DB07數(shù)據(jù)庫(kù)教學(xué)名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎(jiǎng)市公開(kāi)課獲獎(jiǎng)?wù)n件

第7章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)教學(xué)要求：掌握概念結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)概念及數(shù)據(jù)庫(kù)從分析到設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)過(guò)程；了解數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)內(nèi)容和評(píng)價(jià)，數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施和維護(hù)。重點(diǎn)與難點(diǎn)：概念結(jié)構(gòu)中導(dǎo)出綜合E-R圖及邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范化處理過(guò)程；數(shù)據(jù)模型優(yōu)化，設(shè)計(jì)出符合詳細(xì)領(lǐng)域要求數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng)

第1頁(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施和維護(hù)第7章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)第2頁(yè)7.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述數(shù)據(jù)庫(kù)是信息系統(tǒng)關(guān)鍵和基礎(chǔ),只有對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行合理邏輯設(shè)計(jì)和有效物理設(shè)計(jì)才能開(kāi)發(fā)出完善而高效信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)種類（OAS、MIS、DSS等）第3頁(yè)7.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述數(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)給定應(yīng)用環(huán)境，結(jié)構(gòu)（設(shè)計(jì)）優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模式和物理結(jié)構(gòu)，并據(jù)此建立數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠有效地存放和管理數(shù)據(jù)，滿足各種用戶應(yīng)用需求，包含信息管理要求和數(shù)據(jù)操作要求。目標(biāo)：為用戶和各種應(yīng)用系統(tǒng)提供一個(gè)信息基礎(chǔ)設(shè)施和高效率運(yùn)行環(huán)境第4頁(yè)7.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)基本規(guī)律三分技術(shù)，七分管理，十二分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)項(xiàng)目管理企業(yè)（即應(yīng)用部門）業(yè)務(wù)管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)搜集、入庫(kù)更新新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計(jì)和行為（處理）設(shè)計(jì)相結(jié)合將數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì)親密結(jié)合第5頁(yè)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)分析功效分析功效模型功效說(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)試圖7.1結(jié)構(gòu)和行為分離設(shè)計(jì)

7.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)特點(diǎn)第6頁(yè)7.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法對(duì)于從事數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)專業(yè)人員來(lái)講，應(yīng)該具備多方面技術(shù)和知識(shí)。主要有:數(shù)據(jù)庫(kù)基本知識(shí)；計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)程序設(shè)計(jì)方法和技巧；軟件工程原理和方法；數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)。第7頁(yè)手工與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合方法設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)和水平有直接關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行一段時(shí)間后經(jīng)常不一樣程度地發(fā)覺(jué)各種問(wèn)題，增加了維護(hù)代價(jià)規(guī)范設(shè)計(jì)法基本思想：過(guò)程迭代和逐步求精7.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法第8頁(yè)新奧爾良（NewOrleans）方法將數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)分為若干階段和步驟基于E-R模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法概念設(shè)計(jì)階段廣泛采取3NF（第三范式）設(shè)計(jì)方法邏輯階段可采取有效方法ODL（ObjectDefinitionLanguage）方法面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法7.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法第9頁(yè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)ORACLEDesignerSYBASEPowerDesigner7.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法第10頁(yè)7.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基本步驟數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)分6個(gè)階段需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)需求分析和概念設(shè)計(jì)獨(dú)立于任何數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)與選取DBMS親密相關(guān)第11頁(yè)一、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作：選定參加設(shè)計(jì)人1.系統(tǒng)分析人員、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員自始至終參加數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)2.用戶和數(shù)據(jù)庫(kù)管理員主要參加需求分析和數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行維護(hù)3.應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員（程序員和操作員）在系統(tǒng)實(shí)施階段參加進(jìn)來(lái)，負(fù)責(zé)編制程序和準(zhǔn)備軟硬件環(huán)境7.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基本步驟第12頁(yè)二、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程(六個(gè)階段)⒈需求分析階段準(zhǔn)確了解與分析用戶需求（包含數(shù)據(jù)與處理）最困難、最花費(fèi)時(shí)間一步⒉概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)關(guān)鍵經(jīng)過(guò)對(duì)用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象，形成一個(gè)獨(dú)立于詳細(xì)DBMS概念模型7.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基本步驟第13頁(yè)⒊邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個(gè)DBMS所支持?jǐn)?shù)據(jù)模型對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化⒋數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)階段為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境物理結(jié)構(gòu)（包含存放結(jié)構(gòu)和存取方法）7.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基本步驟第14頁(yè)7.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基本步驟⒌數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段利用DBMS提供數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言（如SQL）及宿主語(yǔ)言，依據(jù)邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)結(jié)果建立數(shù)據(jù)庫(kù)編制與調(diào)試應(yīng)用程序組織數(shù)據(jù)入庫(kù)進(jìn)行試運(yùn)行第15頁(yè)⒍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)程中必須不停地對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)、調(diào)整與修改7.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基本步驟第16頁(yè)7.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基本步驟

設(shè)計(jì)一個(gè)完善數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)往往是上述六個(gè)階段不停重復(fù)（P202圖7.2）把數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì)緊密結(jié)合起來(lái)將這兩個(gè)方面需求分析、抽象、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)在各個(gè)階段同時(shí)進(jìn)行，相互參考，相互補(bǔ)充，以完善兩方面設(shè)計(jì)第17頁(yè)7.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基本步驟第18頁(yè)7.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基本步驟第19頁(yè)7.1.4數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中各級(jí)模式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)不一樣階段形成數(shù)據(jù)庫(kù)各級(jí)模式圖7.4數(shù)據(jù)庫(kù)各級(jí)模式

