第六章關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)-資格考試-閱讀-

數(shù)據(jù)庫與智能網(wǎng)絡(luò)研究室第六章：關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)第章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)12.2信息系統(tǒng)及其與數(shù)據(jù)庫的關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)庫生命周期數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)方法數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)評價(jià)用UML設(shè)計(jì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式信息系統(tǒng)及其與數(shù)據(jù)庫的關(guān)系12.3■

信息系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)硬件、網(wǎng)絡(luò)和通訊設(shè)備、計(jì)算機(jī)軟件、信息資源、信息用戶和規(guī)章制度組成的以處理信息流為目的的人機(jī)一體化系統(tǒng)。其是對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并為其所在的組織提供信息，以支持該組織的經(jīng)營管理、制定決策等活動(dòng)。信息系統(tǒng)一般都具有輸入、輸出、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)加工處理五個(gè)基本功能。其中數(shù)據(jù)存儲和加工過程都要是以數(shù)據(jù)庫技術(shù)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)庫生命周期12.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的含義數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的目標(biāo)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的一般過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的含義12.5■數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)(Database

Design)是建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)，是信息系統(tǒng)開發(fā)和建設(shè)中的核心技術(shù)。具體地說，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是指對于一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式，建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠有效地存儲數(shù)據(jù)，滿足各種用戶的應(yīng)用需求。

數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)從任務(wù)角度上講包含兩方面的內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的含義12.6（1）結(jié)構(gòu)特性的設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫框架或數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)首先，應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在以文件系

統(tǒng)為基礎(chǔ)的應(yīng)用系統(tǒng)中，文件是某一應(yīng)用程序私用的。而在以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫模式是各

應(yīng)用程序共享的結(jié)構(gòu)，是穩(wěn)定、永久的結(jié)構(gòu)。因此數(shù)

據(jù)庫機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，直接影響到系統(tǒng)中各個(gè)處理

過程的性能和質(zhì)量。這就使得機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成為各種數(shù)據(jù)

庫設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)理論關(guān)注的焦點(diǎn)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的含義12.7（2）行為特性的設(shè)計(jì)

行為設(shè)計(jì)是指應(yīng)用程序、事務(wù)處理等建筑在結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上的內(nèi)容的設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)特性不能和行為特性相分離。靜態(tài)的結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)的行為特性設(shè)計(jì)相分離，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)與程序不易結(jié)合，增加數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的含義結(jié)構(gòu)特性與行為特性的設(shè)計(jì)過程12.8數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的目標(biāo)12.9■■■■■■

1．滿足用戶的應(yīng)用要求，即能夠正確地反映用戶的現(xiàn)實(shí)環(huán)境。準(zhǔn)確模擬現(xiàn)實(shí)世界，即準(zhǔn)確地反映現(xiàn)實(shí)世界的信息類別與信息之間的聯(lián)系。能被某個(gè)DBMS所接受。具有良好的性能、較高的質(zhì)量。存取效率存儲效率其他性能，如便于維護(hù)與擴(kuò)充，有較好的安全性與完整性，系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)容易恢復(fù)等。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的一般過程12.10■數(shù)據(jù)庫生命周期一般包含數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行管理和維護(hù)、擴(kuò)充和重構(gòu)等六大的階段。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程則采用其中的前4個(gè)階段。1.需求分析

需求分析是整個(gè)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程的基礎(chǔ)，要收集數(shù)據(jù)庫所有用戶的信息內(nèi)容和處理要求，并加以規(guī)格化和分析。這是最費(fèi)時(shí)、最復(fù)雜的一步，但也是最重要的一步，相當(dāng)于待構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫大廈的地基，它決定了以后各步設(shè)計(jì)的速度與質(zhì)量。需求分析做得不好，可能會導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)返工重做。在分析用戶需求時(shí)，要確保用戶目標(biāo)的一致性。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的一般過程12.112.概念模型設(shè)計(jì)■概念設(shè)計(jì)是把用戶的信息要求統(tǒng)一到一個(gè)整體邏輯結(jié)構(gòu)中，此結(jié)構(gòu)能夠表達(dá)用戶的要求，是一個(gè)獨(dú)立于任何DBMS軟件和硬件的概念模型。3.邏輯設(shè)計(jì)■邏輯設(shè)計(jì)是將上一步所得到的概念模型轉(zhuǎn)換為某個(gè)DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型，并對其進(jìn)行優(yōu)化。4.物理設(shè)計(jì)

