數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論AnIntroductiontoDatabaseSystemPPT課件

1、2022年2月2日星期三第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)7.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述7.2 需求分析7.3 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.4 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.5 數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)7.6 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施7.7 數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行與維護(hù)7.8 小結(jié)第1頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三7.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述數(shù)據(jù)庫(kù)和信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟第2頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述 什么是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是指對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫(kù)模式，建立數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠有效地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，滿(mǎn)足各種用戶(hù)的應(yīng)用需求（信息需求和處理需求） 在數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域內(nèi)，常常把使用數(shù)據(jù)庫(kù)的各類(lèi)

2、系統(tǒng)統(tǒng)稱(chēng)為數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)。第3頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)庫(kù)和信息系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ) 把信息系統(tǒng)中大量的數(shù)據(jù)按一定的模型組織起來(lái) 提供存儲(chǔ)、維護(hù)、檢索數(shù)據(jù)的功能 使信息系統(tǒng)可以方便、及時(shí)、準(zhǔn)確地從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得所需的信息 數(shù)據(jù)庫(kù)是信息系統(tǒng)的各個(gè)部分能否緊密地結(jié)合在一起、以及如何結(jié)合的關(guān)鍵所在 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和建設(shè)的重要組成部分第4頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具備的技術(shù)和知識(shí) 數(shù)據(jù)庫(kù)的基本知識(shí)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)技術(shù) 計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和程序設(shè)計(jì)的方法和技巧 軟件工程的原理和方法 具體應(yīng)用領(lǐng)域的知識(shí)第5頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星

3、期三數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)是硬件、軟件和干件的結(jié)合 三分技術(shù)，七分管理，十二分基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 技術(shù)與管理的界面稱(chēng)之為“干件” 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)應(yīng)該與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)相結(jié)合 結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)框架或數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu) 行為（處理）設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)應(yīng)用程序、事務(wù)處理等第6頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)（續(xù)）現(xiàn)實(shí)世界概念模型設(shè)計(jì)子模式設(shè)計(jì)物理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)建立數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)分析功能分析功能模型功能說(shuō)明事務(wù)設(shè)計(jì)程序說(shuō)明應(yīng)用程序設(shè)計(jì)程序編碼調(diào)試結(jié)構(gòu)和行為分離的設(shè)計(jì)第7頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)述 手工試湊法 設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和水平有直接關(guān)系 缺乏科學(xué)理

4、論和工程方法的支持，工程的質(zhì)量難以保證 數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行一段時(shí)間后常常又不同程度地發(fā)現(xiàn)各種問(wèn)題，增加了維護(hù)代價(jià) 規(guī)范設(shè)計(jì)法(用軟件工程的思想方法)：本質(zhì)上是手工設(shè)計(jì)方法，基本思想是過(guò)程迭代和逐步求精 E-R圖、3NF、ODL(面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)） 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) ORACLE Designer 2000 SYBASE PowerDesigner第8頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)述（續(xù)） 按照規(guī)范設(shè)計(jì)方法：六個(gè)階段1、需求分析階段2、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段定義概念模式3、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段定義模式和外模式4、數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)階段定義內(nèi)模式5、數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段6、數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)階段第9頁(yè)/

5、共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟一、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作選定參加設(shè)計(jì)的人員1. 系統(tǒng)分析和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的核心人員自始至終參與數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)其水平?jīng)Q定了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的質(zhì)量第10頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟2. 用戶(hù) 在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中也是舉足輕重的 主要參加需求分析和數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行維護(hù) 用戶(hù)積極參與帶來(lái)的好處 加速數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 提高數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的質(zhì)量3. 程序員 在系統(tǒng)實(shí)施階段參與進(jìn)來(lái)，負(fù)責(zé)編制程序4. 數(shù)據(jù)庫(kù)管理員 數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理和維護(hù)第11頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）二、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的過(guò)程（六個(gè)階段） 1、需求

6、分析階段準(zhǔn)確了解與分析用戶(hù)需求（包括數(shù)據(jù)與處理），是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的基礎(chǔ)，是最困難、最耗費(fèi)時(shí)間的一步2、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段定義概念模式是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，通過(guò)對(duì)用戶(hù)需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象，形成一個(gè)獨(dú)立于具體DBMS的概念模型3、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段定義模式和外模式將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個(gè)DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化第12頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）4、數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)階段定義內(nèi)模式為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)（包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法）5、數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段運(yùn)用DBMS提供的數(shù)據(jù)語(yǔ)言、工具及宿主語(yǔ)言，根據(jù)邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的結(jié)果 建立數(shù)據(jù)庫(kù)

7、編制與調(diào)試應(yīng)用程序 組織數(shù)據(jù)入庫(kù) 并進(jìn)行試運(yùn)行第13頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）6、數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)階段 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過(guò)試運(yùn)行后即可投入正式運(yùn)行。 在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中必須不斷地對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)、調(diào)整與修改。 設(shè)計(jì)一個(gè)完善的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)往往是上述六個(gè)階段的不斷反復(fù)。第14頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三P202圖7.2 設(shè)計(jì)特點(diǎn) 在設(shè)計(jì)過(guò)程中把對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和對(duì)數(shù)據(jù)處理的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合起來(lái) 將這兩個(gè)方面的需求分析、抽象、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)在各個(gè)階段同時(shí)進(jìn)行，相互參照，相互補(bǔ)充，以完善兩方面的設(shè)計(jì)第15頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三7.2 需求分析 需

8、求分析就是分析用戶(hù)的需要與要求 需求分析是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的起點(diǎn) 需求分析的結(jié)果是否準(zhǔn)確地反映了用戶(hù)的實(shí)際要求，將直接影響到后面各個(gè)階段的設(shè)計(jì)，并影響到設(shè)計(jì)結(jié)果是否合理和實(shí)用需求分析的任務(wù)需求分析的方法數(shù)據(jù)字典第16頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三需求分析的任務(wù)一、需求分析的任務(wù)二、需求分析的重點(diǎn)三、需求分析的難點(diǎn)第17頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三一、需求分析的任務(wù) 通過(guò)詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界要處理的對(duì)象（組織、部門(mén)、企業(yè)等），充分了解原系統(tǒng)（手工系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）工作概況，明確用戶(hù)的各種需求 在此基礎(chǔ)上確定新系統(tǒng)的功能。新系統(tǒng)必須充分考慮今后可能的擴(kuò)充和改變，不能僅僅按當(dāng)前應(yīng)用需求來(lái)設(shè)計(jì)

9、數(shù)據(jù)庫(kù)第18頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三二、需求分析的重點(diǎn) 需求分析的重點(diǎn)是調(diào)查、收集與分析用戶(hù)在數(shù)據(jù)管理中的信息要求、處理要求、安全性與完整性要求。 信息要求 用戶(hù)需要從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得信息的內(nèi)容與性質(zhì) 由用戶(hù)的信息要求可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)要求，即在數(shù)據(jù)庫(kù)中需要存儲(chǔ)哪些數(shù)據(jù) 處理要求 對(duì)處理功能的要求 對(duì)處理的響應(yīng)時(shí)間的要求 對(duì)處理方式的要求(批處理 / 聯(lián)機(jī)處理) 新系統(tǒng)的功能必須能夠滿(mǎn)足用戶(hù)的信息要求、處理要求、安全性與完整性要求。第19頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三三、需求分析的難點(diǎn) 確定用戶(hù)最終需求的難點(diǎn) 用戶(hù)缺少計(jì)算機(jī)知識(shí)，開(kāi)始時(shí)無(wú)法確定計(jì)算機(jī)究竟能為自己做什么，不能做什么，

