(biāo)志 也是下一個設(shè)計階段的輸入 并作為項目驗收和鑒定的依據(jù)之一 返回 56 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 把需求分析階段得到用戶需求 已用數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖表示 抽象為概念模型表示的過程 數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計中常用E R模型來描述概念結(jié)構(gòu) 基本方法主要設(shè)計步驟返回 57 基本方法 1 將用戶需求抽象為E R模式的基本方法 1 集中式設(shè)計法 2 分散 集成設(shè)計法 2 E R模式設(shè)計的策略 返回 58 集中式設(shè)計法 集中式設(shè)計法 根據(jù)用戶需求由一個統(tǒng)一的機(jī)構(gòu)或人員一次設(shè)計出數(shù)據(jù)庫的全局E R模式 其特點(diǎn)是設(shè)計簡單方便 容易保證E R模式的統(tǒng)一性與一致性 但它僅適用于小型或并不復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫設(shè)計問題 而對大型的或語義關(guān)聯(lián)復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫設(shè)計并不適用 返回 59 分散 集成設(shè)計法 分散 集成設(shè)計法 設(shè)計過程分解成兩步 首先將一個企業(yè)或部門的用戶需求 根據(jù)某種原則將其分解成若干個部分 并對每個部分設(shè)計局部E R模式 然后將各個局部E R模式進(jìn)行集成 并消除集成過程中可能會出現(xiàn)的沖突 最終形成一個全局E R模式 其特點(diǎn)是設(shè)計過程比較復(fù)雜 但能較好的反映用戶需求 對于大型和復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫設(shè)計問題比較有效 返回 60 主要設(shè)計步驟 E R模式設(shè)計一般分為三步 設(shè)計局部E R模式 將局部E R模式集成為全局E R模式 對全局E R模式進(jìn)行優(yōu)化得到基于E R模型的數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu) 1 設(shè)計局部E R模式2 合并局部E R模式3 優(yōu)化全局E R模式返回 61 E R模式設(shè)計的策略 自上而下 先定義全局E R模式框架 然后逐步進(jìn)行細(xì)化 即先從抽象級別高且普遍性強(qiáng)的實體集開始設(shè)計 然后逐步進(jìn)行細(xì)化 具體化與特殊化處理 自下而上 先從具體的實體開始 然后逐步進(jìn)行抽象化 普遍化與一般化 最后形成一個較高層次的抽象實體集 其設(shè)計過程與自上而下策略的過程相反 由內(nèi)向外 也稱為逐步擴(kuò)張策略 即先從最基本與最明顯的實體集著手逐步擴(kuò)展至非基本 不明顯的其它實體集 混合策略 將上面三種策略同時應(yīng)用于E R模式設(shè)計過程之中 返回 62 1 設(shè)計局部E R模式 局部E R模式的設(shè)計一般又可分解為以下步驟 1 確定局部E R模式的范圍2 定義實體型3 定義聯(lián)系返回 63 三種數(shù)據(jù)抽象方法 分類聚集概括 職工 張小英 王麗平 柳勇 李成 職工 職工號 姓名 工資 性別 年齡 部門號 名稱 領(lǐng)導(dǎo) 姓名 年齡 性別 工資 職工 超類 子類 64 確定局部E R模式的范圍 確定局部E R模式的范圍 將用戶需求劃分成若干個部分 其劃分方法有 根據(jù)企業(yè)的組織機(jī)構(gòu)對其進(jìn)行自然劃分 并為它們分別設(shè)計局部E R模式 根據(jù)數(shù)據(jù)庫提供的服務(wù)種類進(jìn)行劃分 使得每一種服務(wù)所使用的數(shù)據(jù)明顯地不同于其它種類 并為每一類服務(wù)設(shè)計一個局部E R模式 返回 65 定義實體型 定義實體型 每一個局部E R模式都包括一些實體型 即從選定的局部范圍中的用戶需求出發(fā) 確定每一個實體型的屬性及其屬性名和主鍵 區(qū)分實體與屬性的一些原則 給實體集與屬性命名 其原則是清晰明了便于記憶 并盡可能采用用戶熟悉的名字 減少沖突 方便使用 確定實體標(biāo)識 即確定實體集的主鍵 在列出實體集的所有候選鍵的基礎(chǔ)上 選擇一個作為主鍵 非空值原則 保證主鍵中的屬性不出現(xiàn)空值 返回 66 區(qū)分實體與屬性的原則 信息描述原則 一般地說 