系統(tǒng)設(shè)計(jì)(14-15zhou).ppt

1、1,第七章 管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì),主要內(nèi)容： 前言 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì) 1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)和主要內(nèi)容 2. 代碼設(shè)計(jì) 3.功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì) 系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計(jì),2,第七章 管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì),5. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì) 6. 輸出設(shè)計(jì) 7. 輸入設(shè)計(jì) 8. 編寫程序設(shè)計(jì)說明書和系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告,3,前言 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是從計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的角度出發(fā)，對前一階段劃分的子系統(tǒng)進(jìn)行校核，使其界面更加清楚和明確，并在此基礎(chǔ)上，將子系統(tǒng)進(jìn)一步逐層分解，直至劃分到模塊。在眾多的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法中，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法是應(yīng)用比較廣泛并且比較受重視的一種方法。,1、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的概念和原理,（1）結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的起因,在進(jìn)

2、行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須把系統(tǒng)的可變更性放在首要位置考慮。因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)的工作效率、工作質(zhì)量和可靠性等都在很大程度上依賴于系統(tǒng)的可變更性。,4,如果能將一個(gè)系統(tǒng)分解為由一些相互獨(dú)立、功能簡單、易于理解的模塊所組成的系統(tǒng)，則這樣的系統(tǒng)就會(huì)容易修改和維護(hù)。由模塊組合構(gòu)成的系統(tǒng)一般稱之為模塊化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。在模塊化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，由于各個(gè)模塊之間基本上是相互獨(dú)立的，所以每個(gè)模塊都可以獨(dú)立地被理解、編程、調(diào)試和修改，使復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作變得相對簡單。模塊的相對獨(dú)立性也能有效地防止某個(gè)模塊出現(xiàn)錯(cuò)誤在系統(tǒng)中擴(kuò)散的問題，從而可以提高系統(tǒng)的可靠性。另外，在模塊化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，想要增加或刪除一些功能時(shí)，只要增加或刪除相應(yīng)的模

3、塊就可以了，對系統(tǒng)的其他功能和結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生太大的影響，使系統(tǒng)的修改和維護(hù)工作比較容易進(jìn)行。而采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)發(fā)法就是要將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成模塊化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。,前言 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),（1）結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的起因,5,（2）結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的原理,結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法的基本思想是使系統(tǒng)模塊化，即把一個(gè)系統(tǒng)自上而下逐步分解為若干個(gè)彼此獨(dú)立而又有一定聯(lián)系的組成部分，這些組成部分稱為模塊。在這一基本思想的指導(dǎo)下，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員以邏輯模型為基礎(chǔ)，并借助于一套標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和圖表等工具，逐層地將系統(tǒng)分解成多個(gè)大小適當(dāng)、功能單一、具有一定獨(dú)立性的模塊，把一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成易于實(shí)現(xiàn)、易于維護(hù)的模塊化結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 。,（3）結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的工具,系統(tǒng)結(jié)

4、構(gòu)化設(shè)計(jì)的主要工具是結(jié)構(gòu)圖。結(jié)構(gòu)圖的構(gòu)成主要有以下幾個(gè)基本部分：,前言 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),模塊。模塊用矩形方框表示。矩形方框中要寫有模塊的名稱、模塊的名稱應(yīng)恰當(dāng)?shù)胤从尺@個(gè)模塊的功能。,6,調(diào)用。用從一個(gè)模塊指向另一個(gè)模塊的箭頭線，表示前一個(gè)模塊中含有對后一個(gè)模塊的調(diào)用關(guān)系。,圖7.1（a）的結(jié)構(gòu)圖說明了模塊A調(diào)用模塊B的情況。當(dāng)模塊A調(diào)用模塊B時(shí)，同時(shí)傳遞數(shù)據(jù)x和y，處理完后將數(shù)據(jù)z返回模塊A。如果模塊B對數(shù)據(jù)y修改后，再送回給模塊A，則數(shù)據(jù)y應(yīng)該出現(xiàn)在調(diào)用箭頭線的兩邊，如圖7.1（b）所示。圖7.1（c）表示模塊A調(diào)用模塊B,且模塊A把數(shù)據(jù)x和y及控制信息C傳送給模塊B，模塊B把數(shù)據(jù)z返回到模塊

5、A。,前言 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),（3）結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的工具,數(shù)據(jù)。調(diào)用箭頭線旁邊帶圓圈的小箭頭線，表示從一個(gè)模塊傳送給另一個(gè)模塊的數(shù)據(jù)。,控制信息。調(diào)用箭頭線旁邊帶圓點(diǎn)的小箭頭，表示從一個(gè)模塊傳遞給另一個(gè)模塊的控制信息。,7,圖7.1 結(jié)構(gòu)圖的簡單示例,在結(jié)構(gòu)圖中，除了以上幾個(gè)基本符號(hào)之外，還有表示模塊有條件調(diào)用和循環(huán)調(diào)用的符號(hào)。圖7.2（a）表示模塊A有條件地選擇調(diào)用模塊B或C或D,圖中的菱形符號(hào)表示選擇調(diào)用關(guān)系。圖7.2（b）表示模塊A循環(huán)地調(diào)用模塊B和C，圖中的弧形箭頭表示循環(huán)調(diào)用關(guān)系。,前言 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),8,圖7.2 選擇調(diào)用和循環(huán)調(diào)用示意圖,應(yīng)該指出的是，我們把結(jié)構(gòu)圖設(shè)定為樹狀組織結(jié)構(gòu),以保

