《《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》王珊(第五版)第7章數(shù)據(jù)庫設(shè)計.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》王珊(第五版)第7章數(shù)據(jù)庫設(shè)計.ppt（52頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、An Introduction to Database System,中國人民大學(xué)信息學(xué)院,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 An Introduction to Database System 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計,An Introduction to Database System,第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計,7.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述 7.2 需求分析 7.3 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 7.4 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 7.5 數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計 7.6 數(shù)據(jù)庫實(shí)施和維護(hù) 7.7 小結(jié),An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述,數(shù)據(jù)庫設(shè)計 數(shù)據(jù)庫設(shè)計是指對于一個給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造（設(shè)計）優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫

2、邏輯模式和物理結(jié)構(gòu)，并據(jù)此建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠有效地存儲和管理數(shù)據(jù)，滿足各種用戶的應(yīng)用需求，包括信息管理要求和數(shù)據(jù)操作要求。 目標(biāo)：為用戶和各種應(yīng)用系統(tǒng)提供一個信息基礎(chǔ)設(shè)施和高效率的運(yùn)行環(huán)境,An Introduction to Database System,7.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述,7.1.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點(diǎn) 7.1.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法 7.1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟 7.1.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中的各級模式,An Introduction to Database System,7.1.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點(diǎn),數(shù)據(jù)庫建設(shè)的基本規(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

3、建設(shè)項(xiàng)目管理 企業(yè)（即應(yīng)用部門）的業(yè)務(wù)管理 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 收集、入庫 更新新的數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計和行為（處理）設(shè)計相結(jié)合 將數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計和數(shù)據(jù)處理設(shè)計密切結(jié)合,An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點(diǎn)（續(xù)）,結(jié)構(gòu)和行為分離的設(shè)計,An Introduction to Database System,7.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述,7.1.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點(diǎn) 7.1.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法 7.1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟 7.1.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中的各級模式,An Introduction to Database System,7.1.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法

4、,手工與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合方法 設(shè)計質(zhì)量與設(shè)計人員的經(jīng)驗(yàn)和水平有直接關(guān)系 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行一段時間后常常不同程度地發(fā)現(xiàn)各種問題，增加了維護(hù)代價 規(guī)范設(shè)計法 基本思想：過程迭代和逐步求精,An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法（續(xù)）,新奧爾良（New Orleans）方法 將數(shù)據(jù)庫設(shè)計分為若干階段和步驟 基于E-R模型的數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法 概念設(shè)計階段廣泛采用 3NF（第三范式）的設(shè)計方法 邏輯階段可采用的有效方法 ODL（Object Definition Language）方法 面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫設(shè)計方法,An Introduction to Database Sy

5、stem,數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法（續(xù)）,計算機(jī)輔助設(shè)計 ORACLE Designer 2000 SYBASE PowerDesigner,An Introduction to Database System,7.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述,7.1.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點(diǎn) 7.1.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法 7.1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟 7.1.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中的各級模式,An Introduction to Database System,7.1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟,數(shù)據(jù)庫設(shè)計分6個階段 需求分析 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計 數(shù)據(jù)庫實(shí)施 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù) 需求分析和概念設(shè)計獨(dú)立于任何數(shù)據(jù)庫

6、管理系統(tǒng) 邏輯設(shè)計和物理設(shè)計與選用的DBMS密切相關(guān),An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟（續(xù)）,一、數(shù)據(jù)庫設(shè)計的準(zhǔn)備工作：選定參加設(shè)計的人 1.系統(tǒng)分析人員、數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員 自始至終參與數(shù)據(jù)庫設(shè)計 2. 用戶和數(shù)據(jù)庫管理員 主要參加需求分析和數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行維護(hù) 3.應(yīng)用開發(fā)人員（程序員和操作員） 在系統(tǒng)實(shí)施階段參與進(jìn)來，負(fù)責(zé)編制程序和準(zhǔn)備軟硬件環(huán)境,An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟（續(xù)）,二、數(shù)據(jù)庫設(shè)計的過程(六個階段) 需求分析階段 準(zhǔn)確了解與分析用戶需求（包括數(shù)據(jù)與處理） 最困難

7、、最耗費(fèi)時間的一步,An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟（續(xù)）,概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵 通過對用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象，形成一個獨(dú)立于具體DBMS的概念模型,An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟（續(xù)）,邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型 對其進(jìn)行優(yōu)化,An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟（續(xù)）,數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段 為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)（包括存儲結(jié)構(gòu)和存取方法）,

