數(shù)據(jù)模型設(shè)計要點(diǎn)

數(shù)據(jù)模型設(shè)計要點(diǎn)目錄數(shù)據(jù)模型設(shè)計的輸入2數(shù)據(jù)模型設(shè)計必須的幾個階段3概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計(ConceptualDataModel)3邏輯數(shù)據(jù)模型設(shè)計(LogicalDataModel)4設(shè)計式要求5第一式5第二式5第三式6逆第三式7其他要求7數(shù)據(jù)類型定義7實體名稱定義8主鍵定義8實體關(guān)系定義8數(shù)據(jù)量估算8索弓|定義8物理數(shù)據(jù)模型(PhysicalDataModel)9物理庫設(shè)計9數(shù)據(jù)庫Server設(shè)計9表空間設(shè)計9用戶及權(quán)限設(shè)計10物理表設(shè)計10數(shù)據(jù)類型設(shè)計10存儲設(shè)計10主外鍵設(shè)計10索弓|設(shè)計10生成建表語句11數(shù)據(jù)模型設(shè)計相關(guān)工具軟件11數(shù)據(jù)模型設(shè)計的產(chǎn)出及規(guī)格要求11概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計階段11邏輯數(shù)據(jù)模型設(shè)計階段11物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計階段111■數(shù)據(jù)模型設(shè)計的輸入傳統(tǒng)的瀑布型的開發(fā)模型下，其特點(diǎn)是需求驅(qū)動。相應(yīng)的，數(shù)據(jù)模型設(shè)計的必要輸入為需求分析階段的產(chǎn)出，包括需求規(guī)格說明書（需求分析說明書、數(shù)據(jù)字典。分析型應(yīng)用由于其需求不易迅速全面予以明確，所以適合用螺旋式開發(fā)模型，逐步迭代。但由于分析型應(yīng)用是數(shù)據(jù)驅(qū)動，所以數(shù)據(jù)模型的設(shè)計要求更高，需要根據(jù)業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的實際情況，進(jìn)行快速全面分析，并有充分的管理思維，才能設(shè)計出比較理想的數(shù)據(jù)模型。其輸入就不僅限于傳統(tǒng)的瀑布開發(fā)模型下的需求規(guī)格說明書和數(shù)據(jù)字典，而是要從業(yè)務(wù)層面分析各個現(xiàn)有業(yè)務(wù)實體，以管理思維的角度，進(jìn)行必要的抽象、歸納和挖掘，結(jié)合未來管理需要，明確潛在業(yè)務(wù)實體，以及各業(yè)務(wù)實體之間的關(guān)系，最終予以設(shè)計實現(xiàn)。數(shù)據(jù)模型設(shè)計必須的幾個階段無論是瀑布模型還是螺旋模型，數(shù)據(jù)模型的設(shè)計都必須經(jīng)歷概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計、邏輯數(shù)據(jù)模型設(shè)計和物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計三個階段。其中，概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計的主要工作是提取概念實體并分析其關(guān)系，這是最關(guān)鍵的工作，直接影響后續(xù)工作的質(zhì)量；邏輯數(shù)據(jù)模型設(shè)計的主要工作是設(shè)計各邏輯實體的屬性、主鍵、索弓I以及各實體之間的關(guān)系，此部分與物理數(shù)據(jù)庫無關(guān)；物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計的主要工作是結(jié)合具體的物理數(shù)據(jù)庫平臺進(jìn)行存儲設(shè)計。這三個階段并不是完全單向的，而是可以反向調(diào)整。假設(shè)后面的階段發(fā)現(xiàn)有問題，可以轉(zhuǎn)到上一階段進(jìn)行必要的修改后繼續(xù)進(jìn)行。但一定不能不管前一階段的結(jié)果，放任自流地進(jìn)行后面階段的工作。概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計(ConceptualDataModel)本階段的任務(wù)是對業(yè)務(wù)領(lǐng)域的各概念實體進(jìn)行歸納和總結(jié)的過程。