6、證系統(tǒng)的可靠性。一個(gè)模塊只能有一個(gè)上級,可以有幾個(gè)下級。在結(jié)構(gòu)圖中，一個(gè)模塊只能與它的上一級模塊或下一級模塊進(jìn)行直接聯(lián)系，而不能越級或與它同級的模塊發(fā)生直接聯(lián)系。若要進(jìn)行聯(lián)系時(shí)，則必須通過它的上級或下級模塊進(jìn)行傳遞。另外，這里談到的結(jié)構(gòu)圖與程序框圖是兩個(gè)不同的概念。結(jié)構(gòu)圖是從空間角度描述了系統(tǒng)的層次特征，而程序框圖則主要描述了模塊的過程特征。,前言 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),9,（4）模塊劃分的標(biāo)準(zhǔn),評價(jià)和衡量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化程度及模塊的獨(dú)立性可以通過模塊與模塊之間的關(guān)聯(lián)度和模塊內(nèi)部各個(gè)組成部分之間的聚合度兩條標(biāo)準(zhǔn)。,模塊的關(guān)聯(lián)度 模塊的關(guān)聯(lián)度是用來表示系統(tǒng)中一個(gè)模塊與其他外部模塊之間聯(lián)系的緊密程度。關(guān)聯(lián)度越

7、低則說明模塊之間的聯(lián)系越少，模塊的獨(dú)立性就越強(qiáng)，就越容易獨(dú)立地進(jìn)行編程、調(diào)試和修改，一個(gè)模塊中產(chǎn)生的錯(cuò)誤對其他模塊的影響也就越小。,模塊的聚合度 模塊的聚合度是用來描述和評價(jià)模塊內(nèi)部各個(gè)組成部分之間聯(lián)系的緊密程度。一個(gè)模塊內(nèi)部的各個(gè)組成部分之間聯(lián)系的越密切，其聚合度越高，模塊的獨(dú)立性也就越強(qiáng)。,前言 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),10,在劃分系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)時(shí)，除了要考慮降低模塊之間的關(guān)聯(lián)度和提高模塊的聚合度這兩條基本原則之外，還要考慮到模塊的層次數(shù)和模塊結(jié)構(gòu)的寬度。而且盡量要把相關(guān)子問題劃分到一個(gè)模塊中，把不相關(guān)的問題劃歸到不同的模塊中。如果一個(gè)系統(tǒng)的層數(shù)過多或?qū)挾冗^大，則系統(tǒng)的控制和協(xié)調(diào)關(guān)系也就相應(yīng)復(fù)雜，系

8、統(tǒng)的模塊也要相應(yīng)地增大，結(jié)果將使設(shè)計(jì)和維護(hù)的困難增大。,前言 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),（4）模塊劃分的標(biāo)準(zhǔn),返回,11,2.模塊之間的關(guān)聯(lián)度,按關(guān)聯(lián)程度由低到高分為： 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)：如果兩個(gè)模塊彼此之間通過數(shù)據(jù)交換信息，而且每一個(gè)參數(shù)僅僅為數(shù)據(jù)，稱為數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，或數(shù)據(jù)耦合。 內(nèi)容關(guān)聯(lián)：如果一個(gè)模塊需要涉及另外一個(gè)模塊的內(nèi)部信息時(shí)，稱為內(nèi)容關(guān)聯(lián)或內(nèi)容耦合。 控制關(guān)聯(lián)：如果兩個(gè)模塊之間彼此傳遞的信息中有控制信息，則稱為控制關(guān)聯(lián)或控制耦合。,前言 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),12,3.模塊內(nèi)部聚合度類型（1）,偶然性聚合：將幾個(gè)毫無聯(lián)系的程序組合成一個(gè)模塊。只是為節(jié)省存儲(chǔ)空間，提高運(yùn)算速度。 邏輯性聚合：將幾個(gè)邏輯上相似的程序組

9、合成一個(gè)模塊。內(nèi)部功能靠控制變量選擇調(diào)動(dòng)，類似子程序調(diào)動(dòng)。 時(shí)間性聚合：將幾個(gè)需要在同一時(shí)間段內(nèi)執(zhí)行的程序聚合成一個(gè)模塊。如系統(tǒng)的初始化模塊，關(guān)機(jī)模塊等。 過程性聚合：將為完成某一工作，執(zhí)行條件受同一控制流支配的幾個(gè)程序聚合成一個(gè)模塊。如若干報(bào)表的制作。,前言 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),13,模塊內(nèi)部聚合度類型（2）,數(shù)據(jù)性聚合：將對同一數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)文件）加工處理的幾個(gè)程序聚合成一個(gè)模塊。如工資輸入、工資查詢、做工資報(bào)表的聚合。 順序性聚合：將幾個(gè)順序執(zhí)行，一個(gè)程序的輸出是另一個(gè)程序輸入的程序聚合成一個(gè)模塊。如：“銷售數(shù)據(jù)采集程序”與“銷售數(shù)據(jù)分析”程序的聚合。 功能性聚合：將為完成一項(xiàng)工作所必須的幾個(gè)小

10、程序聚合成一個(gè)模塊。如 “打印工資發(fā)放表”由“打印機(jī)設(shè)置”、“讀工資數(shù)據(jù)”、“打印表頭”、“循環(huán)輸出每行數(shù)據(jù)”，“打印表尾”聚合而成，缺一不可，切不宜再分。,前言 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),14,模塊內(nèi)部聚合度的比較,前言 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),15,本節(jié)內(nèi)容： 1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù) 1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則,1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù),16,1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù),系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)是：在系統(tǒng)分析提出的邏輯模型的基礎(chǔ)上，科學(xué)合理地進(jìn)行物理模型的設(shè)計(jì)。 如前所述,物理模型主要解決“怎樣做”的問題。,17,系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和具體物理模型的設(shè)計(jì)。,總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括劃分子系統(tǒng)、功能結(jié)