10、因此無(wú)法一下子準(zhǔn)確地表達(dá)自己的需求，他們所提出的需求往往不斷地變化。 設(shè)計(jì)人員缺少用戶(hù)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，不易理解用戶(hù)的真正需求，甚至誤解用戶(hù)的需求。 新的硬件、軟件技術(shù)的出現(xiàn)也會(huì)使用戶(hù)需求發(fā)生變化。 解決方法 設(shè)計(jì)人員必須采用有效的方法，與用戶(hù)不斷深入地進(jìn)行交流，才能逐步得以確定用戶(hù)的實(shí)際需求。第20頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三需求分析的方法 調(diào)查清楚用戶(hù)的實(shí)際需求并進(jìn)行初步分析 常用調(diào)查方法 進(jìn)一步分析與表達(dá)這些需求，與用戶(hù)達(dá)成共識(shí)第21頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三一、 調(diào)查與初步分析用戶(hù)需求 調(diào)查組織機(jī)構(gòu)情況 組織部門(mén)的組成情況 各部門(mén)的職責(zé)等 調(diào)查各部門(mén)的業(yè)務(wù)活動(dòng)情況（調(diào)查

11、重點(diǎn)之一） 各個(gè)部門(mén)輸入和使用什么數(shù)據(jù) 如何加工處理這些數(shù)據(jù) 輸出什么信息 輸出到什么部門(mén) 輸出結(jié)果的格式是什么第22頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三調(diào)查與初步分析用戶(hù)需求（續(xù)） 在熟悉業(yè)務(wù)活動(dòng)的基礎(chǔ)上，協(xié)助用戶(hù)明確對(duì)新系統(tǒng)的各種要求（調(diào)查重點(diǎn)之二） 信息要求 處理要求 完全性與完整性要求 對(duì)前面調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行初步分析 確定新系統(tǒng)的邊界 確定哪些功能由計(jì)算機(jī)完成或?qū)?lái)準(zhǔn)備讓計(jì)算機(jī)完成 確定哪些活動(dòng)由人工完成 由計(jì)算機(jī)完成的功能就是新系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的功能。第23頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三二、常用調(diào)查方法 跟班作業(yè)：通過(guò)親身參加業(yè)務(wù)工作了解業(yè)務(wù)活動(dòng)的情況，能比較準(zhǔn)確地理解用戶(hù)的需求

12、，但比較耗時(shí) 開(kāi)調(diào)查會(huì)：通過(guò)與用戶(hù)座談來(lái)了解業(yè)務(wù)活動(dòng)情況及用戶(hù)需求 請(qǐng)專(zhuān)人介紹 詢(xún)問(wèn)：對(duì)某些調(diào)查中的問(wèn)題，可以找專(zhuān)人詢(xún)問(wèn) 設(shè)計(jì)調(diào)查表請(qǐng)用戶(hù)填寫(xiě) 查閱記錄：查閱與原系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)記錄。做需求調(diào)查時(shí)，往往需要同時(shí)采用多種方法 無(wú)論使用何種調(diào)查方法，都必須有用戶(hù)的積極參與和配合 設(shè)計(jì)人員應(yīng)該和用戶(hù)取得共同的語(yǔ)言，幫助不熟悉計(jì)算機(jī)的用戶(hù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境下的共同概念，并對(duì)設(shè)計(jì)工作的最后結(jié)果共同承擔(dān)責(zé)任第24頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三三、進(jìn)一步分析和表達(dá)用戶(hù)需求分析和表達(dá)用戶(hù)需求的常用方法 自頂向下的結(jié)構(gòu)化分析方法（Structured Analysis，簡(jiǎn)稱(chēng)SA方法）SA方法從最上層的系統(tǒng)組織

13、機(jī)構(gòu)入手，采用逐層分解的方式分析系統(tǒng)，并用數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典描述系統(tǒng)。第25頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三進(jìn)一步分析和表達(dá)用戶(hù)需（續(xù)）1首先把任何一個(gè)系統(tǒng)都抽象為：數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)信息要求數(shù)據(jù)來(lái)源處理數(shù)據(jù)輸出處理要求第26頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三2分解處理功能和數(shù)據(jù)(1) 分解處理功能 將處理功能的具體內(nèi)容分解為若干子功能，再將每個(gè)子功能繼續(xù)分解，直到把系統(tǒng)的工作過(guò)程表達(dá)清楚為止。(2) 分解數(shù)據(jù) 在處理功能逐步分解的同時(shí)，其所用的數(shù)據(jù)也逐級(jí)分解，(3) 表達(dá)方法 形成若干層次的數(shù)據(jù)流圖,數(shù)據(jù)流圖表達(dá)了數(shù)據(jù)和處理過(guò)程的關(guān)系 處理過(guò)程：用判定表或判定樹(shù)來(lái)描述 數(shù)據(jù)：用數(shù)

14、據(jù)字典來(lái)描述3將分析結(jié)果再次提交給用戶(hù)，征得用戶(hù)的認(rèn)可第27頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)字典一、數(shù)據(jù)字典的用途 數(shù)據(jù)字典是系統(tǒng)中各類(lèi)數(shù)據(jù)描述的集合 數(shù)據(jù)字典是進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要結(jié)果 數(shù)據(jù)字典在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中占有很重要的地位第28頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三二、數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容 數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容 數(shù)據(jù)項(xiàng) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)流 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 處理過(guò)程 數(shù)據(jù)項(xiàng)是數(shù)據(jù)的最小組成單位 若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)可以組成一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)字典通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義來(lái)描述數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的邏輯內(nèi)容。第29頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三 數(shù)據(jù)項(xiàng) 數(shù)據(jù)項(xiàng)是不可再分的數(shù)據(jù)單位 對(duì)數(shù)

15、據(jù)項(xiàng)的描述數(shù)據(jù)項(xiàng)描述數(shù)據(jù)項(xiàng)名，數(shù)據(jù)項(xiàng)含義說(shuō)明， 別名，數(shù)據(jù)類(lèi)型，長(zhǎng)度，取值范圍， 取值含義，與其他數(shù)據(jù)項(xiàng)的邏輯關(guān)系 取值范圍、與其他數(shù)據(jù)項(xiàng)的邏輯關(guān)系定義了數(shù)據(jù)的完整性約束條件第30頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)反映了數(shù)據(jù)之間的組合關(guān)系。 一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以由若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，也可以由若干個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成，或由若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混合組成。 對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名，含義說(shuō)明， 組成: 數(shù)據(jù)項(xiàng)或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第31頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三 數(shù)據(jù)流 數(shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂健?對(duì)數(shù)據(jù)流的描述數(shù)據(jù)流描述數(shù)據(jù)流名，說(shuō)明，數(shù)據(jù)流來(lái)源， 數(shù)據(jù)流去向