物理設(shè)計(jì)是為邏輯數(shù)據(jù)模型建立一個(gè)完整的能實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，包括存儲結(jié)構(gòu)和存取方法。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的一般過程12.125.數(shù)據(jù)庫實(shí)施■根據(jù)物理設(shè)計(jì)的結(jié)果把原始數(shù)據(jù)裝入數(shù)據(jù)庫，建立一個(gè)具體的數(shù)據(jù)庫并編寫和調(diào)試相應(yīng)的應(yīng)用程序。應(yīng)用程序的開發(fā)目標(biāo)是開發(fā)一個(gè)可依賴的有效的數(shù)據(jù)庫存取程序，來滿足用戶的處理要求。6.數(shù)據(jù)庫運(yùn)行與維護(hù)

這一階段主要是收集和記錄實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫運(yùn)行的記錄用來提高用戶要求的有效信息，用

來評價(jià)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能，進(jìn)一步調(diào)整和修改數(shù)據(jù)庫。在運(yùn)行中，必須保持?jǐn)?shù)據(jù)庫的完整性，并能有效地處

理數(shù)據(jù)庫故障和進(jìn)行數(shù)據(jù)庫恢復(fù)。在運(yùn)行和維護(hù)階段，可能要對數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改或擴(kuò)充。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的一般過程12.13數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法12.14數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法概述基于3NF的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法LRA方法DBMS的選擇和全關(guān)系DBMS的評價(jià)準(zhǔn)則數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法概述12.15■■■■■

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法按自動(dòng)程度可以分為四類，即手工的、設(shè)計(jì)指南或規(guī)則指導(dǎo)的、計(jì)算機(jī)輔助的、以及自動(dòng)的設(shè)計(jì)方法。較有影響的有：基于3NF的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法。LRA方法。New

Orleans設(shè)計(jì)方法（4）E-R方法?；?NF的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法12.16■■■■

基于3NF的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法是由S.Atre提出的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)過程劃分為以下幾個(gè)階段。設(shè)計(jì)企業(yè)模式設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的邏輯模式設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的物理模式對物理模式進(jìn)行評價(jià)LRA方法12.17■■■■

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的LRA（Logical

Record

Access）方法即邏輯記錄存取法。分三個(gè)階段完成數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)。第一階段是要求分析。第二階段是邏輯設(shè)計(jì)，它又分信息結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（ISD）和信息結(jié)構(gòu)改進(jìn)（ISR）兩步。第三階段是物理設(shè)計(jì)。LRA方法的特點(diǎn)是提供一種定量估算的方法，LRA方法引進(jìn)一個(gè)極為重要的概念——邏輯記錄存取數(shù)，表示在一個(gè)應(yīng)用程序執(zhí)行過程中對一個(gè)記錄類型所要查找的記錄的個(gè)數(shù)，記作LRA數(shù)。LRA方法12.18表示第j個(gè)記錄類型的平均長度；表示第j個(gè)記錄類型的記錄數(shù)；表示第j個(gè)記錄類型中每個(gè)記錄的平■■假設(shè)：RECSIZEjNRECj

NPTRj均指針數(shù)；PTRSIZELRAij表示指針長度；表示應(yīng)用程序i對第j個(gè)記錄類型的邏輯記錄存取數(shù)；

FREQi

表示應(yīng)用程序i在單位時(shí)間內(nèi)執(zhí)行的次數(shù)，即執(zhí)行頻率。LRA方法■

那么，對于給定的邏輯結(jié)構(gòu)，可以計(jì)算出以下各量。（1）需要存取n個(gè)記錄類型的應(yīng)用程序i的邏輯記錄存取總數(shù)為：