11、構(gòu)圖設(shè)計(jì)、處理流程圖設(shè)計(jì)、代碼詳細(xì)設(shè)計(jì)、物理系統(tǒng)配置方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)等。,具體物理模型的設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)、輸入輸出設(shè)計(jì)和編寫程序模塊設(shè)計(jì)說明書等。,返回,1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容,18,1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則,系統(tǒng)性 系統(tǒng)的代碼要統(tǒng)一，設(shè)計(jì)規(guī)范要標(biāo)準(zhǔn)，傳遞語言要盡可能一致，對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集要做到數(shù)出一處、全局共享，使一次輸入得到多次利用。 靈活性 盡量采用模塊化結(jié)構(gòu)，提高各模塊的獨(dú)立性，盡可能使各子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)依賴減至最低限度。 可靠性 安全保密性、檢錯(cuò)及糾錯(cuò)能力、抗病毒能力等。 經(jīng)濟(jì)性 在硬件投資上不能盲目追求技術(shù)上的先進(jìn)，而應(yīng)以滿足應(yīng)用需要為前提； 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免不必

12、要的復(fù)雜化，各模塊應(yīng)盡量簡潔，以便縮短處理流程、減少處理費(fèi)用。,19,2 代碼設(shè)計(jì),本節(jié)內(nèi)容： 2.1 代碼的功能 2.2 代碼的種類 2.3 代碼結(jié)構(gòu)中的校驗(yàn)位,20,2.1 代碼的功能,代碼是代表事物名稱、屬性、狀態(tài)等的符號(hào)，為了便于計(jì)算機(jī)處理，一般用數(shù)字、字母或它們的組合來表示。 代碼的功能 為事物提供一個(gè)概要而不含糊的認(rèn)定，便于數(shù)據(jù)的存貯和檢索。 可以提高處理的效率和精度。 提高了數(shù)據(jù)的全局一致性。 是人和計(jì)算機(jī)的共同語言，是兩者交換信息的工具。,21,2.2 代碼的種類,順序碼 順序碼又稱系列碼，是一種用連續(xù)數(shù)字代表編碼對象的碼。 例如： 用1代表廠長 2代表科長 3代表科員 4代表

13、生產(chǎn)工人等,22,2.2 代碼的種類,區(qū)間碼 區(qū)間碼把數(shù)據(jù)項(xiàng)分成若干組，每一區(qū)間代表一個(gè)組，碼中數(shù)字的值和位置都代表一定意義。 典型的例子是郵政編碼。 區(qū)間碼的分類： 多面碼 上下關(guān)聯(lián)區(qū)間碼 十進(jìn)位碼,23,2.2 代碼的種類,區(qū)間碼 多面碼一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)可能具有多方面的特性。如果在碼的結(jié)構(gòu)中，為這些特性各規(guī)定一個(gè)位置，就形成多面碼。 例如，對于機(jī)制螺釘，可作如下表那樣的規(guī)定。代碼2342 表示材料為黃銅的1.5mm方形頭鍍鉻螺釘。,多面碼示例,24,2.2 代碼的種類,區(qū)間碼 上下關(guān)聯(lián)區(qū)間碼。上下關(guān)聯(lián)區(qū)間碼由幾個(gè)意義上相關(guān)的區(qū)間碼組成，其結(jié)構(gòu)一般由左向右排列。 例如，會(huì)計(jì)核算方面，用最左位代表核

14、算種類，下一位代表會(huì)計(jì)核算項(xiàng)目。 十進(jìn)位碼。此法相當(dāng)于圖書分類中的十進(jìn)位分類碼。 如610.736，小數(shù)點(diǎn)左邊的數(shù)字組合代表主要分類，小數(shù)點(diǎn)右邊的指出子分類。,25,2.2 代碼的種類,助憶碼 助憶碼用文字、數(shù)字或文字來描述，也可用文字與數(shù)字結(jié)合起來描述。 例如，用TV-C-20代表20英寸彩色電視機(jī)，其中C代表彩色。 助憶碼適用于數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)目較少情況（一般少于50個(gè)），否則可能引起聯(lián)想出錯(cuò)。,26,2.2 代碼的種類,27,2.3 代碼結(jié)構(gòu)中的校驗(yàn)位,加入校驗(yàn)位的原因： 人們重復(fù)抄寫代碼和將它通過人手輸入計(jì)算機(jī)時(shí)，發(fā)生錯(cuò)誤可能性更大。為了保證正確輸入，有意識(shí)地在編碼設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中原有代碼的基礎(chǔ)上，

15、另外加上一個(gè)校驗(yàn)位，使它事實(shí)上變成代碼的一個(gè)組成部分。 校驗(yàn)位的計(jì)算： 校驗(yàn)位通過事先規(guī)定的數(shù)學(xué)方法計(jì)算出來。代碼一旦輸入，計(jì)算機(jī)會(huì)用同樣的數(shù)學(xué)運(yùn)算方法按輸入的代碼數(shù)字計(jì)算出校驗(yàn)位，并將它與輸入的校驗(yàn)位進(jìn)行比較，以證實(shí)輸入是否有錯(cuò)。,28,2.3 代碼結(jié)構(gòu)中的校驗(yàn)位,算術(shù)級數(shù)法 原代碼1 2 3 4 5 各乘以權(quán) 6 5 4 3 2 乘積之和6+10+12+12+10=50 以11為模去除乘積之和，把得出的余數(shù)作為校驗(yàn)碼： 50/11=46 因此代碼為123456,29,2.3 代碼結(jié)構(gòu)中的校驗(yàn)位,幾何級數(shù)法 原代碼 1 2 3 4 5 各乘以權(quán) 32 16 8 4 2 乘積之和 32+32+