16、，組成: 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 平均流量，高峰期流量 數(shù)據(jù)流來(lái)源是說(shuō)明該數(shù)據(jù)流來(lái)自哪個(gè)過(guò)程 數(shù)據(jù)流去向是說(shuō)明該數(shù)據(jù)流將到哪個(gè)過(guò)程去 平均流量是指在單位時(shí)間（每天、每周、每月等）里的傳輸次數(shù) 高峰期流量則是指在高峰時(shí)期的數(shù)據(jù)流量第32頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)停留或保存的地方，也是數(shù)據(jù)流的來(lái)源和去向之一。 對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的描述 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)描述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名，說(shuō)明，編號(hào)，流入的數(shù)據(jù)流，流出的數(shù)據(jù)流，組成: 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)量，存取頻度，存取方式 流入的數(shù)據(jù)流：指出數(shù)據(jù)來(lái)源 流出的數(shù)據(jù)流：指出數(shù)據(jù)去向 存取頻度：每次存取多少數(shù)據(jù)，每天（或每小時(shí)、每周等）存取幾次等信息 存取方法：

17、批處理/聯(lián)機(jī)處理；檢索/更新；順序檢索/隨機(jī)檢索第33頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三 處理過(guò)程 處理過(guò)程的具體處理邏輯一般用判定表或判定樹(shù)來(lái)描述。數(shù)據(jù)字典中只需要描述處理過(guò)程的說(shuō)明性信息 處理過(guò)程說(shuō)明性信息的描述處理過(guò)程描述處理過(guò)程名，說(shuō)明，輸入: 數(shù)據(jù)流，輸出: 數(shù)據(jù)流，處理: 簡(jiǎn)要說(shuō)明 簡(jiǎn)要說(shuō)明：主要說(shuō)明該處理過(guò)程的功能及處理要求 功能：該處理過(guò)程用來(lái)做什么 處理要求：處理頻度要求（如單位時(shí)間里處理多少事務(wù)，多少數(shù)據(jù)量）；響應(yīng)時(shí)間要求等 處理要求是后面物理設(shè)計(jì)的輸入及性能評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)第34頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三處理過(guò)程（續(xù)）例：學(xué)生學(xué)籍管理子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)項(xiàng)，以

18、“學(xué)號(hào)”為例： 數(shù)據(jù)項(xiàng)：學(xué)號(hào) 含義說(shuō)明：唯一標(biāo)識(shí)每個(gè)學(xué)生 別名：學(xué)生編號(hào) 類(lèi)型：字符型 長(zhǎng)度： 8 取值范圍：00000000至99999999 取值含義：前兩位標(biāo)別該學(xué)生所在年級(jí)，后六位按順序編號(hào)第35頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三處理過(guò)程（續(xù)） 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 以“學(xué)生”為例 “學(xué)生”是該系統(tǒng)中的一個(gè)核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：學(xué)生 含義說(shuō)明：是學(xué)籍管理子系統(tǒng)的主體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 定義了一個(gè)學(xué)生的有關(guān)信息 組成：學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，所在系， 年級(jí)第36頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三處理過(guò)程（續(xù)）數(shù)據(jù)流 “體檢結(jié)果”可如下描述： 數(shù)據(jù)流： 體檢結(jié)果 說(shuō)明： 學(xué)生參加體格檢查的最終結(jié)果

19、 數(shù)據(jù)流來(lái)源： 體檢 數(shù)據(jù)流去向： 批準(zhǔn) 組成： 平均流量： 高峰期流量： 第37頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三處理過(guò)程（續(xù)）數(shù)據(jù)存儲(chǔ) “學(xué)生登記表”可如下描述： 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：學(xué)生登記表 說(shuō)明：記錄學(xué)生的基本情況 流入數(shù)據(jù)流： 流出數(shù)據(jù)流： 組成： 數(shù)據(jù)量：每年3000張 存取方式：隨機(jī)存取 第38頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三處理過(guò)程（續(xù)） 處理過(guò)程 “分配宿舍”可如下描述：處理過(guò)程：分配宿舍說(shuō)明：為所有新生分配學(xué)生宿舍輸入：學(xué)生，宿舍，輸出：宿舍安排處理： 在新生報(bào)到后，為所有新生分配學(xué)生宿舍。 要求同一間宿舍只能安排同一性別的學(xué)生， 同一個(gè)學(xué)生只能安排在一個(gè)宿舍中。每個(gè) 學(xué)

20、生的居住面積不小于3平方米。安排新生宿舍， 其處理時(shí)間應(yīng)不超過(guò)15分鐘。 第39頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三7.3 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)視圖的集成第40頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三概念結(jié)構(gòu) 什么是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 需求分析階段描述的用戶(hù)應(yīng)用需求是現(xiàn)實(shí)世界的具體需求 將需求分析得到的用戶(hù)需求抽象為信息結(jié)構(gòu)即概念模型的過(guò)程就是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 概念結(jié)構(gòu)是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，它比數(shù)據(jù)模型更獨(dú)立于機(jī)器、更抽象，從而更加穩(wěn)定。 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵第41頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)1. 能真實(shí)

21、、充分地反映現(xiàn)實(shí)世界，包括事物和事物之間的聯(lián)系，能滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的處理要求。是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)真實(shí)模型。2. 易于理解，從而可以用它和不熟悉計(jì)算機(jī)的用戶(hù)交換意見(jiàn)，用戶(hù)的積極參與是數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵。3. 易于更改，當(dāng)應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用要求改變時(shí)，容易對(duì)概念模型修改和擴(kuò)充。4. 易于向關(guān)系、網(wǎng)狀、層次等各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。描述概念模型的工具：E-R模型第42頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟 設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)的四類(lèi)方法 自頂向下 首先定義全局概念結(jié)構(gòu)的框架，然后逐步細(xì)化 自底向上 首先定義各局部應(yīng)用的概念結(jié)構(gòu)，然后將它們集成起來(lái)，得到全局概念結(jié)構(gòu) 逐步擴(kuò)張 首先定義最重要的

22、核心概念結(jié)構(gòu)，然后向外擴(kuò)充，以滾雪球的方式逐步生成其他概念結(jié)構(gòu)，直至總體概念結(jié)構(gòu) 混合策略 將自頂向下和自底向上相結(jié)合，用自頂向下策略設(shè)計(jì)一個(gè)全局概念結(jié)構(gòu)的框架，以它為骨架集成由自底向上策略中設(shè)計(jì)的各局部概念結(jié)構(gòu)。第43頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟（續(xù)） 自頂向下策略第44頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟（續(xù)）自底向上策略 第45頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟（續(xù)） 逐步擴(kuò)張第46頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟（續(xù)） 常用策略(P211 圖7.8) 自頂向下地進(jìn)行需求