第20頁(yè)7.2需求分析需求分析任務(wù)需求分析方法數(shù)據(jù)字典第21頁(yè)7.2.1需求分析任務(wù)需求分析任務(wù)需求分析重點(diǎn)需求分析難點(diǎn)第22頁(yè)詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界要處理對(duì)象（組織、部門、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)）明確用戶各種需求確定新系統(tǒng)功效充分考慮今后可能擴(kuò)充和改變7.2.1需求分析任務(wù)任務(wù)：第23頁(yè)調(diào)查重點(diǎn)是“數(shù)據(jù)”和“處理”，取得用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)要求信息要求處理要求安全性與完整性要求重點(diǎn)：7.2.1需求分析任務(wù)第24頁(yè)確定用戶最終需求用戶缺乏計(jì)算機(jī)知識(shí)設(shè)計(jì)人員缺乏用戶專業(yè)知識(shí)處理方法設(shè)計(jì)人員必須不停深入地與用戶進(jìn)行交流7.2.1需求分析任務(wù)難點(diǎn)：第25頁(yè)7.2.2需求分析方法調(diào)查需求達(dá)成共識(shí)分析表示需求第26頁(yè)調(diào)查用戶需求詳細(xì)步驟⑴調(diào)查組織機(jī)構(gòu)情況⑵調(diào)查各部門業(yè)務(wù)活動(dòng)情況。⑶在熟悉業(yè)務(wù)活動(dòng)基礎(chǔ)上，幫助用戶明確對(duì)新系統(tǒng)各種要求。⑷確定新系統(tǒng)邊界7.2.2需求分析方法第27頁(yè)慣用調(diào)查方法(1)跟班作業(yè)(2)開(kāi)調(diào)查會(huì)(3)請(qǐng)專員介紹(4)問(wèn)詢(5)設(shè)計(jì)調(diào)查表請(qǐng)用戶填寫(6)查閱統(tǒng)計(jì)7.2.2需求分析方法第28頁(yè)7.2.2需求分析方法分析和表示用戶需求方法：第29頁(yè)結(jié)構(gòu)化分析方法（StructuredAnalysis，簡(jiǎn)稱SA方法） 從最上層系統(tǒng)組織機(jī)構(gòu)入手自頂向下、逐層分解分析系統(tǒng)7.2.2需求分析方法第30頁(yè)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)存放信息要求數(shù)據(jù)起源處理數(shù)據(jù)輸出處理要求7.2.2需求分析方法第31頁(yè)2.分解處理功效和數(shù)據(jù)

(1)分解處理功效將處理功效詳細(xì)內(nèi)容分解為若干子功效

(2)分解數(shù)據(jù)處理功效逐步分解同時(shí)，逐層分解所用數(shù)據(jù)，形成若干層次數(shù)據(jù)流圖

(3)表示方法處理邏輯：用判定表或判定樹來(lái)描述數(shù)據(jù)：用數(shù)據(jù)字典來(lái)描述3.將分析結(jié)果再次提交給用戶，征得用戶認(rèn)可7.2.2需求分析方法第32頁(yè)需求分析過(guò)程圖7.6需求分析過(guò)程7.2.2需求分析方法第33頁(yè)7.2.3數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典用途進(jìn)行詳細(xì)數(shù)據(jù)搜集和數(shù)據(jù)分析所取得主要結(jié)果數(shù)據(jù)字典內(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)存放處理過(guò)程第34頁(yè)⒈數(shù)據(jù)項(xiàng)

數(shù)據(jù)項(xiàng)是不可再分?jǐn)?shù)據(jù)單位對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)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)類型，長(zhǎng)度，取值范圍，取值含義，與其它數(shù)據(jù)項(xiàng)邏輯關(guān)系，數(shù)據(jù)項(xiàng)之間聯(lián)絡(luò)｝7.2.3數(shù)據(jù)字典第35頁(yè)⒉數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)反應(yīng)了數(shù)據(jù)之間組合關(guān)系。一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠由若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，也能夠由若干個(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)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)｝｝7.2.3數(shù)據(jù)字典第36頁(yè)⒊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)傳輸路徑。對(duì)數(shù)據(jù)流描述

數(shù)據(jù)流描述＝｛數(shù)據(jù)流名，說(shuō)明，數(shù)據(jù)流起源，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｝7.2.3數(shù)據(jù)字典第37頁(yè)⒋數(shù)據(jù)存放數(shù)據(jù)存放是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)停留或保留地方，也是數(shù)據(jù)流起源和去向之一。對(duì)數(shù)據(jù)存放描述

數(shù)據(jù)存放描述＝｛數(shù)據(jù)存放名，說(shuō)明，編號(hào)， 輸入數(shù)據(jù)流，輸出數(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｝7.2.3數(shù)據(jù)字典第38頁(yè)7.2.3數(shù)據(jù)字典⒌處理過(guò)程詳細(xì)處理邏輯普通用判定表或判定樹來(lái)描述處理過(guò)程說(shuō)明性信息描述

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)明說(shuō)明｝｝第39頁(yè)數(shù)據(jù)字典舉例例：學(xué)生學(xué)籍管理子系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)項(xiàng)，以“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)，后六位按次序編號(hào)與其它數(shù)據(jù)項(xiàng)邏輯關(guān)系：7.2.3數(shù)據(jù)字典第40頁(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以“學(xué)生”為例“學(xué)生”是該系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)鍵數(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)主體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，定義了一個(gè)學(xué)生相關(guān)信息組成：學(xué)號(hào)，姓名，性別，年紀(jì)，所在系，年級(jí)

7.2.3數(shù)據(jù)字典第41頁(yè)數(shù)據(jù)流，“體檢結(jié)果”可以下描述：數(shù)據(jù)流：體檢結(jié)果說(shuō)明：學(xué)生參加體格檢驗(yàn)最終止果數(shù)據(jù)流起源：體檢數(shù)據(jù)流去向：同意組成：……平均流量：……高峰期流量：……7.2.3數(shù)據(jù)字典第42頁(yè)數(shù)據(jù)存放，“學(xué)生記錄表”可以下描述：數(shù)據(jù)存放：學(xué)生記錄表說(shuō)明：統(tǒng)計(jì)學(xué)生基本情況流入數(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