（2）應(yīng)用程序i在單位時(shí)間內(nèi)的邏輯記錄存取總數(shù)為：12.19LRA方法

（3）M個(gè)應(yīng)用程序在單位時(shí)間內(nèi)的全部邏輯記錄存取數(shù)之和為：（4）應(yīng)用程序i的數(shù)據(jù)傳輸量為：（5）應(yīng)用程序i在單位時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸量為：12.20LRA方法（6）在單位時(shí)間內(nèi)，全部程序的數(shù)據(jù)傳送量為：（7）數(shù)據(jù)存儲總空間為：（8）指針存儲總空間為：12.21DBMS的選擇和全關(guān)系DBMS的評價(jià)準(zhǔn)則12.22nnnnnnnnnnn1．DBMS的選擇設(shè)計(jì)者必須確定應(yīng)用系統(tǒng)對DBMS的要求，這些要求可以包括以下方面。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的類型，如專用DBMS還是通用DBMS等。DBMS所支持的數(shù)據(jù)庫的規(guī)模以及數(shù)據(jù)量。數(shù)據(jù)庫的安全性、完整性、恢復(fù)以及并發(fā)控制的能力。DBMS提供的重構(gòu)方式和可擴(kuò)充性。數(shù)據(jù)獨(dú)立性程度。數(shù)據(jù)庫終端用戶的類型、聯(lián)機(jī)處理特性、數(shù)據(jù)處理特性以及對數(shù)據(jù)語言的要求。系統(tǒng)開發(fā)和數(shù)據(jù)庫利用的難易。如提供哪些開發(fā)工具、主語言、DML的功能、終端語言等。監(jiān)測數(shù)據(jù)庫性能的能力。提供DBMS的廠商所能提供的支持。DBMS的選擇和全關(guān)系DBMS的評價(jià)準(zhǔn)則12.23■在選擇DBMS時(shí)，必須注意以下因素。（1）DBMS的性能。（2）開發(fā)新數(shù)據(jù)庫和新應(yīng)用程序的代價(jià)。

（3）是否有利于應(yīng)用程序未來的發(fā)展，即系統(tǒng)易擴(kuò)充、易轉(zhuǎn)換，從而能滿足未來的新的應(yīng)用要求。關(guān)系型DBMS（RDBMS），對象—關(guān)系型DBMS（ORDBMS）或?qū)ο驞BMS（ODBMS）。DBMS的選擇和全關(guān)系DBMS的評價(jià)準(zhǔn)則12.242．全關(guān)系DBMS的評價(jià)準(zhǔn)則

關(guān)系模型的奠基人E.F.codd提出了判別全關(guān)系

DBMS的12條基本準(zhǔn)則，9個(gè)結(jié)構(gòu)特性，18個(gè)操作功能和3類完整性約束，共42條。這些標(biāo)準(zhǔn)不僅可以用來評價(jià)或選擇關(guān)系型產(chǎn)品，而且從理論上對關(guān)系數(shù)據(jù)模型作了具體而深入的論述，是從理論和實(shí)際相結(jié)合的高度對關(guān)系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品進(jìn)行評價(jià)的依據(jù)。DBMS的選擇和全關(guān)系DBMS的評價(jià)準(zhǔn)則12.25■■■■

準(zhǔn)則0一個(gè)關(guān)系型的DBMS必須能完全通過它的關(guān)系能力來管理數(shù)據(jù)庫。準(zhǔn)則1信息準(zhǔn)則。關(guān)系型DBMS的所有信息都應(yīng)在邏輯一級用一種方法（即表中的值）顯式地表示。準(zhǔn)則2保證訪問準(zhǔn)則。依靠表名、主關(guān)鍵字和列名的組合，就能用邏輯方式訪問關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)。準(zhǔn)則3空值的系統(tǒng)化處理。準(zhǔn)則4基于關(guān)系模型的動(dòng)態(tài)的聯(lián)機(jī)字典。DBMS的選擇和全關(guān)系DBMS的評價(jià)準(zhǔn)則12.26■準(zhǔn)則5具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)子語言。

準(zhǔn)則6視圖更新準(zhǔn)則。所有理論上能更新的視圖也應(yīng)該能由系統(tǒng)更新。準(zhǔn)則7高級的插入、修改和刪除操作，即以一個(gè)基本關(guān)系或?qū)С鲫P(guān)系作為單一的操作對象進(jìn)行數(shù)據(jù)更新處理。