23、分析 自底向上地設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu) 自底向上設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)的步驟(P211 圖7.9) 第1步：抽象數(shù)據(jù)并設(shè)計(jì)局部視圖 第2步：集成局部視圖，得到全局概念結(jié)構(gòu)第47頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三圖7.8第48頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三圖7.9第49頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)一、數(shù)據(jù)抽象 概念結(jié)構(gòu)是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象 從實(shí)際的人、物、事和概念中抽取所關(guān)心的共同特性，忽略非本質(zhì)的細(xì)節(jié) 把這些特性用各種概念精確地加以描述 這些概念組成了某種模型第50頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三三種常用抽象1. 分類(lèi)（Classification） 定義某一類(lèi)

24、概念作為現(xiàn)實(shí)世界中一組對(duì)象的類(lèi)型 這些對(duì)象具有某些共同的特性和行為 它抽象了對(duì)象值和型之間的“is member of ”的語(yǔ)義 在E-R模型中，實(shí)體型就是這種抽象例：P212圖7.102. 聚集（Aggregation） 定義某一類(lèi)型的組成成分 它抽象了對(duì)象內(nèi)部類(lèi)型和成分之間“is part of ”的語(yǔ)義 在E-R模型中若干屬性的聚集組成了實(shí)體型，就是這種抽象例：P212圖7.11，圖7.12第51頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三三種常用抽象（續(xù)）3. 概括（Generalization） 定義類(lèi)型之間的一種子集聯(lián)系 它抽象了類(lèi)型之間的“is subset of ”的語(yǔ)義 概括有一個(gè)

25、很重要的性質(zhì)：繼承性。子類(lèi)繼承超類(lèi)上定義的所有抽象。并且字類(lèi)可以增加自己的某些特殊屬性。第52頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)抽象的用途 對(duì)需求分析階段收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、組織（聚集），從而形成： 實(shí)體 實(shí)體的屬性，標(biāo)識(shí)實(shí)體的碼 確定實(shí)體之間的聯(lián)系類(lèi)型(1:1，1:n，m:n)第53頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三二、局部視圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)分E-R圖的步驟：1、選擇局部應(yīng)用2、逐一設(shè)計(jì)分E-R圖第54頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三 選擇局部應(yīng)用 需求分析階段，已用多層數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典描述了整個(gè)系統(tǒng)。 設(shè)計(jì)分E-R圖首先需要根據(jù)系統(tǒng)的具體情況，在多層的數(shù)據(jù)流圖中選擇一個(gè)適當(dāng)

26、層次的數(shù)據(jù)流圖，讓這組圖中每一部分對(duì)應(yīng)一個(gè)局部應(yīng)用，然后以這一層次的數(shù)據(jù)流圖為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)分E-R圖。 例：由于學(xué)籍管理、課程管理等都不太復(fù)雜，因此可以從它們?nèi)胧衷O(shè)計(jì)學(xué)生管理子系統(tǒng)的分E-R圖。如果局部應(yīng)用比較復(fù)雜，則可以從更下層的數(shù)據(jù)流圖入手。第55頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三 逐一設(shè)計(jì)分E-R圖 任務(wù)：標(biāo)定局部應(yīng)用中的實(shí)體、屬性、碼，實(shí)體間的聯(lián)系 將各局部應(yīng)用涉及的數(shù)據(jù)分別從數(shù)據(jù)字典中抽取出來(lái)，參照數(shù)據(jù)流圖，標(biāo)定各局部應(yīng)用中的實(shí)體、實(shí)體的屬性、標(biāo)識(shí)實(shí)體的碼，確定實(shí)體之間的聯(lián)系及其類(lèi)型（1:1，1:n，m:n） 如何抽象實(shí)體和屬性 實(shí)體：現(xiàn)實(shí)世界中一組具有某些共同特性和行為的對(duì)象就

27、可以抽象為一個(gè)實(shí)體。對(duì)象和實(shí)體之間是“ is member of ”的關(guān)系。 例：學(xué)校環(huán)境中，可把張三、李四等對(duì)象抽象為學(xué)生實(shí)體。第56頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)） 屬性：對(duì)象類(lèi)型的組成成分可以抽象為實(shí)體的屬性。組成成分與對(duì)象類(lèi)型之間是“is part of ”的關(guān)系。例：學(xué)號(hào)、姓名、專(zhuān)業(yè)、年級(jí)等可以抽象為學(xué)生實(shí)體的屬性。其中學(xué)號(hào)為標(biāo)識(shí)學(xué)生實(shí)體的碼。 如何區(qū)分實(shí)體和屬性 實(shí)體與屬性是相對(duì)而言的。同一事物，在一種應(yīng)用環(huán)境中作為“屬性”，在另一種應(yīng)用環(huán)境中可能作為“實(shí)體”。例：學(xué)校中的系，在某種應(yīng)用環(huán)境中，它只是作為“學(xué)生”實(shí)體的一個(gè)屬性，表明一個(gè)學(xué)生屬于哪個(gè)系；

28、而在另一種環(huán)境中，由于需要考慮一個(gè)系的系主任、教師人數(shù)、學(xué)生人數(shù)、辦公地點(diǎn)等，這時(shí)它就需要作為實(shí)體了。第57頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)） 一般原則 屬性不能再具有需要描述的性質(zhì)。即屬性必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，不能再由另一些屬性組成。 屬性不能與其他實(shí)體具有聯(lián)系。聯(lián)系只發(fā)生在實(shí)體之間。 符合上述兩條特性的事物一般作為屬性對(duì)待。 為了簡(jiǎn)化E-R圖的處置，現(xiàn)實(shí)世界中的事物凡能夠作為屬性對(duì)待的，應(yīng)盡量作為屬性。 舉例：教程214圖7-15例2：職稱(chēng)通常作為教職工實(shí)體的屬性，但不同的職稱(chēng)有不同的工資、福利和住房補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，則把職稱(chēng)作為實(shí)體來(lái)處理會(huì)更合適些。第58頁(yè)/共128

29、頁(yè)2022年2月2日星期三逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)） 舉例例1：“學(xué)生”由學(xué)號(hào)、姓名等屬性進(jìn)一步描述，根據(jù)準(zhǔn)則，“學(xué)生”只能作為實(shí)體，不能作為屬性。例2：職稱(chēng)通常作為教師實(shí)體的屬性，但在涉及住房分配時(shí)，由于分房與職稱(chēng)有關(guān)，也就是說(shuō)職稱(chēng)與住房實(shí)體之間有聯(lián)系，根據(jù)準(zhǔn)則，這時(shí)把職稱(chēng)作為實(shí)體來(lái)處理會(huì)更合適(教程214圖7-15)第59頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三視圖的集成 各個(gè)局部視圖即分E-R圖建立好后，還需要對(duì)它們進(jìn)行合并，集成為一個(gè)整體的數(shù)據(jù)概念結(jié)構(gòu)，即總E-R圖 集成局部E-R圖的步驟：1. 合并2. 修改與重構(gòu)第60頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三視圖的集成（續(xù)）第61頁(yè)/共1