7.2.3數(shù)據(jù)字典第43頁(yè)處理過(guò)程“分配宿舍”可以下描述：處理過(guò)程：分配宿舍說(shuō)明：為全部新生分配學(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，為全部新生分配學(xué)生宿舍。要求同一間宿舍只能安排同一性別學(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)生居住面積大于3平方米。安排新生宿舍其處理時(shí)間應(yīng)不超出15分鐘。7.2.3數(shù)據(jù)字典第44頁(yè)數(shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)描述，是元數(shù)據(jù)，而不是數(shù)據(jù)本身數(shù)據(jù)字典在需求分析階段建立，在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中不停修改、充實(shí)、完善7.2.3數(shù)據(jù)字典第45頁(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮到可能擴(kuò)充和改變，使設(shè)計(jì)易于更改，系統(tǒng)易于擴(kuò)充必須強(qiáng)調(diào)用戶參加需求分析小結(jié)第46頁(yè)7.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與步驟數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)視圖集成第47頁(yè)7.3.1概念結(jié)構(gòu)什么是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將需求分析得到用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)即概念模型過(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，從而愈加穩(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)關(guān)鍵第48頁(yè)現(xiàn)實(shí)世界機(jī)器世界信息世界需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.3.1概念結(jié)構(gòu)第49頁(yè)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

(1)能真實(shí)、充分地反應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界

(2)易于了解

(3)易于更改

(4)易于向關(guān)系、網(wǎng)狀、層次等各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換7.3.1概念結(jié)構(gòu)描述概念模型工具E-R模型第50頁(yè)7.3.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與步驟設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)四類方法自頂向下首先定義全局概念結(jié)構(gòu)框架，然后逐步細(xì)化第51頁(yè)自底向上首先定義各局部應(yīng)用概念結(jié)構(gòu)，然后將它們集成起來(lái)，得到全局概念結(jié)構(gòu)7.3.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與步驟第52頁(yè)逐步擴(kuò)張首先定義最主要關(guān)鍵概念結(jié)構(gòu)，然后向外擴(kuò)充，以滾雪球方式逐步生成其它概念結(jié)構(gòu)，直至總體概念結(jié)構(gòu)7.3.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與步驟第53頁(yè)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)框架，以它為骨架集成由自底向上策略中設(shè)計(jì)各局部概念結(jié)構(gòu)。7.3.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與步驟第54頁(yè)慣用策略自頂向下地進(jìn)行需求分析自底向上地設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)7.3.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與步驟第55頁(yè)自底向上設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)步驟第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)7.3.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與步驟第56頁(yè)7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)抽象是對(duì)實(shí)際人、物、事和概念中抽取所關(guān)心共同特征，忽略非本質(zhì)細(xì)節(jié)，并把這些特征用各種概念準(zhǔn)確地加以描述。概念結(jié)構(gòu)是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界一個(gè)抽象數(shù)據(jù)抽象第57頁(yè)三種慣用抽象1.分類（Classification）定義某一類概念作為現(xiàn)實(shí)世界中一組對(duì)象類型抽象了對(duì)象值和型之間“ismemberof”語(yǔ)義7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)第58頁(yè)2.聚集（Aggregation）定義某一類型組成成份抽象了對(duì)象內(nèi)部類型和成份之間“ispartof”語(yǔ)義聚集

7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)第59頁(yè)復(fù)雜聚集，某一類型成份仍是一個(gè)聚集7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)更復(fù)雜聚集

第60頁(yè)3.概括（Generalization）定義類型之間一個(gè)子集聯(lián)絡(luò)抽象了類型之間“issubsetof”語(yǔ)義繼承性

7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)第61頁(yè)概括7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)第62頁(yè)局部視圖設(shè)計(jì)7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)分E-R圖步驟:⒈選擇局部應(yīng)用⒉逐一設(shè)計(jì)分E-R圖第63頁(yè)在多層數(shù)據(jù)流圖中選擇一個(gè)適當(dāng)層次數(shù)據(jù)流圖，作為設(shè)計(jì)分E-R圖出發(fā)點(diǎn)通常以中層數(shù)據(jù)流圖作為設(shè)計(jì)分E-R圖依據(jù)7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)⒈選擇局部應(yīng)用第64頁(yè)7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)分E-R圖出發(fā)點(diǎn)

第65頁(yè)⒉逐一設(shè)計(jì)分E-R圖7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)任務(wù)將各局部應(yīng)用包括數(shù)據(jù)分別從數(shù)據(jù)字典中抽取出來(lái)參考數(shù)據(jù)流圖，標(biāo)定各局部應(yīng)用中實(shí)體、實(shí)體屬性、標(biāo)識(shí)實(shí)體碼確定實(shí)體之間聯(lián)絡(luò)及其類型（1:1，1:n，m:n）第66頁(yè)7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)兩條準(zhǔn)則：（1）屬性不能再含有需要描述性質(zhì)。即屬性必須是不可分?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)，不能再由另一些屬性組成（2）屬性不能與其它實(shí)體含有聯(lián)絡(luò)。聯(lián)絡(luò)只發(fā)生在實(shí)體之間第67頁(yè)職稱作為一個(gè)實(shí)體7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)第68頁(yè)病房作為一個(gè)實(shí)體7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)第69頁(yè)倉(cāng)庫(kù)作為一個(gè)實(shí)體7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)第70頁(yè)［實(shí)例］銷售管理子系統(tǒng)分E-R圖設(shè)計(jì)銷售管理子系統(tǒng)主要功效：處理用戶和銷售員送來(lái)訂單工廠是依據(jù)訂貨安排生產(chǎn)交出貨物同時(shí)開(kāi)出發(fā)票收到用戶付款后，依據(jù)發(fā)票存根和信貸情況進(jìn)行應(yīng)收款處理7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)第71頁(yè)下列圖是第一層數(shù)據(jù)流圖，虛線部分劃出了系統(tǒng)邊界

圖7.18銷售管理子系統(tǒng)第一層數(shù)據(jù)流圖

7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)第72頁(yè)上圖中把系統(tǒng)功效又分為4個(gè)子系統(tǒng)，下面四個(gè)圖是第二層數(shù)據(jù)流圖圖7.19接收訂單