該過程以分析概念實體以及它們之間的關(guān)系為目標(biāo)，而不是以細(xì)化概念實體的各項屬性為目標(biāo)。該階段工作非常重要，是進(jìn)行其他階段工作的基礎(chǔ)。各概念實體的提取一般以業(yè)務(wù)領(lǐng)域或者需求中提到的“業(yè)務(wù)名詞”為線索，但不應(yīng)該需求中提到什么名詞就在模型中設(shè)計什么實體，更不應(yīng)該需求中沒有提到某些名詞之間的關(guān)系，模型中就根本不考慮對應(yīng)實體之間的關(guān)系。概念模型設(shè)計過程，實際上是以概念實體為線索，對需求分析結(jié)果進(jìn)行測試的過程。需求分析工作的質(zhì)量好不好，在此工作中基本能得到初步驗證。概念模型設(shè)計過程中提取的概念實體，可能比業(yè)務(wù)領(lǐng)域中的多，也可能比業(yè)務(wù)領(lǐng)域中的少，關(guān)鍵看歸納和抽象的粒?。并且，這些概念實體最終不一定都需要以物理表的方式體現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中。完全是為了能夠從“概念”層面把實體以及其關(guān)系看清楚為目的。比如一個OCRM系統(tǒng)中提到“營銷方案”、“營銷團(tuán)隊”、“營銷任務(wù)”、“年度營銷任務(wù)”、“日常營銷任務(wù)”等名詞，據(jù)此可以提取出以下業(yè)務(wù)實體和實體間的關(guān)系：雖然用戶可能沒有提出日常營銷任務(wù)是否需要營銷方案，但通過分析，這種情況是有可能的，所以可以在設(shè)計概念模型時，可以將日常營銷任務(wù)與營銷方案的關(guān)系設(shè)置為1-0,1。這樣，即便是未來發(fā)生需求的變化，數(shù)據(jù)模型也可以迅速提供支持。邏輯數(shù)據(jù)模型設(shè)計(LogicalDataModel)此階段開始關(guān)注概念實體的各項屬性。該階段還不必更多考慮實現(xiàn)時的物理數(shù)據(jù)庫方面的要求。設(shè)計邏輯數(shù)據(jù)模型時，需注意參考必要的設(shè)計式要求。常用的設(shè)計式簡單列舉其要點(diǎn)并舉例如下(以學(xué)生選課為例I)：第一式目的：實現(xiàn)屬性的原子性一屬性不可再分，屬性不能重復(fù);不符合第一式的設(shè)計：SNO學(xué)號SNAMEXXO課程號AME課程名CADDR上課地址TNO教室號TNAME教師名TTile職稱Score成績Level等級SCONCAT學(xué)生聯(lián)系方式S01三C01語文201教室T01老師1高級95優(yōu)TEL：12345；Email：abc3.S02四C02語文202教室T02老師2中級98優(yōu)TEL：12346；Email：abc4.S03王五C03數(shù)學(xué)203教室T03老師3初級70良TEL：12347；Email：abc5.符合第一式的設(shè)計:SNOSNAMEOAMECADDRTNOTNAMETTileScoreLevelSTELSEMAILS01三C01語文201教室T01老師1高級95優(yōu)12345abc123.S02四C02語文202教室T02老師2中級98優(yōu)12346abc124.S03王五C03數(shù)學(xué)203教室T03老師3初級70良12347abc125.第二式目的：實現(xiàn)屬性的完全依賴一屬性唯一依賴于主鍵，不能依賴于主鍵的一部分。基于第一式結(jié)果進(jìn)行修改，使其符合第二式：1)定義SNO+O為主鍵；2)將不完全依賴這個主鍵的屬性剝離到獨(dú)立的表中；SNO（PK-1）O（PK-2）ScoreLevelS01C0195優(yōu)S02C0298優(yōu)S03C0370良新創(chuàng)建學(xué)生表:SNOSNAMESTELSEMAILS01三12345abc123.S02四12346abc124.新創(chuàng)建教師表:新創(chuàng)建課程表:2.2.1.3.第三式S03王五12347abc125.TNOTNAMETTileT01老師1高級T02老師2中級T03老師3初級OAMECADDRTNOC01語文201教室T01C02語文202教室T02C03數(shù)學(xué)203教室T03目的：消除傳遞依賴。屬性不依賴于其他非主屬性?