30、28頁(yè)2022年2月2日星期三一、合并分E-R圖，生成初步E-R圖 各分-圖存在沖突 各個(gè)局部應(yīng)用所面向的問(wèn)題不同 由不同的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)各個(gè)分E-R圖之間必定會(huì)存在許多不一致的地方 合并分E-R圖的主要工作與關(guān)鍵所在：合理消除各分E-R圖的沖突 沖突的種類(lèi) 屬性沖突 命名沖突 結(jié)構(gòu)沖突第62頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三 屬性沖突（兩類(lèi)） 屬性域沖突：屬性值的類(lèi)型、取值范圍或取值集合不同。例1、由于學(xué)號(hào)是由數(shù)字串組成，因此某些部門(mén)（即局部應(yīng)用）將學(xué)號(hào)定義為整數(shù)形式，而由于學(xué)號(hào)不用參與運(yùn)算，因此另一些部門(mén)（即局部應(yīng)用）將學(xué)號(hào)定義為字符型形式。例2、某些部門(mén)（即局部應(yīng)用）以出生日期形式

31、表示學(xué)生的年齡，而另一些部門(mén)（即局部應(yīng)用）用整數(shù)形式表示學(xué)生的年齡。 屬性取值單位沖突例：學(xué)生的身高，有的以米為單位，有的以厘米為單位。 屬性沖突的解決方法 通常用討論、協(xié)商等行政手段加以解決第63頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三 命名沖突（兩類(lèi)） 同名異義：不同意義的對(duì)象在不同的局部應(yīng)用中具有相同的名字。 例：局部應(yīng)用A中將教室稱(chēng)為房間 局部應(yīng)用B中將學(xué)生宿舍稱(chēng)為房間 異名同義（一義多名）：同一意義的對(duì)象在不同的局部應(yīng)用中具有不同的名字 例：有的部門(mén)把教科書(shū)稱(chēng)為課本 有的部門(mén)則把教科書(shū)稱(chēng)為教材 命名沖突可能發(fā)生在屬性級(jí)、實(shí)體級(jí)、聯(lián)系級(jí)上。其中屬性的命名沖突更為常見(jiàn)。 命名沖突的解決方法

32、：通過(guò)討論、協(xié)商等行政手段加以解決第64頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三 結(jié)構(gòu)沖突（三類(lèi)） 同一對(duì)象在不同應(yīng)用中具有不同的抽象 例，“課程”在某一局部應(yīng)用中被當(dāng)作實(shí)體，在另一局部應(yīng)用中被當(dāng)作屬性 解決方法：通常是把屬性變換為實(shí)體或把實(shí)體變換為屬性，使同一對(duì)象具有相同的抽象。變換時(shí)要遵循兩個(gè)準(zhǔn)則。 同一實(shí)體在不同局部視圖中所包含的屬性不完全相同，或者屬性的排列次序不完全相同。 產(chǎn)生原因：不同的局部應(yīng)用關(guān)心的是該實(shí)體的不同側(cè)面。 解決方法：使該實(shí)體的屬性取各分E-R圖中屬性的并集，再適當(dāng)設(shè)計(jì)屬性的次序。第65頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三 結(jié)構(gòu)沖突（三類(lèi)） 實(shí)體之間的聯(lián)系在不同局部視

33、圖中呈現(xiàn)不同的類(lèi)型例1，實(shí)體E1與E2在局部應(yīng)用A中是m:n聯(lián)系，而在局部應(yīng)用B中是1:n 聯(lián)系例2，在局部應(yīng)用X中E1與E2發(fā)生聯(lián)系，而在局部應(yīng)用Y中E1、E2、E3三者之間有聯(lián)系。 解決方法：根據(jù)應(yīng)用語(yǔ)義對(duì)實(shí)體聯(lián)系的類(lèi)型進(jìn)行綜合或調(diào)整第66頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三結(jié)構(gòu)沖突（例）學(xué)生學(xué)號(hào) 姓名性別平均成績(jī)(a)在局部應(yīng)用A中學(xué)生學(xué)號(hào) 姓名出生日期年級(jí)(b)在局部應(yīng)用B中所在系 學(xué)生學(xué)號(hào) 姓名 政治面貌 (c)在局部應(yīng)用C中第67頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三結(jié)構(gòu)沖突（例） 學(xué)號(hào)學(xué)生 政治面貌 出生日期年級(jí)(d)合并后所在系 平均成績(jī)姓名性別第68頁(yè)/共128頁(yè)2022年

34、2月2日星期三二、修改與重構(gòu)基本任務(wù) 消除不必要的冗余，設(shè)計(jì)生成基本E-R圖合并初步E-R圖分E-R圖可能存在冗余的數(shù)據(jù)和冗余的實(shí)體間聯(lián)系基本E-R圖消除不必要的冗余第69頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三1冗余 冗余的數(shù)據(jù)是指可由基本數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，冗余的聯(lián)系是指可由其他聯(lián)系導(dǎo)出的聯(lián)系 冗余數(shù)據(jù)和冗余聯(lián)系容易破壞數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性，給數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)增加困難 并不是所有的冗余數(shù)據(jù)與冗余聯(lián)系都必須加以消除，有時(shí)為了提高某些應(yīng)用的效率，不得不以冗余信息作為代價(jià)。 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)時(shí)，哪些冗余信息必須消除，哪些冗余信息允許存在，需要根據(jù)用戶(hù)的整體需求來(lái)確定 消除不必要的冗余后的初步E-R圖稱(chēng)為基本E-

35、R圖第70頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三2消除冗余的方法 分析方法 以數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖為依據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)字典中關(guān)于數(shù)據(jù)項(xiàng)之間邏輯關(guān)系的說(shuō)明來(lái)消除冗余。例，教師工資單中包括該教師的基本工資、各種補(bǔ)貼、應(yīng)扣除的房租水電費(fèi)以及實(shí)發(fā)工資。由于實(shí)發(fā)工資可以由前面各項(xiàng)推算出來(lái)，因此可以去掉，在需要查詢(xún)實(shí)發(fā)工資時(shí)根據(jù)基本工資、各種補(bǔ)貼、應(yīng)扣除的房租水電費(fèi)數(shù)據(jù)臨時(shí)生成。 如果是為了提高效率，人為地保留了一些冗余數(shù)據(jù)，則應(yīng)把數(shù)據(jù)字典中數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的說(shuō)明作為完整性約束條件。 一種更好的方法是把冗余數(shù)據(jù)定義在視圖中 規(guī)范化理論 函數(shù)依賴(lài)的概念提供了消除冗余聯(lián)系的形式化工具。第71頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日

36、星期三7.4 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù) 概念結(jié)構(gòu)是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ) 為了能夠用某一DBMS實(shí)現(xiàn)用戶(hù)需求，必須將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，這正是數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所要完成的任務(wù)。 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟 將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為一般的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型 將轉(zhuǎn)化來(lái)的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型向特定DBMS支持下的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換 對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化第72頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為一般數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)化為特定DBMS支持下的據(jù)模型 優(yōu)化模型概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)基本E-R圖轉(zhuǎn)換規(guī)則特定DBMS的特點(diǎn)與限制優(yōu)化方法如規(guī)范化理論邏輯模型第73頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星