實體需要進(jìn)一步用某些屬性進(jìn)行描述 而屬性則不需要 依賴性原則 一般地講 屬性僅單向依賴于某個實體 且這種依賴是包含性依賴 如學(xué)生實體中的學(xué)號 學(xué)生姓名等均單向依賴于學(xué)生 一致性原則 一個實體由若干個屬性組成 這些屬性間有內(nèi)在的關(guān)聯(lián)性與一致性 如學(xué)生實體有學(xué)號 學(xué)生姓名 年齡 專業(yè)等屬性 它們分別獨(dú)立表示實體的某個特性 并在總體上協(xié)調(diào)一致 互相配合 構(gòu)成了一個統(tǒng)一的整體 返回 67 定義聯(lián)系 定義聯(lián)系 即判斷實體集之間是否存在聯(lián)系 并定義實體集之間聯(lián)系的類型 實體集之間的聯(lián)系方式 定義聯(lián)系的方法 為實體集之間的聯(lián)系命名 聯(lián)系的命名應(yīng)反映聯(lián)系的語義性質(zhì) 通常采用某個動詞命名 如 選修 講授 使用 等 確定每個聯(lián)系存在屬性 并為其命名 返回 68 實體集之間的聯(lián)系方式 存在性聯(lián)系 如學(xué)校有教師 教師有學(xué)生等 功能性聯(lián)系 如教師授課 教師參與管理學(xué)生等 事件聯(lián)系 如學(xué)生借書 學(xué)生打網(wǎng)球等 返回 69 定義聯(lián)系的方法 利用上面介紹的三種聯(lián)系方式去檢查E R模式中兩個實體集之間是否存在聯(lián)系 并確定這些聯(lián)系的類型 1 1 1 n或n m 此外 還要考慮實體集內(nèi)部是否存在聯(lián)系 多個實體集之間是否存在聯(lián)系 并盡量消去冗余的聯(lián)系 返回 70 2 合并局部E R模式 合并局部E R模式為全局E R模式的過程可分成三步 1 確定公共實體型 2 合并局部E R模式 3 消除沖突 消除合并過程中局部E R模式之間出現(xiàn)的不一致描述 即沖突 3 消除沖突的方法 返回 71 確定公共實體型 確定多個局部E R模式之間的公共實體型 一般根據(jù)實體型名稱和主鍵來認(rèn)定公共實體型 即把同名實體型作為一個候選的公共實體型 把具有相同主鍵的實體型作為另一個候選的公共實體型 返回 72 合并局部E R模式 首先將兩個具有公共實體型的局部E R模式進(jìn)行合并 然后每次將一個新的 與前面已合并模式具有公共實體型的局部E R模式合并起來 最后再加入獨(dú)立的局部E R模式 這樣即可終獲得全局E R模式 返回 73 沖突類型 兩個局部E R模式之間可能出現(xiàn)的沖突類型 屬性沖突 主要指屬性值的類型 取值范圍 或者計量單位的沖突 命名沖突 主要指同名異義和異名同義兩種沖突 包括屬性名 實體型名 聯(lián)系名之間的沖突 同名異義 即不同意義的對象具有相同的名字 異名同義 即同一意義的對象具有不同的名字 結(jié)構(gòu)沖突 返回 74 結(jié)構(gòu)沖突 主要有表現(xiàn)為 同一對象在不同的局部E R模式中的抽象不一致 比如職工 在某個局部E R模式中抽象為實體 而在另一局部E R模式中則抽象為屬性 同一實體在不同的局部E R模式中其屬性組成不同 包括屬性個數(shù) 次序等 實體集之間的聯(lián)系在不同的局部E R模式中呈現(xiàn)不同的類型 如實體集A與B在某一局部E R模式中是多對多聯(lián)系 而在另一局部E R模式中又是一對多聯(lián)系 在某一局部E R模式中A與B發(fā)生聯(lián)系 而在另一局部E R模式中A B C三者之間有聯(lián)系 返回 75 消除沖突的方法 屬性沖突和命名沖突一般通過設(shè)計人員之間的討論 協(xié)商等方法即可得到解決 而結(jié)構(gòu)沖突則需要全體設(shè)計人員和用戶經(jīng)過仔細(xì)分析 認(rèn)真討論 確定一個能夠反映用戶需求 全體用戶共同理解和接受的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)之后才能解決 返回 76 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計 目前流行的商品化關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) RDBMS 中 數(shù)據(jù)庫的大量內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)都由RDBMS自動完成 留給用戶參與的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容主要有如下幾種 聚簇設(shè)計 確定每個關(guān)系是否需要建立聚簇 若需要 應(yīng)在什么屬性列上建立 索引設(shè)計 