；诘诙浇Y(jié)果進(jìn)行修改，將涉及傳遞依賴的屬性也剝離出去，使其符合第三式:學(xué)生表:教師表：SNO（PK-1）O（PK-1）ScoreNOS01C01Score1S02C01Score2S03C02Score3SNOSNAMESTELSEMAILS01三12345abc123.S02四12346abc124.S03王五12347abc125.TNOTNAMETTileT01老師1高級T02老師2中級T03老師3初級課程表:OAMECADDRTNOC01語文201教室T01C02語文202教室T02C03數(shù)學(xué)203教室T03新創(chuàng)建成績表:ScoreNOScoreLevelScore195優(yōu)Score298優(yōu)Score370良由上例子可以看出，為使設(shè)計成本和收益達(dá)到平衡，具體使用時不可能全部符合第三式,一般大部分表能夠符合第二式就可以。逆第三式特別在統(tǒng)計分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型設(shè)計過程中，還會有針對性的特別進(jìn)行大量的“逆第三式”的處理。在傳統(tǒng)的OLTP系統(tǒng)中，同樣也也會存在逆第三式的處理。典型的例子是核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的交易流水表。之前該表一般設(shè)計為只記錄經(jīng)亦柜員的柜員號，但后來隨著交易量大幅增加，為提高查詢效率，后來在新的核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計中，一般把柜員名稱冗余在此表中。在數(shù)據(jù)分析應(yīng)用中，這種情況就更多了，只要設(shè)計比較清晰，并購清楚知道哪些字段是冗余過來的，并且與來源表的數(shù)據(jù)類型嚴(yán)格保持一致即可。2.2.2.其他要求數(shù)據(jù)類型定義邏輯數(shù)據(jù)模型中需明確數(shù)據(jù)類型和精度，對使用較多的數(shù)據(jù)類型，必要時可定義Domain來進(jìn)行元數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。..可修編.^實體名稱定義需明確邏輯實體的中文名稱和英文名稱，需建立必要的命名規(guī)。主健定義需明確定義各邏輯實體的主鍵和唯一索引I。從之前各式的目的和使用描述來看，定義主鍵和唯一索弓I是必須的過程，否則談不上進(jìn)行第二、第三式處理。盡量采用屬性或?qū)傩缘慕M合做為主鍵，至少、為其指定唯一索弓I。物理設(shè)計時，根據(jù)效率等各方面要求進(jìn)行取舍，決定到底是用有業(yè)務(wù)含義的屬性做為主鍵還是用無業(yè)務(wù)含義的序列號字段做主鍵。實體關(guān)系定義邏輯數(shù)據(jù)模型中需明確各邏輯實體之間的關(guān)系。該工作是概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計工作的延續(xù)，還是以業(yè)務(wù)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)實體間的關(guān)系為線索對關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行細(xì)化定義，而不是無原則地亂去分析，或者從程序查詢角度分析，甚至僅從數(shù)據(jù)加工處理角度分析。該工作包括兩層含義：1）定義邏輯實體之間的關(guān)聯(lián)類型明確定義各表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系：1-1、1-多，多-1,多-多。假設(shè)存在孤立，毫無關(guān)聯(lián)的表，則需仔細(xì)分析其存在的必要性。2）定義邏輯實體之間的主外鍵對照關(guān)系具體進(jìn)行物理設(shè)計時可斟酌是否真正以外鍵的式實現(xiàn)，但此階段必須先定義，否則極易出現(xiàn)該關(guān)聯(lián)的字段數(shù)據(jù)類型不一致，至少會造成關(guān)聯(lián)查詢的問題。數(shù)據(jù)量估算分析各邏輯實體的存儲量和每日記錄增長量。索引定義設(shè)計邏輯實體的目的就是為了查詢，所以為提高查詢效率，為邏輯實體指定索弓1是必須的設(shè)計步驟。在此階段，可基于各表的使用特點(diǎn)為其指定索弓I,指定的索弓I如果是組合索弓I,需明確其字段順序。由于索弓I的設(shè)置方法與最終物理數(shù)據(jù)庫的設(shè)計方法有關(guān)，所以也可將索弓|定義的工作移到物理設(shè)計時再進(jìn)行。