37、期三7.4 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換向特定DBMS規(guī)定的模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化設(shè)計(jì)用戶(hù)子模式第74頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換內(nèi)容 E-R圖由實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系三個(gè)要素組成 關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)是一組關(guān)系模式的集合 將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型：將實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式。 轉(zhuǎn)換原則 一個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式 關(guān)系的屬性：實(shí)體型的屬性 關(guān)系的碼：實(shí)體型的碼第75頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三 學(xué)生 學(xué)號(hào)出生日期年級(jí)所在系 平均成績(jī)姓名例：學(xué)生實(shí)體轉(zhuǎn)換為如下關(guān)系模式：學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，出生日期，所在系，年級(jí)，平

38、均成績(jī))第76頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)） 一個(gè)m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式關(guān)系的屬性：與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性關(guān)系的碼：各實(shí)體碼的組合例，“選修”聯(lián)系是一個(gè)m:n聯(lián)系，可以將它轉(zhuǎn)換為如下關(guān)系模式，其中學(xué)號(hào)與課程號(hào)為關(guān)系的組合碼：選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）學(xué)生課程選修nm第77頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)） 一個(gè)1:n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與n端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并1) 轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式 關(guān)系的屬性：與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性 關(guān)系的碼：n端實(shí)體的碼第78頁(yè)/

39、共128頁(yè)2022年2月2日星期三E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）2) 與n端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并 合并后關(guān)系的屬性：在n端關(guān)系中加入1端關(guān)系的碼和聯(lián)系本身的屬性 合并后關(guān)系的碼：不變 可以減少系統(tǒng)中的關(guān)系個(gè)數(shù)，一般情況下更傾向于采用這種方法第79頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）例，班級(jí)和學(xué)生的關(guān)系：“組成”聯(lián)系為1:n聯(lián)系。將其轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式的兩種方法： 1)使其成為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式：組成（學(xué)號(hào)，班級(jí)號(hào)） 2)將其學(xué)生關(guān)系模式合并： 學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，出生日期，所在系， 年級(jí)，班級(jí)號(hào)，平均成績(jī)）學(xué)生班級(jí)組成n1第80頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三E-

40、R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)） 一個(gè)1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并1) 轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式 關(guān)系的屬性：與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性 關(guān)系的候選碼：每個(gè)實(shí)體的碼均是該關(guān)系的候選碼2) 與某一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并 合并后關(guān)系的屬性：加入對(duì)應(yīng)關(guān)系的碼和聯(lián)系本身的屬性 合并后關(guān)系的碼：不變 可以減少系統(tǒng)中的關(guān)系個(gè)數(shù)，一般情況下更傾向于采用這種方法第81頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）例，“管理”聯(lián)系可有三種轉(zhuǎn)換方法：（1）轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式： 管理（職工號(hào)，班級(jí)號(hào)） 或管理（職工號(hào)，班級(jí)號(hào)）（2）“

41、管理”聯(lián)系與班級(jí)關(guān)系模式合并，則只需在班級(jí)關(guān)系中加入教師關(guān)系的碼，即職工號(hào)： 班級(jí)（班級(jí)號(hào)，學(xué)生人數(shù)，職工號(hào)）（3）“管理”聯(lián)系與教師關(guān)系模式合并，則只需在教師關(guān)系中加入班級(jí)關(guān)系的碼，即班級(jí)號(hào)：教師（職工號(hào)，姓名，性別，職稱(chēng)，班級(jí)號(hào)）教師班級(jí)管理11第82頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)） 三個(gè)或三個(gè)以上實(shí)體間的一個(gè)多元聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。 關(guān)系的屬性：與該多元聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性 關(guān)系的碼：各實(shí)體碼的組合例，“講授”聯(lián)系是一個(gè)三元聯(lián)系，可以將它轉(zhuǎn)換為如下關(guān)系模式，其中課程號(hào)、職工號(hào)和書(shū)號(hào)為關(guān)系的組合碼：講授（課程號(hào)，職工號(hào)，書(shū)號(hào)）教師課

42、程講授nm教科書(shū)p第83頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)） 同一實(shí)體集的實(shí)體間的聯(lián)系，即自聯(lián)系，也可按上述1:1、1:n和m:n三種情況分別處理。例，教師實(shí)體集內(nèi)部存在領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的1:n自聯(lián)系，我們可以將該聯(lián)系與教師實(shí)體合并，這時(shí)主碼職工號(hào)將多次出現(xiàn)，但作用不同，可用不同的屬性名加以區(qū)分：教師(職工號(hào)，姓名，性別，職稱(chēng)，系主任工號(hào))第84頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三向特定DBMS規(guī)定的模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換 一般的數(shù)據(jù)模型還需要向特定DBMS規(guī)定的模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 轉(zhuǎn)換的主要依據(jù)是所選用的DBMS的功能及限制。沒(méi)有通用規(guī)則。 對(duì)于關(guān)系模型來(lái)說(shuō)，這種轉(zhuǎn)換通常都比

43、較簡(jiǎn)單。第85頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化 數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)的結(jié)果不是唯一的。 得到初步數(shù)據(jù)模型后，還應(yīng)該適當(dāng)?shù)匦薷?、調(diào)整數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的性能，這就是數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化。 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化通常以規(guī)范化理論為指導(dǎo)。 優(yōu)化數(shù)據(jù)模型的方法 確定數(shù)據(jù)依賴(lài) 按需求分析階段所得到的語(yǔ)義，分別寫(xiě)出每個(gè)關(guān)系模式內(nèi)部各屬性之間的數(shù)據(jù)依賴(lài)以及不同關(guān)系模式屬性之間數(shù)據(jù)依賴(lài)。第86頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)） 例，課程關(guān)系模式內(nèi)部存在下列數(shù)據(jù)依賴(lài)： 課程號(hào)課程名 課程號(hào)學(xué)分 課程號(hào)教室號(hào) 選修關(guān)系模式中存在下列數(shù)據(jù)依賴(lài)： （學(xué)號(hào)，課程號(hào)）成

44、績(jī) 學(xué)生關(guān)系模式的學(xué)號(hào)與選修關(guān)系模式的學(xué)號(hào)之間存在數(shù)據(jù)依賴(lài)： 學(xué)生.學(xué)號(hào)選修.學(xué)號(hào)第87頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)） 對(duì)于各個(gè)關(guān)系模式之間的數(shù)據(jù)依賴(lài)進(jìn)行極小化處理，消除冗余的聯(lián)系。 按照數(shù)據(jù)依賴(lài)的理論對(duì)關(guān)系模式逐一進(jìn)行分析，考查是否存在部分函數(shù)依賴(lài)、傳遞函數(shù)依賴(lài)、多值依賴(lài)等，確定各關(guān)系模式分別屬于第幾范式。 例如經(jīng)過(guò)分析可知，課程關(guān)系模式屬于BCNF。 按照需求分析階段得到的各種應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)處理的要求，分析對(duì)于這樣的應(yīng)用環(huán)境這些模式是否合適，確定是否要對(duì)它們進(jìn)行合并或分解（是否分解成高一級(jí)范式） 。第88頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)） 按