16、24+16+10=114 以11為模去除乘積之和，把得出的余數(shù)作為校驗(yàn)碼： 114/11=104 因此代碼為123454,30,2.3 代碼結(jié)構(gòu)中的校驗(yàn)位,質(zhì)數(shù)法 原代碼 1 2 3 4 5 各乘以權(quán) 17 13 7 5 3 乘積之和 17+26+21+20+15=99 以11為模去除乘積之和，把得出的余數(shù)作為校驗(yàn)碼： 99/11=90 因此代碼為123450,31,3 功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì),功能結(jié)構(gòu)圖是按功能從屬關(guān)系畫成的圖表，圖中每一個(gè)框稱為一個(gè)功能模塊。 功能分解的過程就是一個(gè)由抽象到具體、由復(fù)雜到簡單的過程。功能模塊可以根據(jù)具體情況分得大一點(diǎn)或小一點(diǎn)。分解得最小的功能模塊可以是一個(gè)程序中的每

17、個(gè)處理過程，而較大的功能模塊則可能是完成某一任務(wù)的一組程序。 功能結(jié)構(gòu)圖中各層功能與新的信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流程圖中的處理（功能）是對應(yīng)的。,32,3 功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì),工資管理子系統(tǒng)被分解為建立主文件、更新主文件、建立扣款文件以及計(jì)算和打印等四個(gè)子功能，其中每個(gè)子功能還可以繼續(xù)分解下去。,工資管理子系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖,33,4 系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計(jì),本節(jié)內(nèi)容： 4.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 4.2 計(jì)算機(jī)硬件選擇 4.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的選擇 4.4 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的選擇 4.5 應(yīng)用軟件的選擇,34,4.1 設(shè)計(jì)依據(jù),系統(tǒng)的吞吐量 系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間 系統(tǒng)的可靠性 集中式還是分布式 地域范圍 數(shù)據(jù)管理方式,35,4.2

18、計(jì)算機(jī)硬件選擇,計(jì)算機(jī)硬件的選擇取決于數(shù)據(jù)的處理方式和運(yùn)行的軟件。 管理對計(jì)算機(jī)的基本要求是速度快、容量大、通道能力強(qiáng)、操作靈活方便，但計(jì)算機(jī)的性能越高，其價(jià)格也就愈昂貴。 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理是集中式的，系統(tǒng)應(yīng)用的主要目的是利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大計(jì)算能力，則可以采用主機(jī)終端系統(tǒng)，以大型機(jī)或中小型機(jī)作為主機(jī)。 系統(tǒng)應(yīng)用的目的是進(jìn)行企業(yè)管理，其應(yīng)用本身就是分布式的，則應(yīng)選擇微機(jī)網(wǎng)絡(luò)方式。,36,4.2 計(jì)算機(jī)硬件選擇,確定了數(shù)據(jù)的處理方式以后，在計(jì)算機(jī)機(jī)型的選擇上則主要考慮應(yīng)用軟件對計(jì)算機(jī)處理能力的需求，包括： 計(jì)算機(jī)主存； CPU時(shí)鐘； 輸入、輸出和通信的通道數(shù)； 顯示方式； 外接轉(zhuǎn)儲(chǔ)設(shè)備及其類型。,37

19、,4.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的選擇,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般有總線型、星型、環(huán)形、混合型等。在網(wǎng)絡(luò)選擇上應(yīng)根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的地域分布、信息流量進(jìn)行綜合考慮。網(wǎng)絡(luò)的邏輯設(shè)計(jì) 按軟件將系統(tǒng)從邏輯上分為各個(gè)分系統(tǒng)或子系統(tǒng)，然后按需要配備設(shè)備，如主服務(wù)器、主交換機(jī)、分系統(tǒng)交換機(jī)、子系統(tǒng)集線器（Hub）、通訊服務(wù)器、路由器和調(diào)制解調(diào)器等，并考慮各設(shè)備之間的連接結(jié)構(gòu)。 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 目前，流行的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有UNIX、Windows 等。,38,4.4 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的選擇,在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的選擇上，主要考慮： 數(shù)據(jù)庫的性能 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的系統(tǒng)平臺(tái) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的安全保密性能 數(shù)據(jù)的類型 目前，市場上數(shù)據(jù)庫

20、管理系統(tǒng)較多，流行的有Oracle、Sybase、SQL Server、Informix、Foxpro和Visual Basic等，,39,4.5 應(yīng)用軟件的選擇,選擇應(yīng)用軟件應(yīng)考慮： 軟件是否能夠滿足用戶的需求。 根據(jù)系統(tǒng)分析的結(jié)果，驗(yàn)證軟件在功能上能否滿足數(shù)據(jù)表示（如記錄長度、文件最大長度等）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量和查詢等方面的要求。 軟件是否具有足夠的靈活性。 軟件是否能夠獲得長期、穩(wěn)定的技術(shù)支持？,40,5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì),本節(jié)內(nèi)容: 5.1 文件的分類 5.2 文件組織方式 5.3 文件設(shè)計(jì) 5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí) 5.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),41,5.1 文件的分類,文件是系統(tǒng)中存放數(shù)據(jù)的基本方