8、An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟（續(xù)）,數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段 運(yùn)用DBMS提供的數(shù)據(jù)庫語言（如SQL）及宿主語言，根據(jù)邏輯設(shè)計和物理設(shè)計的結(jié)果 建立數(shù)據(jù)庫 編制與調(diào)試應(yīng)用程序 組織數(shù)據(jù)入庫 進(jìn)行試運(yùn)行,An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟（續(xù)）,數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)階段 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過試運(yùn)行后即可投入正式運(yùn)行 在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行過程中必須不斷地對其進(jìn)行評價、調(diào)整與修改,An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟（續(xù)）,設(shè)計一個完善的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系

9、統(tǒng)往往是上述六個階段的不斷反復(fù)（P202圖7.2） 把數(shù)據(jù)庫設(shè)計和對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)處理的設(shè)計緊密結(jié)合起來 將這兩個方面的需求分析、抽象、設(shè)計、實(shí)現(xiàn)在各個階段同時進(jìn)行，相互參照，相互補(bǔ)充，以完善兩方面的設(shè)計,An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)庫設(shè)計各個階段的設(shè)計描述,An Introduction to Database System,7.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述,7.1.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點(diǎn) 7.1.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法 7.1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟 7.1.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中的各級模式,An Introduction to Database System,

10、7.1.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中的各級模式,數(shù)據(jù)庫設(shè)計不同階段形成的數(shù)據(jù)庫各級模式,數(shù)據(jù)庫的各級模式,An Introduction to Database System,第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計,7.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述 7.2 需求分析 7.3 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 7.4 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 7.5 數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計 7.6 數(shù)據(jù)庫實(shí)施和維護(hù) 7.7 小結(jié),An Introduction to Database System,7.2 需求分析,7.2.1 需求分析的任務(wù) 7.2.2 需求分析的方法 7.2.3 數(shù)據(jù)字典,An Introduction to Database System,7.2.1 需求分析的任務(wù)

11、,需求分析的任務(wù) 需求分析的重點(diǎn) 需求分析的難點(diǎn),An Introduction to Database System,需求分析的任務(wù),詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界要處理的對象（組織、部門、企業(yè)等） 充分了解原系統(tǒng)（手工系統(tǒng)或計算機(jī)系統(tǒng)） 明確用戶的各種需求 確定新系統(tǒng)的功能 充分考慮今后可能的擴(kuò)充和改變,An Introduction to Database System,需求分析的重點(diǎn),調(diào)查的重點(diǎn)是“數(shù)據(jù)”和“處理”，獲得用戶對數(shù)據(jù)庫要求 信息要求 處理要求 安全性與完整性要求,An Introduction to Database System,需求分析的難點(diǎn),確定用戶最終需求 用戶缺少計算機(jī)知識

12、設(shè)計人員缺少用戶的專業(yè)知識 解決方法 設(shè)計人員必須不斷深入地與用戶進(jìn)行交流,An Introduction to Database System,7.2 需求分析,7.2.1 需求分析的任務(wù) 7.2.2 需求分析的方法 7.2.3 數(shù)據(jù)字典,An Introduction to Database System,7.2.2 需求分析的方法,調(diào)查需求 達(dá)成共識 分析表達(dá)需求,An Introduction to Database System,調(diào)查用戶需求的具體步驟, 調(diào)查組織機(jī)構(gòu)情況 調(diào)查各部門的業(yè)務(wù)活動情況。 在熟悉業(yè)務(wù)活動的基礎(chǔ)上，協(xié)助用戶明確對新系統(tǒng)的各種要求。 確定新系統(tǒng)的邊界,An I

13、ntroduction to Database System,常用調(diào)查方法,(1)跟班作業(yè) (2)開調(diào)查會 (3)請專人介紹 (4)詢問 (5)設(shè)計調(diào)查表請用戶填寫 (6)查閱記錄,An Introduction to Database System,進(jìn)一步分析和表達(dá)用戶需求,結(jié)構(gòu)化分析方法（Structured Analysis，簡稱SA方法） 從最上層的系統(tǒng)組織機(jī)構(gòu)入手 自頂向下、逐層分解分析系統(tǒng),An Introduction to Database System,進(jìn)一步分析和表達(dá)用戶需求（續(xù)）,1首先把任何一個系統(tǒng)都抽象為：,An Introduction to Database Sy

14、stem,進(jìn)一步分析和表達(dá)用戶需求（續(xù)）,2分解處理功能和數(shù)據(jù) (1)分解處理功能 將處理功能的具體內(nèi)容分解為若干子功能 (2)分解數(shù)據(jù) 處理功能逐步分解同時，逐級分解所用數(shù)據(jù)，形成若干層次的數(shù)據(jù)流圖 (3)表達(dá)方法 處理邏輯：用判定表或判定樹來描述 數(shù)據(jù)：用數(shù)據(jù)字典來描述 3將分析結(jié)果再次提交給用戶，征得用戶的認(rèn)可,An Introduction to Database System,需求分析過程,需求分析過程,An Introduction to Database System,7.2 需求分析,7.2.1 需求分析的任務(wù) 7.2.2 需求分析的方法 7.2.3 數(shù)據(jù)字典,An Intro