7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)第73頁(yè)圖7.20處理訂單

7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)第74頁(yè)圖7.21開(kāi)發(fā)票

7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)第75頁(yè)7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)圖7.22支付過(guò)賬

第76頁(yè)分E-R圖框架

7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)第77頁(yè)參考第二層數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典，遵照兩個(gè)準(zhǔn)則，進(jìn)行以下調(diào)整：(1)訂單與訂單細(xì)節(jié)是1∶n聯(lián)絡(luò)(2)原訂單和產(chǎn)品聯(lián)絡(luò)實(shí)際上是訂單細(xì)節(jié)和產(chǎn)品聯(lián)絡(luò)。(3)圖7.21中“發(fā)票主清單”是一個(gè)數(shù)據(jù)存放，無(wú)須作為實(shí)體加入分E-R圖(4)工廠對(duì)大宗訂貨給予優(yōu)惠7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)第78頁(yè)得到分E-R圖以下列圖所表示銷售管理子系統(tǒng)分E-R圖7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)第79頁(yè)對(duì)每個(gè)實(shí)體定義屬性以下：用戶：{用戶號(hào)，用戶名，地址，電話，信貸情況，賬目余額}訂單：{訂單號(hào)，用戶號(hào)，訂貨項(xiàng)數(shù)，訂貨日期，交貨日期，工種號(hào)，生產(chǎn)地點(diǎn)}訂單細(xì)則：{訂單號(hào)，細(xì)則號(hào)，零件號(hào)，訂貨數(shù)，金額}應(yīng)收賬款：{用戶號(hào)，訂單號(hào)，發(fā)票號(hào)，應(yīng)收金額，支付日期，支付金額，當(dāng)前余額，貨款限額}產(chǎn)品描述：{產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，單價(jià)，重量}折扣規(guī)則：{產(chǎn)品號(hào)，訂貨量，折扣}7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)第80頁(yè)7.3.4視圖集成各個(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)整體數(shù)據(jù)概念結(jié)構(gòu)即總E-R圖。第81頁(yè)視圖集成兩種方式7.3.4視圖集成多個(gè)分E-R圖一次集成一次集成多個(gè)分E-R圖通慣用于局部視圖比較簡(jiǎn)單時(shí)第82頁(yè)逐步集成用累加方式一次集成兩個(gè)分E-R圖

7.3.4視圖集成第83頁(yè)集成局部E-R圖步驟1.合并2.修改與重構(gòu)7.3.4視圖集成第84頁(yè)7.3.4視圖集成視圖集成

第85頁(yè)一、合并分E-R圖，生成初步E-R圖7.3.4視圖集成

各分E-R圖存在沖突各個(gè)分E-R圖之間必定會(huì)存在許多不一致地方合并分E-R圖主要工作與關(guān)鍵合理消除各分E-R圖沖突第86頁(yè)7.3.4視圖集成沖突種類屬性沖突命名沖突結(jié)構(gòu)沖突第87頁(yè)⒈屬性沖突7.3.4視圖集成兩類屬性沖突屬性域沖突屬性值類型取值范圍取值集合不一樣屬性取值單位沖突第88頁(yè)⒉命名沖突7.3.4視圖集成兩類命名沖突同名異義：不一樣意義對(duì)象在不一樣局部應(yīng)用中含有相同名字異名同義（一義多名）：同一意義對(duì)象在不一樣局部應(yīng)用中含有不一樣名字第89頁(yè)⒊結(jié)構(gòu)沖突三類結(jié)構(gòu)沖突同一對(duì)象在不一樣應(yīng)用中含有不一樣抽象同一實(shí)體在不一樣分E-R圖中所包含屬性個(gè)數(shù)和屬性排列次序不完全相同實(shí)體之間聯(lián)絡(luò)在不一樣局部視圖中展現(xiàn)不一樣類型7.3.4視圖集成第90頁(yè)7.3.4視圖集成第91頁(yè)7.3.4視圖集成二、消除無(wú)須要冗余，設(shè)計(jì)基本E-R圖合并初步E-R圖分E-R圖可能存在冗余數(shù)據(jù)和冗余實(shí)體間聯(lián)絡(luò)基本E-R圖消除無(wú)須要冗余第92頁(yè)冗余消除冗余方法7.3.4視圖集成第93頁(yè)7.3.4視圖集成1．冗余冗余數(shù)據(jù)是指可由基本數(shù)據(jù)導(dǎo)出數(shù)據(jù),冗余聯(lián)絡(luò)是指可由其它聯(lián)絡(luò)導(dǎo)出聯(lián)絡(luò)冗余數(shù)據(jù)和冗余聯(lián)絡(luò)輕易破壞數(shù)據(jù)庫(kù)完整性，給數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)增加困難消除無(wú)須要冗余后初步E-R圖稱為基本E-R圖

第94頁(yè)2.消除冗余方法7.3.4視圖集成分析方法以數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖為依據(jù)依據(jù)數(shù)據(jù)字典中關(guān)于數(shù)據(jù)項(xiàng)之間邏輯關(guān)系第95頁(yè)7.3.4視圖集成消除冗余

Q3=Ql×Q2,Q4=∑Q5第96頁(yè)效率VS冗余信息需要依據(jù)用戶整體需求來(lái)確定若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)說(shuō)明作為完整性約束條件Q4=∑Q5當(dāng)Q5修改后就應(yīng)該觸發(fā)完整性檢驗(yàn)，對(duì)Q4進(jìn)行修改7.3.4視圖集成第97頁(yè)7.3.4視圖集成規(guī)范化理論函數(shù)依賴概念提供了消除冗余聯(lián)絡(luò)形式化工具第98頁(yè)方法1.確定分E-R圖實(shí)體之間數(shù)據(jù)依賴，并用實(shí)體碼之間函數(shù)依賴表示。勞感人事管理分E-R圖