21、式。 (一) 按文件的用途可把文件分為以下幾種： 主文件 主文件是系統(tǒng)中最重要的共享文件，主要存放具有固定值屬性的數(shù)據(jù)。 處理文件 處理文件又稱事務(wù)文件，是用來存放事務(wù)數(shù)據(jù)的臨時(shí)文件，包含了對主文件進(jìn)行更新的全部數(shù)據(jù)。 工作文件 工作文件是處理過程中暫時(shí)存放數(shù)據(jù)的文件。 周轉(zhuǎn)文件 周轉(zhuǎn)文件用來存放具有固定個(gè)體變動(dòng)屬性的數(shù)據(jù) 。 其它文件,42,5.1 文件的分類,(二) 按文件的組織方式可把文件分為： 順序文件 索引文件 直接存取文件,43,5.2 文件組織方式,順序文件： 順序文件剛建立時(shí)，記錄按其來到的先后次序順序排列，其物理順序和邏輯順序并不一定完全一致，稱之為串行文件。 文件的記錄按照

22、鑒別鍵大小依次重新排列所得到的文件叫做排好序的順序文件( 簡稱順序文件)。因此，排好序的順序文件是物理順序和邏輯順序一致的文件 一切存于磁帶上的記錄，都只能是順序的 在磁盤上存放記錄，既可以順序地存放，也可以隨機(jī)地存放。,44,5.2 文件組織方式,索引文件： 帶有索引表的數(shù)據(jù)文件叫索引文件。 增加索引表是為了加快檢索記錄的速度。 索引表的索引項(xiàng)應(yīng)當(dāng)按順序排列，而數(shù)據(jù)文件本身則可以按順序排列，也可以不按順序排列。 按索引文件組織方式組織文件時(shí)，文件包括索引區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。 索引表建立在索引區(qū) 數(shù)據(jù)文件建立在數(shù)據(jù)區(qū) 索引表本身也是一個(gè)文件，其中列有每個(gè)記錄的關(guān)鍵字和相應(yīng)的物理存儲(chǔ)地址，這兩項(xiàng)合稱為索

23、引項(xiàng)。,45,5.2 文件組織方式,數(shù)據(jù)文件,索引文件的建立過程(原始文件),46,5.2 文件組織方式,排序前的索引表,排序后的索引表,索引文件的建立過程(索引表的建立),47,5.2 文件組織方式,索引文件 查找時(shí)將外存上含有索引表的塊送入內(nèi)存，查得被找記錄的地址，然后再將含有該記錄的塊送入內(nèi)存。 刪除一個(gè)記錄時(shí)，刪去相應(yīng)的索引項(xiàng)，而數(shù)據(jù)本身則保持不動(dòng)。 插入時(shí)，將插入記錄置于數(shù)據(jù)區(qū)之末，而將添上相應(yīng)索引項(xiàng)以后的索引重新排序。這些排序工作，也是由軟件自動(dòng)進(jìn)行的。,48,5.2 文件組織方式,索引文件： 優(yōu)點(diǎn)： 加快檢索記錄的速度 索引文件組織方式可以保證地址的唯一性，而不產(chǎn)生重號(hào)。訪問記錄

24、時(shí)，只要從索引表找到地址，就可得到所需記錄，其存取機(jī)構(gòu)的動(dòng)作也比較簡單。 缺點(diǎn)： 索引表本身需要占有一定存儲(chǔ)空間。,49,5.2 文件組織方式,直接存取文件 直接地址法： 程序員或數(shù)據(jù)庫管理員可以直接把存放某一記錄的地址作為該記錄的鍵號(hào)。 直接地址法的優(yōu)點(diǎn)是：存取機(jī)構(gòu)動(dòng)作簡單，用戶使用方便，不會(huì)產(chǎn)生重號(hào)。 缺點(diǎn)是：把記錄的存貯地址作為鍵號(hào)，不易記憶。,50,5.2 文件組織方式,直接存取文件 直接地址法： 程序員或數(shù)據(jù)庫管理員可以直接把存放某一記錄的地址作為該記錄的鍵號(hào)。 直接地址法的優(yōu)點(diǎn)是：存取機(jī)構(gòu)動(dòng)作簡單，用戶使用方便，不會(huì)產(chǎn)生重號(hào)。 缺點(diǎn)是：把記錄的存貯地址作為鍵號(hào)，不易記憶。 浪費(fèi)存儲(chǔ)

25、空間：有一個(gè)文件，其鑒別鍵號(hào)分散在10000到50000號(hào)之間，但其記錄總數(shù)只有5000個(gè)。如果用直接地址法存貯記錄，就要浪費(fèi)35001 個(gè)記錄空間。,51,常用文件組織方式性能比較,表中活動(dòng)率指的是更新過程中作用到記錄的百分?jǐn)?shù)。例如，針對10000 個(gè)記錄，需要處理8000個(gè)，則活動(dòng)率為80%。,5.2 文件組織方式,52,5.3 文件設(shè)計(jì),文件設(shè)計(jì)通常從設(shè)計(jì)共享文件開始。 文件由記錄組成，所以設(shè)計(jì)文件主要是設(shè)計(jì)文件記錄的格式。 文件記錄設(shè)計(jì)表中詳細(xì)填寫了記錄中每一數(shù)據(jù)項(xiàng)的名稱、變量名、類型、寬度和小數(shù)位數(shù)。記錄設(shè)計(jì)中還應(yīng)注明記錄由哪個(gè)程序形成，又輸出到哪個(gè)程序。,53,5.3 文件設(shè)計(jì),5

