数据库设计专题讲座ppt课件

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1、第7章　数据库设计7.1数据库设计概述7.1.1数据库设计的任务、内容和特点7.1.1.1数据库设计的任务数据库设计是指根据用户需求研制数据库结构的过程，具体地说，是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能有效的存储数据，满足用户的信息要求和处理要求。也就是把现实世界中的数据，根据各种应用处理的要求，加以合理地组织，满足硬件和操作系统的特性，利用已有的DBMS来建立能够实现系统目标的数据库。数据库设计的任务如图7.1所示。数据库设　计信息需求处理需求信息需求典型应用程序DBM特性硬件和操作系统特性图7.1数据库设计的任务7.1.1.2数据库设计的内容数据

2、库设计包括数据库的结构设计和数据库的行为设计两方面的内容。1．数据库的结构设计数据库的结构设计指是根据给定的应用环境，进行数据库的模式或子模式的设计。它包括数据库的概念设计、逻辑设计和物理设计。数据库模式是各应用程序共享的结构，是静态的、稳定的，一经形成后通常情况下是不容易改变的，所以结构设计又称为静态模型设计。2．数据库的行为设计数据库的行为设计是指确定数据库用户的行为和动作。而在数据库系统中，用户的行为和动作指用户对数据库的操作，这些要通过应用程序来实现，所以数据库的行为设计就是应用程序的设计。用户的行为总是使数据库的内容发生变化，所以行为设计是动态的，行为设计又称为动态模型设计。7.1

3、.1.3数据库设计的特点在70年代末80年代初，人们为了研究数据库设计方法学的便利，曾主张将结构设计和行为设计两者分离，随着数据库设计方法学的成熟和结构化分析、设计方法的普遍使用，人们主张将两者作一体化的考虑，这样可以缩短数据库的设计周期，提高数据库的设计效率。现代数据库的设计的特点是强调结构设计与行为设计相结合，是一种“反复探寻，逐步求精”的过程。首先从数据模型开始设计，以数据模型为核心进行展开，数据库设计和应用系统设计相结合，建立一个完整、独立、共享、冗余小、安全有效的数据库系统。图7.2给出了数据库设计的全过程。现实世界数据分析用户业务活动分析概念设计功能模型逻辑设计事务设计物理设计程

4、序说明子模式设计应用程序设计加载试验数据程序编码调试性能考核满意?是否加载数据库运行和维护图7.2数据库设计的全过程7.1.2数据库设计方法简述数据库设计方法目前可分为四类：直观设计法、规范设计法、计算机辅助设计法和自动化设计法。直观设计法也叫手工试凑法，它是最早使用的数据库设计方法。这种方法依赖于设计者的经验和技巧，缺乏科学理论和工程原则的支持，设计的质量很难保证，常常是数据库运行一段时间后又发现各种问题，这样再重新进行修改，增加了系统维护的代价。因此这种方法越来越不适应信息管理发展的需要。为了改变这种情况，1978年10月，来自三十多个国家的数据库专家在美国新奥尔良（NewOrleans

5、）市专门讨论了数据库设计问题，他们运用软件工程的思想和方法，提出了数据库设计的规范，这就是著名的新奥尔良法，它是目前公认的比较完整和权威的一种规范设计法。新奥尔良法将数据库设计分成需求分析（分析用户需求）、概念设计（信息分析和定义）、逻辑设计（设计实现）和物理设计（物理数据库设计）。目前，常用的规范设计方法大多起源于新奥尔良法，并在设计的每一阶段采用一些辅助方法来具体实现。下面简单介绍几种常用的规范设计方法。1．基于E-R模型的数据库设计方法基于E-R模型的数据库设计方法是由P.P.S.chen于1977年提出的数据库设计方法，其基本思想是在需求分析的基础上，用E-R（实体—联系）图构造一个

6、反映现实世界实体之间联系的企业模式，然后再将此企业模式转换成基于某一特定的DBMS的概念模式。2．基于3NF的数据库设计方法基于3NF的数据库设计方法是由S·Atre提出的结构化设计方法，其基本思想是在需求分析的基础上，确定数据库模式中的全部属性和属性间的依赖关系，将它们组织在一个单一的关系模式中，然后再分析模式中不符合3NF的约束条件，将其进行投影分解，规范成若干个3NF关系模式的集合。其具体设计步骤分为五个阶段：(1)设计企业模式，利用规范化得到的3NF关系模式画出企业模式；(2)设计数据库的概念模式，把企业模式转换成DBMS所能接受的概念模式，并根据概念模式导出各个应用的外模式；(3)

7、设计数据库的物理模式（存储模式）；(4)对物理模式进行评价；(5)实现数据库。3．基于视图的数据库设计方法此方法先从分析各个应用的数据着手，其基本思想是为每个应用建立自己的视图，然后再把这些视图汇总起来合并成整个数据库的概念模式。合并过程中要解决以下问题：(1)消除命名冲突；(2)消除冗余的实体和联系；(3)进行模式重构，在消除了命名冲突和冗余后，需要对整个汇总模式进行调整，使其满足全部完整性约束条件。除了以