45、照需求分析階段得到的各種應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)處理的要求，對(duì)關(guān)系模式進(jìn)行必要的分解或合并，以提高數(shù)據(jù)操作的效率和存儲(chǔ)空間的利用率 常用的分解方法 水平分解：把(基本)關(guān)系的元組分為若干子集合，定義每個(gè)子集合為一個(gè)子關(guān)系，以提高系統(tǒng)的效率 垂直分解：把關(guān)系模式R的屬性分解為若干子集合，形成若干子關(guān)系模式第89頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)） 水平分解的適用范圍1. 滿(mǎn)足“80/20原則”的應(yīng)用 80/20原則：一個(gè)大關(guān)系中，經(jīng)常被使用的數(shù)據(jù)只是關(guān)系的一部分，約20% 把經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)分解出來(lái)，形成一個(gè)子關(guān)系，可以減少查詢(xún)的數(shù)據(jù)量。2. 并發(fā)事務(wù)經(jīng)常存取不相交的數(shù)據(jù) 如果關(guān)系R上具有

46、n個(gè)事務(wù)，而且多數(shù)事務(wù)存取的數(shù)據(jù)不相交，則R可分解為少于或等于n個(gè)子關(guān)系，使每個(gè)事務(wù)存取的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系。第90頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）垂直分解的原則：經(jīng)常在一起使用的屬性從R中分解出來(lái)形成一個(gè)子關(guān)系模式。垂直分解的優(yōu)點(diǎn)：可以提高某些事務(wù)的效率垂直分解的缺點(diǎn)：可能使另一些事務(wù)不得不執(zhí)行連接操作，從而降低了效率。第91頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三設(shè)計(jì)用戶(hù)子模式 定義數(shù)據(jù)庫(kù)模式主要是從系統(tǒng)的時(shí)間效率、空間效率、易維護(hù)等角度出發(fā)。 定義用戶(hù)子模式時(shí)應(yīng)該更注重考慮用戶(hù)的習(xí)慣與方便。包括三個(gè)方面：(1) 使用更符合用戶(hù)習(xí)慣的別名 合并各分E-R圖曾做了消除命

47、名沖突的工作，以使數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中同一關(guān)系和屬性具有唯一的名字。這在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)整體結(jié)構(gòu)時(shí)是非常必要的。第92頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三設(shè)計(jì)用戶(hù)子模式 但對(duì)于某些局部應(yīng)用，由于改用了不符合用戶(hù)習(xí)慣的屬性名，會(huì)使他們感到不方便，因此在設(shè)計(jì)用戶(hù)子模式時(shí)可重新定義某些屬性名，使其與用戶(hù)習(xí)慣一致。當(dāng)然，為了應(yīng)用的規(guī)范化，我們也不應(yīng)該一味地遷就用戶(hù)。例：負(fù)責(zé)學(xué)籍管理的用戶(hù)習(xí)慣于稱(chēng)教師模式的職工號(hào)為教師編號(hào)。因此可以定義視圖，在視圖中職工號(hào)重定義為教師編號(hào)。第93頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三設(shè)計(jì)用戶(hù)子模式（續(xù)） (2) 針對(duì)不同級(jí)別的用戶(hù)定義不同的外模式，以滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)安全性的要求。例：教師

48、關(guān)系模式中包括職工號(hào)、姓名、性別、出生日期、婚姻狀況、學(xué)歷、學(xué)位、政治面貌、職稱(chēng)、職務(wù)、工資、工齡、教學(xué)效果等屬性。 學(xué)籍管理應(yīng)用只能查詢(xún)教師的職工號(hào)、姓名、性別、職稱(chēng)數(shù)據(jù)； 課程管理應(yīng)用只能查詢(xún)教師的職工號(hào)、姓名、性別、學(xué)歷、學(xué)位、職稱(chēng)、教學(xué)效果數(shù)據(jù)； 教師管理應(yīng)用則可以查詢(xún)教師的全部數(shù)據(jù)。第94頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三設(shè)計(jì)用戶(hù)子模式（續(xù)） 定義兩個(gè)外模式：教師_學(xué)籍管理(職工號(hào)，姓名，性別，職稱(chēng))教師_課程管理(工號(hào)，姓名，性別，學(xué)歷， 學(xué)位，職稱(chēng)，教學(xué)效果) 授權(quán)學(xué)籍管理應(yīng)用只能訪問(wèn)教師_學(xué)籍管理視圖 授權(quán)課程管理應(yīng)用只能訪問(wèn)教師_課程管理視圖 授權(quán)教師管理應(yīng)用能訪問(wèn)教師表

49、 這樣就可以防止用戶(hù)非法訪問(wèn)本來(lái)不允許他們查詢(xún)的數(shù)據(jù)，保證了系統(tǒng)的安全性。第95頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三設(shè)計(jì)用戶(hù)子模式（續(xù)）(3) 簡(jiǎn)化用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)的使用 如果某些局部應(yīng)用中經(jīng)常要使用某些很復(fù)雜的查詢(xún)，為了方便用戶(hù)，可以將這些復(fù)雜查詢(xún)定義為視圖。思考題1、如何將E-R圖轉(zhuǎn)化成關(guān)系模型？2、將教材P19的圖1-14（工廠物資管理E-R圖）轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型。第96頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三 數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)確定數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施物理模型邏輯模型7.5 數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)第97頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三物理設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包含： 為

50、關(guān)系模式選擇存取方法(建立存取路徑) 設(shè)計(jì)關(guān)系、索引等數(shù)據(jù)文件的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 確定數(shù)據(jù)的存放位置和存貯結(jié)構(gòu) 根據(jù)不同DBMS確定系統(tǒng)的配置，對(duì)物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)7.5 數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)（續(xù)）第98頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三存取方法DBMS常用存取方法： 索引方法：決定那些屬性要建立索引（目前主要是B+樹(shù)索引方法） 聚簇方法：存放在連續(xù)的物理塊 HASH方法：通過(guò)計(jì)算找到實(shí)際的存放位置第99頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三一、索引存取方法的選擇 選擇索引存取方法的一般規(guī)則 如果一個(gè)(或一組)屬性經(jīng)常在查詢(xún)條件中出現(xiàn)，則考慮在這個(gè)(或這組)屬性上建立索引(或組合索引) 如果一個(gè)屬性

51、經(jīng)常作為最大值和最小值等聚集函數(shù)的參數(shù)，則考慮在這個(gè)屬性上建立索引 如果一個(gè)(或一組)屬性經(jīng)常在連接操作的連接條件中出現(xiàn)，則考慮在這個(gè)(或這組)屬性上建立索引 關(guān)系上定義的索引數(shù)過(guò)多會(huì)帶來(lái)較多的額外開(kāi)銷(xiāo) 維護(hù)索引的開(kāi)銷(xiāo) 查找索引的開(kāi)銷(xiāo)第100頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三二、聚簇存取方法的選擇 什么是聚簇 為了提高某個(gè)屬性（或?qū)傩越M）的查詢(xún)速度，把這個(gè)或這些屬性（稱(chēng)為聚簇碼）上具有相同值的元組集中存放在連續(xù)的物理塊稱(chēng)為聚簇。 聚簇存放與聚簇索引的區(qū)別 建立聚簇索引后，基表中數(shù)據(jù)也需要按指定的聚簇屬性值的升序或降序存放。也即聚簇索引的索引項(xiàng)順序與表中元組的物理順序一致。第101頁(yè)/共12