26、4,5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),(一) 數(shù)據(jù)模型： 數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)中用于提供信息表示和操作手段的形式構(gòu)架,是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。 根據(jù)模型應(yīng)用的不同目的，可以將模型分為兩個(gè)層次： 概念模型(也稱信息模型)， 數(shù)據(jù)模型 網(wǎng)狀模型 層次模型 關(guān)系模型,55,5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),概念模型： 概念模型是將現(xiàn)實(shí)世界的客觀對象抽象為某一種不依賴于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的信息結(jié)構(gòu)。 建模過程： 現(xiàn)實(shí)世界中的對象概念模型數(shù)據(jù)模型 實(shí)體(Entity) “實(shí)體”即現(xiàn)實(shí)世界中存在的對象或事物。 屬性 “屬性”指實(shí)體具有的某種特性。 聯(lián)系 在信息世界中，事物之間的聯(lián)系可分為兩

27、類：一是實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系，如組成實(shí)體的各屬性之間的關(guān)系；一是實(shí)體之間的聯(lián)系，這里我們主要討論實(shí)體之間的聯(lián)系。,56,5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),概念模型： 實(shí)體之間的聯(lián)系方式可分為三類： 一對一聯(lián)系(1:1) 如果對于A中的一個(gè)實(shí)體，B中至多有一個(gè)實(shí)體與其發(fā)生聯(lián)系，反之，B 中的每一實(shí)體至多對應(yīng)A 中一個(gè)實(shí)體，則稱A 與B 是一對一聯(lián)系。 一對多聯(lián)系(1:n) 如果對于A中的每一實(shí)體，實(shí)體B中有一個(gè)以上實(shí)體與之發(fā)生聯(lián)系，反之，B 中的每一實(shí)體至多只能對應(yīng)于A 中的一個(gè)實(shí)體，則稱A 與B 是一對多聯(lián)系。 多對多聯(lián)系(m:n) 如果A 中至少有一實(shí)體對應(yīng)于B 中一個(gè)以上實(shí)體，反之，B 中也至少有一

28、個(gè)實(shí)體對應(yīng)于A 中一個(gè)以上實(shí)體，則稱A 與B 為多對多聯(lián)系。,57,5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),(二) ER方法 E-R 方法即實(shí)體聯(lián)系方法（Entity-Relation Approach,簡稱E-R方法），是由P.P.S.Chen 于1976 年提出的，其方法是用E-R 圖來描述某一組織的信息模型，是概念模型的最常用的表示方法。 在模型設(shè)計(jì)中，首先根據(jù)分析階段收集到的材料， 利用分類、聚集、概括等方法抽象出實(shí)體，并一一命名，再根據(jù)實(shí)體的屬性描述其間的各種聯(lián)系。 ER圖中用矩形表示實(shí)體。實(shí)體之間的關(guān)系用菱形表 示，用無向邊把菱形與有關(guān)實(shí)體連接，在邊上標(biāo)明聯(lián)系的類型。實(shí)體的屬性可用橢圓表示,

29、并用無向邊把實(shí)體與屬性聯(lián)系起來。,58,5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),59,5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),上圖涉及的實(shí)體包括: 供方單位 屬性有單位號(hào)、單位名、地址、聯(lián)系人、郵政編碼 物資 屬性有物資代碼、名稱、規(guī)格、備注 庫存 屬性有入庫號(hào)、日期、貨位、數(shù)量 合同 屬性有合同號(hào)、數(shù)量、金額、備注 結(jié)算 屬性有結(jié)算編號(hào)、用途、金額、經(jīng)手人,60,5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),上圖涉及的關(guān)系包括: 入庫1:n聯(lián)系。 驗(yàn)收1:n聯(lián)系。 購進(jìn)多對多的聯(lián)系 付款多對多的聯(lián)系 訂貨這是一個(gè)數(shù)量超過兩個(gè)的不同類型實(shí)體之間的聯(lián)系。在訂貨業(yè)務(wù)中,一種物資可由多家供應(yīng),產(chǎn)生多筆合同。反之,一個(gè)供應(yīng)單位可供應(yīng)多種

30、物資,產(chǎn)生多筆合同,所以,在圖中用M:N:L的結(jié)構(gòu)來表示。訂貨聯(lián)系的屬性為:物資代碼、單位號(hào)、合同號(hào)、數(shù)量、單價(jià)。,61,舉 例,圖3.2 某校教學(xué)管理ER圖,對象,教師屬性,學(xué)生屬性,課程屬性,聯(lián)系屬性,聯(lián)系,62,5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),(三) 數(shù)據(jù)模型 目前，主要的數(shù)據(jù)模型是關(guān)系模型（Relational Model）。 關(guān)系模型應(yīng)用關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算等數(shù)學(xué)理論來處理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)關(guān)系。 從用戶的觀點(diǎn)來看，在關(guān)系模型下，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表。每一個(gè)關(guān)系為一張二維表，相當(dāng)于一個(gè)文件。實(shí)體間的聯(lián)系均通過關(guān)系進(jìn)行描述。,關(guān)系表,一個(gè)記錄,用來描述一個(gè)實(shí)體。,63,5.4 數(shù)據(jù)庫