準(zhǔn)則8

數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。無論數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)在存儲表示或存取方法上發(fā)生何種變化，應(yīng)用程序和終端活動(dòng)都保持邏輯上的不變性。DBMS的選擇和全關(guān)系DBMS的評價(jià)準(zhǔn)則12.27■

準(zhǔn)則9數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。基本關(guān)系的任何變化，只要理論上信息不受損害，應(yīng)用程序和終端活動(dòng)都保

持邏輯上的不變性。準(zhǔn)則10數(shù)據(jù)完整的獨(dú)立性。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的完整性約束條件必須在模式中定義，并存入字典中，而不是在應(yīng)用程序中進(jìn)行定義?！鯠BMS的選擇和全關(guān)系DBMS的評價(jià)準(zhǔn)則12.28■■■

準(zhǔn)則11具有分布獨(dú)立性。所謂分布獨(dú)立性是指關(guān)系DBMS的數(shù)據(jù)子語言能夠使應(yīng)用程序和終端活動(dòng)在

下列情況下保持邏輯不變性：在第一次引入分布式數(shù)據(jù)時(shí)；當(dāng)數(shù)據(jù)重新分布時(shí)。準(zhǔn)則12無破壞準(zhǔn)則。如果一個(gè)關(guān)系系統(tǒng)具有一個(gè)一次處理一個(gè)記錄的低級語言，則該語言不能違背或繞過完整性準(zhǔn)則。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)方法12.29關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的工程化方法數(shù)據(jù)需求分析概念模型設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)需求分析12.30■主要任務(wù)是通過對現(xiàn)行的手工系統(tǒng)或已有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查和分析，以確定企業(yè)對即將建立的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的信息要求和處理要求。1．系統(tǒng)調(diào)查（1）組織機(jī)構(gòu)調(diào)查。（2）業(yè)務(wù)流程調(diào)查。（3）各部門對系統(tǒng)的信息要求和處理要求。（4）企業(yè)的限制和目標(biāo)。數(shù)據(jù)需求分析12.312．系統(tǒng)分析■■■■

對調(diào)查所獲得的原始資料必須進(jìn)行綜合的分析，權(quán)衡各方面的利弊，確定數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)的策略和方案。業(yè)務(wù)流程分析。信息收集和分析。處理要求分析。其他各種限制和要求分析。數(shù)據(jù)需求分析3．系統(tǒng)分析的文檔業(yè)務(wù)流程圖、數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)詞典等。（1）數(shù)據(jù)流圖

數(shù)據(jù)流圖（Data

Flow

Diagram，簡稱DFD）數(shù)據(jù)流圖通常由如圖所示的4種基本符號組成。12.32數(shù)據(jù)需求分析12.33■■■①數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)流即流動(dòng)中的數(shù)據(jù)，代表信息流過的通道。②處理。處理是對進(jìn)入的數(shù)據(jù)流進(jìn)行特定加工的過程，數(shù)據(jù)流被處理后將產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)流。③文件。數(shù)據(jù)流圖中的文件代表一種數(shù)據(jù)的暫存場所，可對其進(jìn)行存取操作。

④外部實(shí)體。外部實(shí)體用以說明數(shù)據(jù)的來源和歸宿，即表示數(shù)據(jù)的源點(diǎn)和終點(diǎn)。數(shù)據(jù)流圖可以是層次性的。數(shù)據(jù)需求分析數(shù)據(jù)流圖示例12.34數(shù)據(jù)需求分析12.35nnnnnnnnn（2）數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典（DataDictionary，DD）用于定義數(shù)據(jù)流圖中出現(xiàn)的所有數(shù)據(jù)元素和處理，即給出其確切的內(nèi)涵解釋。①數(shù)據(jù)字典的條目數(shù)據(jù)可分為三類：數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)流和文件。數(shù)據(jù)項(xiàng)條目數(shù)據(jù)流條目數(shù)據(jù)庫模式（文件）條目處理?xiàng)l目②數(shù)據(jù)字典的編制概念模型設(shè)計(jì)12.36■■■■■