52、8頁(yè)2022年2月2日星期三建立聚簇索引 （復(fù)習(xí)）例：CREATE CLUSTER INDEX Stusname ON Student(Sname)；在Student表的Sname（姓名）列上建立一個(gè)聚簇索引，而且Student表中的記錄將按照Sname值的升序存放 在一個(gè)基本表上最多只能建立一個(gè)聚簇索引 聚簇索引的適用范圍 很少對(duì)基表進(jìn)行增刪操作 很少對(duì)其中的變長(zhǎng)列進(jìn)行修改操作第102頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三聚簇的用途1. 大大提高按聚簇屬性進(jìn)行查詢(xún)的效率例：假設(shè)學(xué)生關(guān)系按所在系建有索引，現(xiàn)在要查詢(xún)信息系的所有學(xué)生名單。 信息系的500名學(xué)生分布在500個(gè)不同的物理塊上時(shí)，至少

53、要執(zhí)行500次I/O操作。 如果將同一系的學(xué)生元組集中存放，則每讀一個(gè)物理塊可得到多個(gè)滿(mǎn)足查詢(xún)條件的元組，從而顯著地減少了訪問(wèn)磁盤(pán)的次數(shù)。2. 節(jié)省存儲(chǔ)空間 聚簇以后，聚簇碼相同的元組集中在一起，因而聚簇碼值不必在每個(gè)元組中重復(fù)存儲(chǔ)，只要在一組中存一次就行了第103頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三選擇聚簇存取方法 設(shè)計(jì)聚簇碼的一般規(guī)則 對(duì)經(jīng)常在一起進(jìn)行連接操作的關(guān)系可以建立組合聚簇碼； 如果一個(gè)關(guān)系的一組屬性經(jīng)常出現(xiàn)在相等比較條件中，則該單個(gè)關(guān)系可建立聚簇碼； 如果一個(gè)關(guān)系的一個(gè)(或一組)屬性上的值重復(fù)率很高，則此單個(gè)關(guān)系可建立聚簇碼。第104頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三三、H

54、ASH存取方法的選擇 選擇HASH存取方法的規(guī)則 關(guān)系的屬性主要出現(xiàn)在等值連接條件中，或主要出現(xiàn)在相等比較選擇條件中，而且滿(mǎn)足下列兩個(gè)條件之一時(shí)，可以選擇HASH存取方法： 該關(guān)系的大小可預(yù)知，而且不變； 該關(guān)系的大小動(dòng)態(tài)改變，但所選用的DBMS提供了動(dòng)態(tài)HASH存取方法。第105頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三確定數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)確定數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)的內(nèi)容 1. 確定數(shù)據(jù)的存放位置和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 關(guān)系 索引 聚簇 日志 備份 2. 確定系統(tǒng)配置第106頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三1. 確定數(shù)據(jù)的存放位置 影響數(shù)據(jù)存放位置和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的因素 硬件環(huán)境 應(yīng)用需求 存取時(shí)間 存儲(chǔ)空間利用率

55、 維護(hù)代價(jià) 這三個(gè)方面常常是相互矛盾的必須進(jìn)行權(quán)衡，選擇一個(gè)折中方案。第107頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三確定數(shù)據(jù)的存放位置（續(xù)）基本原則 根據(jù)應(yīng)用情況將易變部分與穩(wěn)定部分存取頻率較高部分與存取頻率較低部分 分開(kāi)存放，以提高系統(tǒng)性能第108頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三確定數(shù)據(jù)的存放位置（續(xù)）例： 數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)備份、日志文件備份等由于只在故障恢復(fù)時(shí)才使用，而且數(shù)據(jù)量很大，可以考慮存放在磁帶上。 如果計(jì)算機(jī)有多個(gè)磁盤(pán)，可以考慮將表和索引分別放在不同的磁盤(pán)上，在查詢(xún)時(shí)，由于兩個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器分別在工作，因而可以保證物理讀寫(xiě)速度比較快。第109頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三確定數(shù)

56、據(jù)的存放位置（續(xù)）例（續(xù)）： 可以將比較大的表分別放在兩個(gè)磁盤(pán)上，以加快存取速度，這在多用戶(hù)環(huán)境下特別有效。 可以將日志文件與數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象（表、索引等）放在不同的磁盤(pán)以改進(jìn)系統(tǒng)的性能。第110頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三2. 確定系統(tǒng)配置DBMS產(chǎn)品一般都提供了一些存儲(chǔ)分配參數(shù) 同時(shí)使用數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶(hù)數(shù) 同時(shí)打開(kāi)的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象數(shù) 使用的緩沖區(qū)長(zhǎng)度、個(gè)數(shù) 時(shí)間片大小 數(shù)據(jù)庫(kù)的大小 裝填因子 鎖的數(shù)目 等等第111頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三確定系統(tǒng)配置（續(xù)） 系統(tǒng)都為這些變量賦予了合理的缺省值。但是這些值不一定適合每一種應(yīng)用環(huán)境，在進(jìn)行物理設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)應(yīng)用環(huán)境確定這些參數(shù)值，以

57、使系統(tǒng)性能最優(yōu)。 在物理設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)系統(tǒng)配置變量的調(diào)整只是初步的，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)還要根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況做進(jìn)一步的調(diào)整，以期切實(shí)改進(jìn)系統(tǒng)性能。第112頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三評(píng)價(jià)物理結(jié)構(gòu) 評(píng)價(jià)內(nèi)容：對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生的多種方案進(jìn)行細(xì)致的評(píng)價(jià)，從中選擇一個(gè)較優(yōu)的方案作為數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)。 評(píng)價(jià)方法 定量估算各種方案 存儲(chǔ)空間 存取時(shí)間 維護(hù)代價(jià) 對(duì)估算結(jié)果進(jìn)行權(quán)衡、比較，選擇出一個(gè)較優(yōu)的合理的物理結(jié)構(gòu)第113頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三7.6 數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施的工作內(nèi)容 用DDL定義數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu) 組織數(shù)據(jù)入庫(kù) 編制與調(diào)試應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行第114頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施定義數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)裝載 數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)物理模型編制與調(diào)試應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)第115頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三一、定義數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu) 確定了數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)后，就可以用所選用的DBMS提供的數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言（DDL）來(lái)嚴(yán)格描述數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。例，對(duì)于前面的例子，可以用SQL語(yǔ)句如下定義表結(jié)構(gòu)：CREATE TABLE 學(xué)生 (學(xué)號(hào) CHAR(8), );CREATE TABLE 課程 ( ); 第116頁(yè)/共128頁(yè)2022年2月2日星期三定義數(shù)據(jù)