7.3.4視圖集成第99頁(yè)上圖中，部門和職員之間一對(duì)多聯(lián)絡(luò)可表示為：職員號(hào)→部門號(hào)職員和產(chǎn)品之間多對(duì)多聯(lián)絡(luò)可表示為：（職員號(hào)，產(chǎn)品號(hào)）→工作天數(shù)得到函數(shù)依賴集FL

7.3.4視圖集成第100頁(yè)2.求FL最小覆蓋GL

，差集為D=FL-GL。逐一考查D中函數(shù)依賴，確定是否是冗余聯(lián)絡(luò)，若是，就把它去掉。(1)冗余聯(lián)絡(luò)一定在D中，而D中聯(lián)絡(luò)不一定是冗余；(2)當(dāng)實(shí)體之間存在各種聯(lián)絡(luò)時(shí)要將實(shí)體之間聯(lián)絡(luò)在形式上加以區(qū)分。7.3.4視圖集成第101頁(yè)消除冗余，設(shè)計(jì)生成基本E-R圖實(shí)例7.3.4視圖集成

［實(shí)例］某工廠管理信息系統(tǒng)視圖集成。

書中圖1.14(c)、圖7.24、圖7.29分別為該廠物資、銷售和勞感人事管理分E-R圖圖7.30為該系統(tǒng)基本E-R圖第102頁(yè)圖1.14(c)工廠物資管理E-R圖該廠物資管理分E-R圖7.3.4視圖集成第103頁(yè)圖7.24銷售管理子系統(tǒng)分E-R圖該廠銷售管理分E-R圖7.3.4視圖集成第104頁(yè)圖7.29勞感人事管理分E-R圖該廠勞感人事管理分E-R圖7.3.4視圖集成第105頁(yè)系統(tǒng)基本E-R圖(圖7.30)某工廠管理信息系統(tǒng)基本E-R圖7.3.4視圖集成第106頁(yè)集成過(guò)程，處理了以下問(wèn)題：異名同義，項(xiàng)目和產(chǎn)品含義相同庫(kù)存管理中職員與倉(cāng)庫(kù)工作關(guān)系已包含在勞感人事管理部門與職員之間聯(lián)絡(luò)之中，所以能夠取消職員之間領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系可由部門與職員（經(jīng)理）之間領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系、部門與職員之間隸屬關(guān)系二者導(dǎo)出，所以也能夠取消7.3.4視圖集成第107頁(yè)視圖集成后形成一個(gè)整體數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)，對(duì)該整體概念結(jié)構(gòu)還必須進(jìn)行深入驗(yàn)證，確保它能夠滿足以下條件：整體概念結(jié)構(gòu)內(nèi)部必須含有一致性，不存在相互矛盾表示整體概念結(jié)構(gòu)能準(zhǔn)確地反應(yīng)原來(lái)每個(gè)視圖結(jié)構(gòu)，包含屬性、實(shí)體及實(shí)體間聯(lián)絡(luò)整體概念結(jié)構(gòu)能滿足需要分析階段所確定全部要求驗(yàn)證整體概念結(jié)構(gòu)7.3.4視圖集成第108頁(yè)整體概念結(jié)構(gòu)最終還應(yīng)該提交給用戶，征求用戶和相關(guān)人員意見(jiàn)，進(jìn)行評(píng)審、修改和優(yōu)化，然后把它確定下來(lái)，作為數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)，作為深入設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)依據(jù)。7.3.4視圖集成第109頁(yè)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟抽象數(shù)據(jù)并設(shè)計(jì)局部視圖集成局部視圖，得到全局概念結(jié)構(gòu)驗(yàn)證整體概念結(jié)構(gòu)第110頁(yè)數(shù)據(jù)抽象分類聚集概括概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié)第111頁(yè)設(shè)計(jì)局部視圖1.選擇局部應(yīng)用2.逐一設(shè)計(jì)分E-R圖標(biāo)定局部應(yīng)用中實(shí)體、屬性、碼，實(shí)體間聯(lián)絡(luò)用E-R圖描述出來(lái)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié)第112頁(yè)集成局部視圖1.合并分E-R圖，生成初步E-R圖消除沖突屬性沖突命名沖突結(jié)構(gòu)沖突2.修改與重構(gòu)消除無(wú)須要冗余，設(shè)計(jì)生成基本E-R圖分析方法規(guī)范化理論概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié)第113頁(yè)7.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)把概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)好基本E-R圖轉(zhuǎn)換為與選取DBMS產(chǎn)品所支持?jǐn)?shù)據(jù)模型相符合邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為普通關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型將轉(zhuǎn)換來(lái)關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型向特定DBMS支持下數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化第114頁(yè)

邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)3個(gè)步驟

7.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第115頁(yè)7.4.1E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換要處理問(wèn)題怎樣將實(shí)體型和實(shí)體間聯(lián)絡(luò)轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式怎樣確定這些關(guān)系模式屬性和碼轉(zhuǎn)換內(nèi)容將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型：將實(shí)體、實(shí)體屬性和實(shí)體之間聯(lián)絡(luò)轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式。第116頁(yè)7.4.1E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換關(guān)系模型特點(diǎn)之一是概念單一性。不論是實(shí)體型還是實(shí)體間聯(lián)絡(luò)都用關(guān)系來(lái)表示。關(guān)系這個(gè)特點(diǎn)使得轉(zhuǎn)換工作比較直接。詳細(xì)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)以下：一個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式，實(shí)體屬性就是關(guān)系屬性，實(shí)體碼就是關(guān)系碼。第117頁(yè)實(shí)體型間聯(lián)絡(luò)有以下不一樣情況：(1)一個(gè)1:1聯(lián)絡(luò)能夠轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立關(guān)系模式，也能夠與任意一端對(duì)應(yīng)關(guān)系模式合并。轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立關(guān)系模式與某一端實(shí)體對(duì)應(yīng)關(guān)系模式合并(2)一個(gè)1:n聯(lián)絡(luò)能夠轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立關(guān)系模式，也能夠與n端對(duì)應(yīng)關(guān)系模式合并。轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立關(guān)系模式與n端對(duì)應(yīng)關(guān)系模式合并7.4.1E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換第118頁(yè)學(xué)校（校名，地址，電話，校長(zhǎng)名，任職年月）校長(zhǎng)（姓名，性別，年紀(jì)，職稱）7.4.1E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換第119頁(yè)系（系號(hào)，系名，電話）教師（工號(hào)，姓名，性別，年紀(jì)，系號(hào)，聘期）7.4.1E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換第120頁(yè)(3)一個(gè)m:n聯(lián)絡(luò)轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。 例，“選修”聯(lián)絡(luò)是一個(gè)m:n聯(lián)絡(luò)，能夠?qū)⑺D(zhuǎn)換為以下關(guān)系模式，其中學(xué)號(hào)與課程號(hào)為關(guān)系組合碼：選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）7.4.1E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換第121頁(yè)學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年紀(jì)，性別）選課（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）課程（課程號(hào)，課程名，教師名）7.4.1E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換第122頁(yè)(4)三個(gè)或三個(gè)以上實(shí)體間一個(gè)多元聯(lián)絡(luò)轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。與該聯(lián)絡(luò)相連各實(shí)體碼以及聯(lián)絡(luò)本身屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系屬性，各實(shí)體碼組成關(guān)系碼或關(guān)系碼一部分。