物理數(shù)據(jù)模型(PhysicalDataModel)物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計是在邏輯數(shù)據(jù)模型設(shè)計的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體使用的物理數(shù)據(jù)庫平臺，對物理實體的存儲特性進(jìn)行特別設(shè)計，同時包括對索弓I的優(yōu)化工作。物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計需進(jìn)行的工作分別描述如下。物理庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫Server設(shè)計數(shù)據(jù)庫server的標(biāo)識。是獨(dú)立server還是共用server，是獨(dú)立instance還是共用instance。數(shù)據(jù)庫必須進(jìn)行哪些特殊設(shè)置：需修改哪些數(shù)據(jù)庫級參數(shù)，哪些instance級參數(shù)，哪些session級參數(shù)?？赡艿膮?shù)包括：查詢堆參數(shù)、共享存參數(shù)、優(yōu)化級別、鎖個數(shù)、buffersize、buffernumber，等等。如果手工修改，需給出操作手冊；如果程序修改，需提供程序。表空間設(shè)計數(shù)據(jù)庫涉及哪些表空間(tablespace/dbs)，其用途如何？每個表空間由哪些物理文件(Datafile/Chunk)組成？其大小，所屬用戶/用戶組，權(quán)限，操作系統(tǒng)絕對路徑如何？系統(tǒng)默認(rèn)臨時表空間為哪個？索弓1表空間應(yīng)該與數(shù)據(jù)表空間分別使用不同的硬盤。如何創(chuàng)建表空間，手工方式下需提供操作手冊；程序方式下需提供程序。用戶及權(quán)限設(shè)計數(shù)據(jù)庫中設(shè)計哪些用戶？其權(quán)限如何，密碼如何，密碼是否存在定期修改的要求？如何創(chuàng)建用戶，手工方式下需提供操作手冊；程序方式下需提供程序。2.3.2,物理表設(shè)計數(shù)據(jù)類型設(shè)計明確定義各物理實體屬性字段的數(shù)據(jù)類型，同類的數(shù)據(jù)類型可考慮在數(shù)據(jù)庫平臺中建立必要的Domain或別名，以進(jìn)行統(tǒng)一。將數(shù)據(jù)類型固定在幾個有限的取值圍，避免隨便定義新的類型或新的精度。存儲設(shè)計設(shè)計物理表存儲在哪個表空間。設(shè)計物理表的初始化塊和后續(xù)塊大小。根據(jù)需要，對物理表進(jìn)行分區(qū)設(shè)計。根據(jù)修改動作的多少、，為物理表設(shè)計適合的水位線(WaterMark)，以減少存儲碎片的產(chǎn)生。主外健設(shè)計定義物理表的主鍵，若是組合主鍵，定義字段的先后順序。定義表的外鍵。索弓|設(shè)計設(shè)計需要的索弓I，若是組合索弓1，定義字段的先后順序。若設(shè)計了索弓I數(shù)據(jù)表空間，將索弓1定義到該空間。為提高查詢效率，可為單個表設(shè)計多個索弓I。生成建表語旬物理設(shè)計完成，需生成建表語句。數(shù)據(jù)模型設(shè)計相關(guān)工具軟件敬據(jù)模型設(shè)計相關(guān)的工具軟件很多，選擇余地很大，但工具再強(qiáng)大，也需要人去用，工具本身并不能幫助進(jìn)行敬據(jù)模型設(shè)計，甚至在方法不當(dāng)?shù)那闆r下還會起反作用。需明確工具的使用規(guī)，以最終統(tǒng)一和提高產(chǎn)出工件的標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量。工具需要與文檔描述相結(jié)合?？沙浞质褂霉ぞ哕浖奈臋n生成功能以生成必要的文檔，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行必要的修訂，以集中對設(shè)計進(jìn)行說明。數(shù)據(jù)模型設(shè)計的產(chǎn)出及規(guī)格要求4.1.概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計階段《概念敬據(jù)模型設(shè)計說明書》：說明提取出的實體，并解釋其含義?！陡拍罹磽?jù)模型設(shè)計文件》：著重說明實體間關(guān)系。建議以文字為主描述實體，以圖為主描述實體關(guān)系。4.2.邏輯數(shù)據(jù)模