數(shù)據(jù)庫的概念模型是獨(dú)立于任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的信息結(jié)構(gòu)模型，它是現(xiàn)實(shí)世界的“純粹”表示。使用E-R方法設(shè)計(jì)概念模型一般要經(jīng)過三個(gè)步驟，即設(shè)計(jì)用戶分E-R圖，合并用戶分E-R圖構(gòu)成總體E-R圖，以及對總體E-R圖進(jìn)行優(yōu)化。1．分E-R圖的設(shè)計(jì)分E-R圖即用戶局部視圖。劃分用戶組確定實(shí)體及其屬性概念模型設(shè)計(jì)12.37■■■■

實(shí)體和屬性之間并不存在一個(gè)形式上可以截然劃分的界限。在給定的應(yīng)用環(huán)境中，可以遵循以下基本準(zhǔn)則來劃分實(shí)體和屬性。①屬性與它所描述的實(shí)體之間只能是單值聯(lián)系，即聯(lián)系只能是一對多的。②屬性不能再有需要進(jìn)一步描述的性質(zhì)。③作為屬性的數(shù)據(jù)項(xiàng)，除了它所描述的實(shí)體之外，不能再與其他實(shí)體具有聯(lián)系。符合這三條準(zhǔn)則的數(shù)據(jù)項(xiàng)，一般把它作為屬性。概念模型設(shè)計(jì)12.38（3）確定實(shí)體之間的聯(lián)系及其屬性■■■■

在標(biāo)定實(shí)體和屬性的同時(shí)，要通過分析確定實(shí)體之間的聯(lián)系以及聯(lián)系的屬性，并根據(jù)語義確定聯(lián)系的類型。在確定實(shí)體之間聯(lián)系的時(shí)候應(yīng)該注意以下幾個(gè)問題。①正確確定多元聯(lián)系②避免連接陷阱（Connection

Traps）扇形陷阱（Fan

Traps）、斷層陷阱（Chasm

Traps）（4）設(shè)計(jì)分E-R圖概念模型設(shè)計(jì)12.39■2．總體E-R圖的設(shè)計(jì)

總體E-R圖即全局視圖，它的設(shè)計(jì)就是分E-R圖的綜合，即所謂視圖的集成。視圖集成的具體做法是：選出最大的一個(gè)分E-R圖作為基礎(chǔ)，將其他分E-R圖逐一合并上去。在合并的過程中必須注意以下工作。（1）消除命名沖突（2）綜合同一實(shí)體的所有屬性概念模型設(shè)計(jì)12.40（3）保留兩實(shí)體之間的不同聯(lián)系在綜合的過程中還必須遵循以下原則：

（1）總體E-R圖必須能準(zhǔn)確地反映每個(gè)用戶的數(shù)據(jù)要求。

（2）總體E-R圖必須滿足需求分析提出的處理要求。即在分E-R圖能處理的，合并后的總體E-R圖也能處

理。概念模型設(shè)計(jì)12.41■■■■■3．總體E-R圖的優(yōu)化

設(shè)法消去冗余。所謂優(yōu)化主要就是指冗余信息的消除，使其保持最小冗余度。冗余的數(shù)據(jù)可用分析的方法加以消除。冗余的聯(lián)系還可用規(guī)范化理論來消除，方法是：用函數(shù)依賴表達(dá)式表達(dá)E-R圖中的每一個(gè)聯(lián)系。求函數(shù)依賴表達(dá)式的最小覆蓋。逐一檢查不在最小覆蓋中的函數(shù)依賴表達(dá)式，確認(rèn)是否為冗余，若是則其對應(yīng)的聯(lián)系為冗余的聯(lián)系，應(yīng)當(dāng)消去。邏輯設(shè)計(jì)12.42■

關(guān)系數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)的任務(wù)，就是采取一定的策略，按照若干準(zhǔn)則將概念模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所能接受的一組關(guān)系模式，并利用規(guī)范化的理論和方法對這組關(guān)系模式進(jìn)行處理?？梢杂媚Ｊ椒纸獾母拍顏碇笇?dǎo)設(shè)計(jì)。物理設(shè)計(jì)12.43■■■■■■