31、設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)(三)數(shù)據(jù)模型,關(guān)系模型中的主要術(shù)語有: 關(guān)系：一個(gè)關(guān)系對應(yīng)于一張二維表。 元組：表中一行稱為一個(gè)元組。 屬性：表中一列稱為一個(gè)屬性，給每列起一個(gè)名即為屬性名。 主碼(Primary Key,也稱主關(guān)鍵字) ：表中的某個(gè)屬性組，它的值唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元組，如表3.4中，結(jié)算編號(hào)和合同號(hào)共同組成了主碼。 域：屬性的取值范圍。 分量：元組中的一個(gè)屬性值。 關(guān)系模式：對關(guān)系的描述，用關(guān)系名（屬性1，屬性2，.，屬性n）來表示。,64,5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí) (三)數(shù)據(jù)模型,關(guān)系模型具有以下特點(diǎn)： 關(guān)系模型的概念單一。 對于實(shí)體和實(shí)體之間的聯(lián)系均以關(guān)系來表示。 關(guān)系是規(guī)范化的關(guān)系。

32、規(guī)范化是指在關(guān)系模型中，關(guān)系必須滿足一定的給定條件，最基本的要求是關(guān)系中的每一個(gè)分量都是不可分的數(shù)據(jù)頂。 高度的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和易操作性 關(guān)系模型中，用戶對數(shù)據(jù)的檢索和操作實(shí)際上是從原二維表中得到一個(gè)子集，該子集仍是一個(gè)二維表。因而易于理解,操作直接、方便 關(guān)系模型把存取路徑向用戶隱藏起來，用戶只需指出“做什么”， 而不必關(guān)心“怎么做”，從而大大提高了數(shù)據(jù)的獨(dú)立性。,65,5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),(四) 關(guān)系的規(guī)范化 規(guī)范化理論是E.F.Codd在1971年提出的。他及后來的研究者為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義了五種規(guī)范化模式(Normal Form，簡稱范式)，即第一范式、第二范式、第三范式、BCNF范式

33、和第四范式 關(guān)系必須是規(guī)范化的關(guān)系，應(yīng)滿足一定的約束條件。范式表示的是關(guān)系模式的規(guī)范化程度，也即滿足某種約束條件的關(guān)系模式，根據(jù)滿足的約束條件的不同來確定范式 在五種范式中，通常只使用前三種。,66,為什么數(shù)據(jù)要規(guī)范化？,67,規(guī)范化的目的是： 消除數(shù)據(jù)冗余，即消除表格中數(shù)據(jù)的重復(fù)； 消除多義性，使關(guān)系中的屬性含義清楚、單一； 使關(guān)系的“概念”單一化，讓每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)只是一個(gè)簡單的數(shù)或字符串，而不是一個(gè)組項(xiàng)或重復(fù)組； 方便操作。使數(shù)據(jù)的插入、刪除與修改操作可行并方便； 使關(guān)系模式更靈活，易于實(shí)現(xiàn)接近自然語言的查詢方式。,68,如 何 規(guī) 范 化？,規(guī)范化 - 將數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)歸結(jié)為滿足一定條件的二

34、維表（關(guān)系）。即： 1. 表格中每個(gè)信息項(xiàng)必須是一個(gè)不可分割的數(shù)據(jù)項(xiàng)，不可是組項(xiàng)。 2. 表格中每一列 (列表示屬性)中所有信息項(xiàng)必須是同一類型，各列的名字 (屬性名) 互異，列的次序任意。 3. 表格中各行 (行表示元組) 互不相同，行的次序任意。,69,用教學(xué)管理例說明如何規(guī)范化,有三個(gè)實(shí)體型，即課程、學(xué)生和教師，用三個(gè)關(guān)系保存它們的信息： 學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，年級，專業(yè)，籍貫) 教師(職工號(hào)，姓名，年齡，職稱，職務(wù)，工資級別，工資) 課程(課程號(hào)，課程名，學(xué)分，學(xué)時(shí)，課程類型),70,為表示實(shí)體型之間的聯(lián)系，又建立兩個(gè)關(guān)系： 選課 (學(xué)號(hào)，課程號(hào)，聽課出勤率，作業(yè)完成率，分?jǐn)?shù))

35、 教課 (職工號(hào)，課程號(hào)，授課效果) 這五個(gè)關(guān)系，組成了數(shù)據(jù)庫的模型。 在每個(gè)關(guān)系中，屬性名下加下劃線）指明關(guān)鍵字。并規(guī)定關(guān)鍵字能唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元組。,71,通常用“范式(Normal Forms)”定義消除數(shù)據(jù)冗余的程度。第一范式(1 NF)數(shù)據(jù)冗余程度最大，第五范式(5 NF)數(shù)據(jù)冗余程度最小。但是：,1、范式級別越高，存儲(chǔ)同樣數(shù)據(jù)就需要分解成更多張表，因此，“存儲(chǔ)自身”的過程也就越復(fù)雜。,2、隨著范式級別的提高，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與基于問題域的結(jié)構(gòu)間的匹配程度也隨之下降，因此，在需求變化時(shí)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性較差。,3、范式級別提高則需要訪問的表增多，因此性能(速度)將下降。從實(shí)用角度看來，在大多數(shù)

36、場合選用第三范式都比較恰當(dāng)。,所以，從實(shí)用角度看來，在大多數(shù)場合選用第三范式都比較恰當(dāng)。,72,5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),第一范式(1NF) 屬于第一范式的關(guān)系應(yīng)滿足的基本條件是元組中的每一個(gè)分量都必須是不可分割的數(shù)據(jù)項(xiàng)。簡言之，第一范式指在同一表中沒有重復(fù)項(xiàng)存在。,73,第 一 范 式,每個(gè)屬性值都必須是原子值，即僅僅是一個(gè)簡單值而不含內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 如：,學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，年級，專業(yè)，籍貫) 教師(職工號(hào)，姓名，年齡，職稱，職務(wù)，工資級別，工資) 課程(課程號(hào)，課程名，學(xué)分，學(xué)時(shí)，課程類型),74,5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),第二范式 所謂第二范式，指的是這種關(guān)系不僅滿足第一