確定每個關(guān)系是否需要建立索引 若需要 應(yīng)在什么屬性列上建立 分區(qū)設(shè)計 確定數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)存放在哪些磁盤上 數(shù)據(jù)如何分配 確定系統(tǒng)配置參數(shù) 根據(jù)DBMS產(chǎn)品提供了一些存儲分配參數(shù) 數(shù)據(jù)庫進(jìn)行物理優(yōu)化 評價物理結(jié)構(gòu) 估算各種方案的存儲空間 存取時間和維護(hù)代價 對估算結(jié)果進(jìn)行權(quán)衡 比較 選擇出一個較優(yōu)的合理的物理結(jié)構(gòu) 返回 77 聚簇設(shè)計 1 聚簇 Cluster 將有關(guān)的數(shù)據(jù)元組按聚簇屬性順序集中存放于一個物理塊內(nèi)或若干相鄰物理塊內(nèi)或同一柱面內(nèi) 以提高查詢效率的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu) 2 聚簇設(shè)計 根據(jù)用戶需求確定每個關(guān)系是否需要建立聚簇 如果需要 則應(yīng)確定在該關(guān)系的哪些屬性列上建立聚簇 3 建立聚簇的特定情況返回 78 建立聚簇的特定情況 當(dāng)對一個關(guān)系的某些屬性列的訪問是該關(guān)系的主要應(yīng)用 而對其它屬性的訪問很少或是次要應(yīng)用時 可以考慮對該關(guān)系在這些屬性列上建立聚簇 如果一個關(guān)系在某些屬性列上的值重復(fù)率很高 則可以考慮對該關(guān)系在這些組屬性列上建立聚簇 如果一個關(guān)系一旦裝入數(shù)據(jù) 某些屬性列的值很少修改 也很少增加或刪除元組 則可以考慮對該關(guān)系在這些組屬性列上建立聚簇 返回 79 索引設(shè)計 1 索引 Index 設(shè)計的目的 提高數(shù)據(jù)庫訪問效率 2 建立索引的幾種情況返回 80 建立索引的幾種情況 在主鍵屬性列和外鍵屬性列上通常都可分別建立索引 不僅有助于唯一性檢查和完整性檢查 而且可以加快連接查詢的速度 以查詢?yōu)橹鞯年P(guān)系可建立盡可能多的索引 對等值連接 但滿足條件的元組較少的查詢可考慮建立索引 如果查詢可以從索引直接得到結(jié)果而不必訪問關(guān)系 則對此種查詢可建立索引 比如 為查詢某各屬性的MIN MAX AVG SUM COUNT等函數(shù)值 可在該屬性列上建立索引 返回 81 分區(qū)設(shè)計 1 分區(qū)設(shè)計 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù) 包括關(guān)系 索引 聚簇 日志等在多個磁盤上存放位置的設(shè)計 其目的是提高系統(tǒng)性能 2 磁盤分區(qū)設(shè)計的一般原則 減少訪問沖突 提高I O并行性 分散熱點(diǎn)數(shù)據(jù) 均衡I O負(fù)擔(dān) 保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)快速訪問 緩解系統(tǒng)瓶頸 返回 82 數(shù)據(jù)庫的實施和維護(hù) 數(shù)據(jù)庫的實施 根據(jù)數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)果 在具體RDBMS支持的計算機(jī)系統(tǒng)上建立實際的數(shù)據(jù)庫模式 裝入數(shù)據(jù) 并進(jìn)行測試和試運(yùn)行的過程 數(shù)據(jù)庫的建立與調(diào)整數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的試運(yùn)行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)返回 83 數(shù)據(jù)庫的建立與調(diào)整 1數(shù)據(jù)庫的建立2數(shù)據(jù)庫的調(diào)整3應(yīng)用程序編制與調(diào)試返回 84 數(shù)據(jù)庫的建立 數(shù)據(jù)庫模式的建立 DBA利用RDBMS提供的工具或DDL語言先定義數(shù)據(jù)庫名 申請空間資源 定義磁盤分區(qū)等 然后定義關(guān)系及其相應(yīng)屬性 主鍵和完整性約束 再定義索引 聚簇 視圖和用戶訪問權(quán)限等 數(shù)據(jù)加載 在數(shù)據(jù)庫模式定義后 將數(shù)據(jù)裝入數(shù)據(jù)庫的過程 返回 85 數(shù)據(jù)庫的調(diào)整 數(shù)據(jù)庫的修改和調(diào)整一般由DBA完成 主要包