7.4.1E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換第123頁(yè)(5)含有相同碼關(guān)系模式可合并目標(biāo)：降低系統(tǒng)中關(guān)系個(gè)數(shù)合并方法：將其中一個(gè)關(guān)系模式全部屬性加入到另一個(gè)關(guān)系模式中，然后去掉其中同義屬性（可能同名也可能不一樣名），并適當(dāng)調(diào)整屬性次序7.4.1E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換第124頁(yè)注意：從理論上講，1:1聯(lián)絡(luò)能夠與任意一端對(duì)應(yīng)關(guān)系模式合并但在一些情況下，與不一樣關(guān)系模式合并效率會(huì)大不一樣。所以終究應(yīng)該與哪端關(guān)系模式合并需要依應(yīng)用詳細(xì)情況而定。因?yàn)檫B接操作是最費(fèi)時(shí)操作，所以普通應(yīng)以盡可能降低連接操作為目標(biāo)。比如，假如經(jīng)常要查詢某個(gè)班級(jí)班主任姓名，則將管理聯(lián)絡(luò)與教師關(guān)系合并更加好些7.4.1E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換第125頁(yè)[例]把圖7.30中虛線上部E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型部門實(shí)體對(duì)應(yīng)關(guān)系模式部門（部門號(hào)，部門名，經(jīng)理職員號(hào)，…）此關(guān)系模式已包含了聯(lián)絡(luò)“領(lǐng)導(dǎo)”所對(duì)應(yīng)關(guān)系模式經(jīng)理職員號(hào)是關(guān)系候選碼職員實(shí)體對(duì)應(yīng)關(guān)系模式職員（職員號(hào)、部門號(hào)，職員名，職務(wù)，…）該關(guān)系模式已包含了聯(lián)絡(luò)“屬于”所對(duì)應(yīng)關(guān)系模式7.4.1E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換第126頁(yè)7.4.1E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換產(chǎn)品實(shí)體對(duì)應(yīng)關(guān)系模式產(chǎn)品（產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，產(chǎn)品組長(zhǎng)職員號(hào)，…）供給商實(shí)體對(duì)應(yīng)關(guān)系模式供給商（供給商號(hào)，姓名，…）零件實(shí)體對(duì)應(yīng)關(guān)系模式零件（零件號(hào)，零件名，…）聯(lián)絡(luò)“參加”所對(duì)應(yīng)關(guān)系模式職員工作（職員號(hào)，產(chǎn)品號(hào)，工作天數(shù)，…）聯(lián)絡(luò)“供給”所對(duì)應(yīng)關(guān)系模式供給（產(chǎn)品號(hào)，供給商號(hào)，零件號(hào)，供給量）第127頁(yè)7.4.2數(shù)據(jù)模型優(yōu)化得到初步數(shù)據(jù)模型后，還應(yīng)該適當(dāng)?shù)匦薷?、調(diào)整數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)，以深入提升數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)性能，這就是數(shù)據(jù)模型優(yōu)化關(guān)系數(shù)據(jù)模型優(yōu)化通常以規(guī)范化理論為指導(dǎo)第128頁(yè)7.4.2數(shù)據(jù)模型優(yōu)化優(yōu)化數(shù)據(jù)模型方法1.確定數(shù)據(jù)依賴按需求分析階段所得到語(yǔ)義，分別寫出每個(gè)關(guān)系模式內(nèi)部各屬性之間數(shù)據(jù)依賴以及不一樣關(guān)系模式屬性之間數(shù)據(jù)依賴2.消除冗余聯(lián)絡(luò)對(duì)于各個(gè)關(guān)系模式之間數(shù)據(jù)依賴進(jìn)行極小化處理，消除冗余聯(lián)絡(luò)。第129頁(yè)3.確定所屬范式7.4.2數(shù)據(jù)模型優(yōu)化按照數(shù)據(jù)依賴?yán)碚搶?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、傳遞函數(shù)依賴、多值依賴等確定各關(guān)系模式分別屬于第幾范式