數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)是指對一個(gè)給定的邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)的過程，使其既能滿足性能準(zhǔn)則，同時(shí)又不違反結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則。所謂數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)主要是指數(shù)據(jù)庫在物理上的存儲結(jié)構(gòu)和存取方法。1．影響物理結(jié)構(gòu)的主要因素?cái)?shù)據(jù)的特性。數(shù)據(jù)的使用特性?？捎眯砸?。DBMS的特性。資源的限制。物理設(shè)計(jì)12.442．物理設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容關(guān)系數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)主要解決以下問題。（1）確定存儲分配

許多關(guān)系DBMS提供了一些存儲分配的參數(shù)供設(shè)計(jì)者選擇，如頁面的大小和數(shù)量，緩沖區(qū)的大小和數(shù)量，溢出空間的大小等。這些參數(shù)的確定可能會影響到存取效率和空間的利用率。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)者可以估算數(shù)據(jù)庫需要的存儲空間的大小和增長率，確定這些物理存儲參數(shù)，并為未來的數(shù)據(jù)庫擴(kuò)展留有余地。物理設(shè)計(jì)12.45■■（2）選擇索引

索引的選擇應(yīng)該考慮兩個(gè)問題，一是什么關(guān)系應(yīng)該建立索引，二是選擇哪個(gè)或哪些屬性作為索引關(guān)鍵字。（3）數(shù)據(jù)的簇集數(shù)據(jù)的簇集（Clustering）物理設(shè)計(jì)12.46■■■簇集有下列三種情況。

①將一個(gè)關(guān)系按垂直或水平方向分解為多個(gè)關(guān)系，即按屬性或記錄分組，把經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)存放在一處，而很少存取的數(shù)據(jù)存放在另一處。②不同關(guān)系數(shù)據(jù)的簇集。③將一個(gè)關(guān)系按某個(gè)或某組屬性的內(nèi)容簇集。不少關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都提供數(shù)據(jù)簇集的功能，可以按某一個(gè)簇集關(guān)鍵字（Cluster

Key）集中存放元組，簇集關(guān)鍵字可以由一個(gè)或多個(gè)屬性組成。物理設(shè)計(jì)12.47■■■■■■■CREATE

CLUSTER

AC

(AGE,

NUMBER(3));

CREATE

TABLE

CL_STUDENTS

CLUSTER

AC(AGE)AS

SELECT

*

FROM

STUDENTS;INSERT

INTO

CL_STUDENTSSELECT

*

FROM

STUDENTS;DROP

TABLE

STUDENTS;RENAME

CL_

STUDENTS

TO

STUDENTS;數(shù)據(jù)安全性與完整性約束參數(shù)的確定確定基本關(guān)系和導(dǎo)出關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)評價(jià)12.48■數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是一個(gè)設(shè)計(jì)和評價(jià)的迭代過程，物理設(shè)計(jì)完成之后，必須對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評價(jià)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)評價(jià)準(zhǔn)則一個(gè)通用的分析方法設(shè)計(jì)策略數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)評價(jià)準(zhǔn)則12.49■■■■■■■■1．功能評價(jià)

根據(jù)系統(tǒng)分析說明書，檢查設(shè)計(jì)方案是否支持用戶的所有信息要求和處理要求。2．性能評價(jià)一個(gè)較好的方案應(yīng)該具有較好的時(shí)空效率。查詢響應(yīng)時(shí)間更新事務(wù)的開銷報(bào)表生成的開銷數(shù)據(jù)庫重組的開銷內(nèi)存空間外存空間一個(gè)通用的分析方法12.50■■■■

分析方法基于記錄結(jié)構(gòu)存取圖。記錄結(jié)構(gòu)可以是一個(gè)關(guān)系，也可以是IMS中的片段或DBTG的記錄型，還可以是文件系統(tǒng)的一個(gè)文件。記錄結(jié)構(gòu)的一個(gè)值稱為一個(gè)記錄。存儲需要的分析根據(jù)記錄值個(gè)數(shù)以及記錄長度的說明，