數(shù)據(jù)庫(kù)原理與開(kāi)發(fā)技術(shù) 課件 5.3 概要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5.3概要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本章主要內(nèi)容：（1）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述：概念、目標(biāo)、方法和原則，及設(shè)計(jì)的一般步驟（2）需求分析：組織機(jī)構(gòu)圖、業(yè)務(wù)流程圖、系統(tǒng)功能圖、數(shù)據(jù)流程圖（3）概念設(shè)計(jì)：局部E-R模型、全局E-R模型、評(píng)審（4）邏輯設(shè)計(jì)：將E-R模型轉(zhuǎn)為關(guān)系模型的規(guī)則、關(guān)系模型的優(yōu)化（5）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)（6）數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行和維護(hù)5.3概要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在需求調(diào)研階段，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員經(jīng)過(guò)充分的調(diào)查、分析，然后記錄了用戶的各種應(yīng)用需求。這些需求只是現(xiàn)實(shí)世界的具體要求，下一步應(yīng)該把這些需求抽象為信息世界的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，才能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)用戶的具體需求。

將需求分析階段獲得的用戶詳細(xì)需求，轉(zhuǎn)換為信息結(jié)構(gòu)（即概念模型）的過(guò)程，就是數(shù)據(jù)庫(kù)的概要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。它的目的是分析數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，在此基礎(chǔ)上建立一個(gè)抽象的數(shù)據(jù)模型。這種模型與具體的DBMS無(wú)關(guān)。5.3概要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念模型最主要的特點(diǎn)是：從用戶需求的角度出發(fā)，描述數(shù)據(jù)庫(kù)全局的、局部的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)，它根據(jù)“軟件需求說(shuō)明書(shū)”中的信息，在考慮全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，按功能抽象出多個(gè)局部的邏輯模塊。例如，在企業(yè)的進(jìn)銷存管理系統(tǒng)中，按相關(guān)功能和數(shù)據(jù)流程，抽象出如下7個(gè)模塊：銷售管理模塊、應(yīng)收款模塊、采購(gòu)管理模塊、應(yīng)付款模塊、庫(kù)存管理模塊、查詢統(tǒng)計(jì)模塊、系統(tǒng)維護(hù)模塊。描述概念模型最常用的工具是E-R模型。

5.3.1概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要步驟需求分析一般采用的策略是自頂向下，而概念設(shè)計(jì)的策略則自底向上。它主要分三步：按功能模塊化，先從單個(gè)用戶的需求出發(fā)，為功能相關(guān)聯(lián)的用戶建立一個(gè)相應(yīng)的局部概念模型。在這個(gè)過(guò)程中，要對(duì)需求分析的結(jié)果進(jìn)行細(xì)化、補(bǔ)充和修改。（1）進(jìn)行數(shù)據(jù)抽象，設(shè)計(jì)局部概念模型

5.3.1概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要步驟將各功能模塊的局部概念模型綜合起來(lái)，就可以得到反映所有用戶需求的全局概念模型。在綜合的過(guò)程中，要注意各局部概念模型對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象定義的不一致問(wèn)題，包括：同名不同義、異名同義和同一事物在不同的模式中被抽象為不同類型的對(duì)象等。

另外，還要注意，在合并過(guò)程中，還要檢查是否產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余問(wèn)題。（2）將局部概念模型綜合成全局概念模型

5.3.1概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要步驟評(píng)審分用戶評(píng)審與數(shù)據(jù)庫(kù)管理員及開(kāi)發(fā)人員專業(yè)評(píng)審。前者的重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)的概念模型是否準(zhǔn)確反映了用戶的實(shí)際需求。后者則側(cè)重于考察全局概念模型是否完整、各功能模塊的劃分是否合理、是否存在數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題、各種文檔是否齊全等。（3）評(píng)審

5.3.2

E-R模型的設(shè)計(jì)步驟當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員從用戶的需求中抽象出實(shí)體類型、屬性及實(shí)體間聯(lián)系后，用E-R模型建立局部的概念模型步驟如下：最終獲得的全局E-R模型是項(xiàng)目的概念模型，它代表了用戶的全部數(shù)據(jù)要求，是溝通“需求”和“設(shè)計(jì)”的橋梁。它是下一步數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的直接依據(jù)，是建立數(shù)據(jù)庫(kù)成功的關(guān)鍵。（1）按功能模塊，確定實(shí)體集及其屬性。

（2）確定實(shí)體集之間的聯(lián)系及聯(lián)系的類別。

（3）將局部的E-R模型，合并為全局的E-R模型。

5.3.2

E-R模型的設(shè)計(jì)步驟例如，在銷售管理模塊中，主要的實(shí)體集有：客戶、業(yè)務(wù)員、銷售訂單，銷售管理會(huì)關(guān)聯(lián)到商品信息和收款信息，但是商品實(shí)體屬于庫(kù)存管理模塊，收款屬于應(yīng)收款模塊。

客戶的屬性主要有：客戶編號(hào)、客戶名稱、客戶地址、客戶聯(lián)系人、客戶聯(lián)系電話等。業(yè)務(wù)員的屬性主要有：?jiǎn)T工編號(hào)、員工姓名、聯(lián)系電話、入職時(shí)間等。

5.3.2

E-R模型的設(shè)計(jì)步驟

銷售訂單主表的屬性有：訂單編號(hào)、客戶編號(hào)、業(yè)務(wù)員編號(hào)、簽訂日期、收貨地址、訂單金額、是否審核、審核人、審核日期、已收金額、是否發(fā)貨、發(fā)貨日期等。規(guī)定：每張訂單只有一個(gè)客戶編號(hào)、一個(gè)業(yè)務(wù)員，可以有多種商品，客戶可以分多次付款等。

銷售訂單明細(xì)表的屬性有：訂單編號(hào)、商品編號(hào)、數(shù)量、單價(jià)、金額等，其中金額等于數(shù)量*單價(jià)，從范式原理看，這個(gè)金額屬于冗余字段，但這種冗余是可以接受的。這是因?yàn)橹鞅淼挠唵谓痤~等于明細(xì)表中，各金額之和，主表的這個(gè)訂單金額也是冗余字段。

5.3.2

E-R模型的設(shè)計(jì)步驟在進(jìn)銷存管理系統(tǒng)中，金額會(huì)涉及到后續(xù)的很多處理需要，例如財(cái)務(wù)上的收款沖賬、應(yīng)收款的查詢匯總、業(yè)務(wù)員的業(yè)績(jī)匯總等，如果不增加明細(xì)表上的金額、訂單主表的訂單金額，那些后續(xù)業(yè)務(wù)需求會(huì)很不方便。銷售訂單業(yè)務(wù)的E-R圖，如圖所示。銷售訂單業(yè)務(wù)的E-R圖：

5.3.2

E-R模型的設(shè)計(jì)步驟