第130頁(yè)7.4.2數(shù)據(jù)模型優(yōu)化4.按照需求分析階段得到各種應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)處理要求，分析對(duì)于這么應(yīng)用環(huán)境這些模式是否適當(dāng)，確定是否要對(duì)它們進(jìn)行合并或分解。注意：并不是規(guī)范化程度越高關(guān)系就越優(yōu)，一般說(shuō)來(lái)，第三范式就足夠了第131頁(yè)5.按照需求分析階段得到各種應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)處理要求，對(duì)關(guān)系模式進(jìn)行必要分解，以提升數(shù)據(jù)操作效率和存放空間利用率慣用分解方法水平分解垂直分解7.4.2數(shù)據(jù)模型優(yōu)化第132頁(yè)水平分解什么是水平分解把(基本)關(guān)系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，以提升系統(tǒng)效率水平分解適用范圍滿足“80/20標(biāo)準(zhǔn)”應(yīng)用并發(fā)事務(wù)經(jīng)常存取不相交數(shù)據(jù)7.4.2數(shù)據(jù)模型優(yōu)化第133頁(yè)垂直分解什么是垂直分解把關(guān)系模式R屬性分解為若干子集合，形成若干子關(guān)系模式垂直分解適用范圍取決于分解后R上全部事務(wù)總效率是否得到了提升7.4.2數(shù)據(jù)模型優(yōu)化第134頁(yè)7.4.3設(shè)計(jì)用戶子模式定義用戶外模式時(shí)應(yīng)該重視問(wèn)題包含三個(gè)方面：

(1)使用更符適用戶習(xí)慣別名

(2)針對(duì)不一樣級(jí)別用戶定義不一樣View，以滿足系統(tǒng)對(duì)安全性要求。

(3)簡(jiǎn)化用戶對(duì)系統(tǒng)使用第135頁(yè)[例]關(guān)系模式產(chǎn)品（產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，規(guī)格，單價(jià)，生產(chǎn)車間，生產(chǎn)責(zé)任人，產(chǎn)品成本，產(chǎn)品合格率，質(zhì)量等級(jí)），能夠在產(chǎn)品關(guān)系上建立兩個(gè)視圖：為普通用戶建立視圖：產(chǎn)品1（產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，規(guī)格，單價(jià)）為產(chǎn)品銷售部門建立視圖：產(chǎn)品2（產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，規(guī)格，單價(jià)，車間，生產(chǎn)責(zé)任人）用戶視圖中只包含允許用戶查詢屬性銷售部門視圖中只包含允許銷售部門查詢屬性生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)部門則能夠查詢?nèi)慨a(chǎn)品數(shù)據(jù)能夠預(yù)防用戶非法訪問(wèn)不允許他們查詢數(shù)據(jù)，確保系統(tǒng)安全性7.4.3設(shè)計(jì)用戶子模式第136頁(yè)7.5數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)在物理設(shè)備上存放結(jié)構(gòu)與存取方法稱為數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)，它依賴于選定數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)為一個(gè)給定邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境物理結(jié)構(gòu)過(guò)程，就是數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)第137頁(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)步驟確定數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中主要指存取方法和存放結(jié)構(gòu)對(duì)物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)重點(diǎn)是時(shí)間和空間效率假如評(píng)價(jià)結(jié)果滿足原設(shè)計(jì)要求，則可進(jìn)入到物理實(shí)施階段，不然，就需要重新設(shè)計(jì)或修改物理結(jié)構(gòu)，有時(shí)甚至要返回邏輯設(shè)計(jì)階段修改數(shù)據(jù)模型7.5數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)第138頁(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)確定數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)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)物理設(shè)計(jì)第139頁(yè)7.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)內(nèi)容和方法設(shè)計(jì)物理數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)準(zhǔn)備工作對(duì)要運(yùn)行事務(wù)進(jìn)行詳細(xì)分析，取得選擇物理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)所需參數(shù)充分了解所用RDBMS內(nèi)部特征，尤其是系統(tǒng)提供存取方法和存放結(jié)構(gòu)第140頁(yè)選擇物理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)所需參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢事務(wù)查詢關(guān)系查詢條件所包括屬性連接條件所包括屬性查詢投影屬性

7.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)內(nèi)容和方法第141頁(yè)數(shù)據(jù)更新事務(wù)被更新關(guān)系每個(gè)關(guān)系上更新操作條件所包括屬性修改操作要改變屬性值每個(gè)事務(wù)在各關(guān)系上運(yùn)行頻率和性能要求7.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)內(nèi)容和方法第142頁(yè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)內(nèi)容為關(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)庫(kù)文件物理存放結(jié)構(gòu)7.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)內(nèi)容和方法第143頁(yè)7.5.2關(guān)系模式存取方法選擇數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是多用戶共享系統(tǒng)，對(duì)同一個(gè)關(guān)系要建立多條存取路徑才能滿足多用戶各種應(yīng)用要求物理設(shè)計(jì)任務(wù)之一就是要確定選擇哪些存取方法，即建立哪些存取路徑第144頁(yè)DBMS慣用存取方法索引方法當(dāng)前主要是B+樹索引方法經(jīng)典存取方法，使用最普遍聚簇（Cluster）方法HASH方法7.5.2關(guān)系模式存取方法選擇第145頁(yè)一、索引存取方法選擇7.5.2關(guān)系模式存取方法選擇依據(jù)應(yīng)用要求確定對(duì)哪些屬性列建立索引對(duì)哪些屬性列建立組合索引對(duì)哪些索引要設(shè)計(jì)為唯一索引第146頁(yè)選擇索引存取方法普通規(guī)則假如一個(gè)(或一組)屬性經(jīng)常在查詢條件中出現(xiàn)，則考慮在這個(gè)(或這組)屬性上建立索引(或組合索引)假如一個(gè)屬性經(jīng)常作為最大值和最小值等聚集函數(shù)參數(shù)，則考慮在這個(gè)屬性上建立索引假如一個(gè)(或一組)屬性經(jīng)常在連接操作連接條件中出現(xiàn)，則考慮在這個(gè)(或這組)屬性上建立索引關(guān)系上定義索引數(shù)過(guò)多會(huì)帶來(lái)較多額外開(kāi)銷維護(hù)索引開(kāi)銷查找索引開(kāi)銷7.5.2關(guān)系模式存取方法選擇第147頁(yè)7.5.2關(guān)系模式存取方法選擇二、聚簇存取方法選擇聚簇為了提升某個(gè)屬性（或?qū)傩越M）查詢速度，把這個(gè)或這些屬性（稱為聚簇碼）上含有相同值元組集中存放在連續(xù)物理塊稱為聚簇第148頁(yè)7.5.2關(guān)系模式存取方法選擇聚簇用途1.大大提升按聚簇碼進(jìn)行查詢效率例：假設(shè)學(xué)生關(guān)系按所在系建有索引，現(xiàn)在要查詢信息系全部學(xué)生名單。信息系500名學(xué)生分布在500個(gè)不一樣物理塊上時(shí)，最少要執(zhí)行500次I/O操作假如將同一系學(xué)生元組集中存放，則每讀一個(gè)物理塊可得到多個(gè)滿足查詢條件元組，從而顯著地降低了訪問(wèn)磁盤次數(shù)第149頁(yè)7.5.2關(guān)系模式存取方法選擇2.節(jié)約存放空間聚簇以后，聚簇碼相同元組集中在一起了，因而聚簇碼值無(wú)須在每個(gè)元組中重復(fù)存放，只要在一組中存一次就行了第150頁(yè)聚簇局限性1.聚簇只能提高某些特定應(yīng)用性能2.建立與維護(hù)聚簇開(kāi)銷相當(dāng)大對(duì)已經(jīng)有關(guān)系建立聚簇，將導(dǎo)致關(guān)系中元組移動(dòng)其物理存儲(chǔ)位置，并使此關(guān)系上原有索引無(wú)效，必須重建當(dāng)一個(gè)元組聚簇碼改變時(shí)，該元組存儲(chǔ)位置也要做對(duì)應(yīng)移動(dòng)7.5.2關(guān)系模式存取方法選擇第151頁(yè)聚簇適用范圍1.既適合用于單個(gè)關(guān)系獨(dú)立聚簇，也適合用于多個(gè)關(guān)系組合聚簇