15、duction to Database System,7.2.3 數(shù)據(jù)字典,數(shù)據(jù)字典的用途 進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要結(jié)果 數(shù)據(jù)字典的內(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)存儲 處理過程,An Introduction to Database System, 數(shù)據(jù)項(xiàng),數(shù)據(jù)項(xiàng)是不可再分的數(shù)據(jù)單位 對數(shù)據(jù)項(xiàng)的描述 數(shù)據(jù)項(xiàng)描述 數(shù)據(jù)項(xiàng)名，數(shù)據(jù)項(xiàng)含義說明，別名， 數(shù)據(jù)類型，長度，取值范圍，取值含義， 與其他數(shù)據(jù)項(xiàng)的邏輯關(guān)系，數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的聯(lián)系 ,An Introduction to Database System, 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)反映了數(shù)據(jù)之間的組合關(guān)系。 一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以由若干個數(shù)據(jù)項(xiàng)

16、組成，也可以由若干個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成，或由若干個數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混合組成。 對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名，含義說明， 組成:數(shù)據(jù)項(xiàng)或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),An Introduction to Database System, 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?shù)穆窂健?對數(shù)據(jù)流的描述 數(shù)據(jù)流描述 數(shù)據(jù)流名，說明，數(shù)據(jù)流來源， 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,An Introduction to Database System, 數(shù)據(jù)存儲,數(shù)據(jù)存儲是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)停留或保存的地方，也是數(shù)據(jù)流的來源和去向之一。 對數(shù)據(jù)存儲的描述 數(shù)據(jù)存儲描述數(shù)據(jù)存儲名，說明，編號， 輸入的數(shù)據(jù)流 ，輸

17、出的數(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,An Introduction to Database System, 處理過程,具體處理邏輯一般用判定表或判定樹來描述 處理過程說明性信息的描述 處理過程描述處理過程名，說明，輸入:數(shù)據(jù)流， 輸出:數(shù)據(jù)流，處理:簡要說明,An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)字典舉例,例：學(xué)生學(xué)籍管理子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典。 數(shù)據(jù)項(xiàng)，以“學(xué)號”為例： 數(shù)據(jù)項(xiàng)：學(xué)號 含義說明：唯一標(biāo)識每個學(xué)生 別名：學(xué)生編號 類型：字符型 長度：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， 后六

18、位按順序編號 與其他數(shù)據(jù)項(xiàng)的邏輯關(guān)系：,An Introduction to Database System,處理過程（續(xù)）,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以“學(xué)生”為例 “學(xué)生”是該系統(tǒng)中的一個核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：學(xué)生 含義說明：是學(xué)籍管理子系統(tǒng)的主體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 定義了一個學(xué)生的有關(guān)信息 組成：學(xué)號，姓名，性別，年齡，所在系，年級,An Introduction to Database System,處理過程（續(xù)）,數(shù)據(jù)流，“體檢結(jié)果”可如下描述： 數(shù)據(jù)流：體檢結(jié)果 說明：學(xué)生參加體格檢查的最終結(jié)果 數(shù)據(jù)流來源：體檢 數(shù)據(jù)流去向：批準(zhǔn) 組成： 平均流量： 高峰期流量：,An Introduction to

19、 Database System,處理過程（續(xù)）,數(shù)據(jù)存儲，“學(xué)生登記表”可如下描述： 數(shù)據(jù)存儲：學(xué)生登記表 說明：記錄學(xué)生的基本情況 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,An Introduction to Database System,處理過程（續(xù)）,處理過程“分配宿舍”可如下描述： 處理過程：分配宿舍 說明：為所有新生分配學(xué)生宿舍 輸入：學(xué)生，宿舍 輸出：宿舍安排 處理：在新生報到后，為所有新生分配學(xué)生宿舍。 要求同一間宿舍只能安排同一性別的學(xué)生， 同一個學(xué)生只能安排在一個宿舍中。 每個學(xué)生的居住面積不小于3平方米。 安排新生宿舍其處理時間應(yīng)不超過15分鐘。,An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)字典,數(shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的描述，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)庫設(shè)計過程中不斷修改、充實(shí)、完善,An Introduction to Database System,需求分析小結(jié),設(shè)計人員應(yīng)充分考慮到可能的擴(kuò)充和改變，使設(shè)計易于更改，系統(tǒng)易于擴(kuò)充 必須強(qiáng)調(diào)用戶的參與,An Introduction to Database System,下課了。,休息一會兒。,攀 登,