例：假設(shè)用戶經(jīng)常要按系別查詢學(xué)生成績(jī)單，這一查詢包括學(xué)生關(guān)系和選修關(guān)系連接操作，即需要按學(xué)號(hào)連接這兩個(gè)關(guān)系，為提升連接操作效率，能夠把含有相同學(xué)號(hào)值學(xué)生元組和選修元組在物理上聚簇在一起。這就相當(dāng)于把多個(gè)關(guān)系按“預(yù)連接”形式存放，從而大大提升連接操作效率。7.5.2關(guān)系模式存取方法選擇第152頁(yè)2.當(dāng)經(jīng)過(guò)聚簇碼進(jìn)行訪問(wèn)或連接是該關(guān)系主要應(yīng)用，與聚簇碼無(wú)關(guān)其它訪問(wèn)極少或者是次要時(shí)，能夠使用聚簇。尤其當(dāng)SQL語(yǔ)句中包含有與聚簇碼相關(guān)ORDERBY，GROUPBY，UNION，DISTINCT等子句或短語(yǔ)時(shí)，使用聚簇尤其有利，能夠省去對(duì)結(jié)果集排序操作7.5.2關(guān)系模式存取方法選擇第153頁(yè)設(shè)計(jì)候選聚簇對(duì)經(jīng)常在一起進(jìn)行連接操作關(guān)系能夠建立聚簇假如一個(gè)關(guān)系一組屬性經(jīng)常出現(xiàn)在相等比較條件中，則該單個(gè)關(guān)系可建立聚簇假如一個(gè)關(guān)系一個(gè)(或一組)屬性上值重復(fù)率很高，則此單個(gè)關(guān)系可建立聚簇。即對(duì)應(yīng)每個(gè)聚簇碼值平均元組數(shù)不太少。太少了，聚簇效果不顯著7.5.2關(guān)系模式存取方法選擇第154頁(yè)優(yōu)化聚簇設(shè)計(jì)從聚簇中刪除經(jīng)常進(jìn)行全表掃描關(guān)系；從聚簇中刪除更新操作遠(yuǎn)多于連接操作關(guān)系；不一樣聚簇中可能包含相同關(guān)系，一個(gè)關(guān)系能夠在某一個(gè)聚簇中，但不能同時(shí)加入多個(gè)聚簇,從這多個(gè)聚簇方案(包含不建立聚簇)中選擇一個(gè)較優(yōu)，即在這個(gè)聚簇上運(yùn)行各種事務(wù)總代價(jià)最小7.5.2關(guān)系模式存取方法選擇第155頁(yè)三、HASH存取方法選擇7.5.2關(guān)系模式存取方法選擇選擇HASH存取方法規(guī)則當(dāng)一個(gè)關(guān)系滿足以下兩個(gè)條件時(shí)，能夠選擇HASH存取方法該關(guān)系屬性主要出現(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該關(guān)系大小可預(yù)知，而且不變；或該關(guān)系大小動(dòng)態(tài)改變，但所選取DBMS提供了動(dòng)態(tài)HASH存取方法第156頁(yè)7.5.3確定數(shù)據(jù)庫(kù)存放結(jié)構(gòu)確定數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)內(nèi)容1.確定數(shù)據(jù)存放位置和存放結(jié)構(gòu)關(guān)系索引聚簇日志備份2.確定系統(tǒng)配置第157頁(yè)1.確定數(shù)據(jù)存放位置7.5.3確定數(shù)據(jù)庫(kù)存放結(jié)構(gòu)確定數(shù)據(jù)存放位置和存放結(jié)構(gòu)原因存取時(shí)間存放空間利用率維護(hù)代價(jià)這三個(gè)方面經(jīng)常是相互矛盾例：消除一切冗余數(shù)據(jù)雖能夠節(jié)約存放空間和降低維護(hù)代價(jià)，但往往會(huì)造成檢索代價(jià)增加必須進(jìn)行權(quán)衡，選擇一個(gè)折中方案第158頁(yè)基本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)應(yīng)用情況將易變部分與穩(wěn)定部分分開(kāi)存放存取頻率較高部分與存取頻率較低部分分開(kāi)存放7.5.3確定數(shù)據(jù)庫(kù)存放結(jié)構(gòu)第159頁(yè)例：數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)備份、日志文件備份等因?yàn)橹辉诠收匣謴?fù)時(shí)才