37、范式，而且所有非主屬性完全依賴于其主碼。 上表所示關(guān)系雖滿足1NF,但不滿足2NF,因?yàn)樗姆侵鲗傩圆煌耆蕾囉谟山處煷a和課題代碼組成的主關(guān)鍵字，其中，姓名和職稱只依賴于主關(guān)鍵字的一個(gè)分量教師代碼，研究課題名只依賴于主關(guān)鍵字的另一個(gè)分量研究課題號(hào)。 這種關(guān)系會(huì)引起數(shù)據(jù)冗余和更新異常，當(dāng)要插入新的研究課題數(shù)據(jù)時(shí)，往往缺少相應(yīng)的教師代碼，以致無法插入；當(dāng)刪除某位教師的信息時(shí)，常會(huì)引起丟失有關(guān)研究課題信息。,75,5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),第二范式 解決的方法是將一個(gè)非2NF的關(guān)系模式分解為多個(gè)2NF的關(guān)系模式。 可將上表所示關(guān)系分解為如下三個(gè)關(guān)系： 教師關(guān)系：教師代碼、姓名、職稱 課題關(guān)系：

38、研究課題號(hào)、研究課題名 教師與課題關(guān)系：教師代碼、研究課題號(hào) 這些關(guān)系都符合2NF要求。,76,第 二 范 式,滿足第一范式條件，而且每個(gè)非關(guān)鍵字屬性都由整個(gè)關(guān)鍵字決定(而不是由關(guān)鍵字的一部分來決定)。 如：,選課 ( 學(xué)號(hào)，課程號(hào)，聽課出勤率，作業(yè)完成率，分?jǐn)?shù) ) 教課 ( 職工號(hào)，課程號(hào)，授課效果 ),77,5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),第三范式(3NF) 所謂第三范式，指的是這種關(guān)系不僅滿足第二范式，而且它的任何一個(gè)非主屬性都不傳遞依賴于任何主關(guān)鍵字。 上表所示產(chǎn)品關(guān)系屬第二范式，但不是第三范式。這里，由于生產(chǎn)廠名依賴于產(chǎn)品代碼(產(chǎn)品代碼唯一確定該產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家)，生產(chǎn)廠地址又依賴于廠名

39、，因而，生產(chǎn)廠地址傳遞依賴于產(chǎn)品代碼。這樣的關(guān)系同樣存在著高度冗余和更新異常問題。,78,5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí),第三范式 消除傳遞依賴關(guān)系的辦法，是將原關(guān)系分解為如下幾個(gè)3NF關(guān)系： 產(chǎn)品關(guān)系：產(chǎn)品代碼、產(chǎn)品名、生產(chǎn)廠名 生產(chǎn)廠關(guān)系：生產(chǎn)廠名、生產(chǎn)廠地址 3NF消除了插入、刪除異常及數(shù)據(jù)冗余、修改復(fù)雜等問題，已經(jīng)是比較規(guī)范的關(guān)系。,79,第 三 范 式,符合第二范式的條件，每個(gè)非關(guān)鍵字屬性都僅由關(guān)鍵字決定，而且一個(gè)非關(guān)鍵字屬性不能僅僅是對另一個(gè)非關(guān)鍵字屬性的進(jìn)一步描述(即一個(gè)非關(guān)鍵字屬性值不依賴于另一個(gè)非關(guān)鍵字屬性值)。如：,教師(職工號(hào)，姓名，年齡，職稱，職務(wù)，工資) - 工資依賴于

40、職稱或職務(wù) 教師(職工號(hào)，姓名，年齡，職稱，職務(wù)，工資級別，工資),80,5.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與系統(tǒng)開發(fā)階段對照,數(shù)據(jù)厙設(shè)計(jì)是在選定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)庫的過程。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)除用戶要求分析外, 還包括概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等三個(gè)階段。,81,5.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)厙的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)在系統(tǒng)分析階段進(jìn)行。 任務(wù)是根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的概念數(shù)據(jù)模型(簡稱概念模型)。 概念模型是從用戶角度看到的數(shù)據(jù)庫 可用前面介紹的E-R模型表示,82,5.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是將概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段完成的概念模型轉(zhuǎn)換成能被選定的數(shù)據(jù)庫管

41、理系統(tǒng)(DBMS)支持的數(shù)據(jù)模型。 數(shù)據(jù)模型 可以由實(shí)體聯(lián)系模型轉(zhuǎn)換而來 可以用本章介紹的基于第三范式(3NF)的方法來設(shè)計(jì)。,83,5.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 將E-R模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系數(shù)據(jù)模型的規(guī)則: 每一實(shí)體集對應(yīng)于一個(gè)關(guān)系模式。 實(shí)體間多對多的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為一個(gè)關(guān)系，屬性為相關(guān)實(shí)體的關(guān)鍵字和自己的屬性；一對多的聯(lián)系和一對一了聯(lián)系不作為單獨(dú)關(guān)系出現(xiàn)可以去掉。 實(shí)體和聯(lián)系中關(guān)鍵字對應(yīng)的屬性在關(guān)系模式中仍作為關(guān)鍵字。 根據(jù)這些規(guī)則, 實(shí)體和聯(lián)系就很容易轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的關(guān)系數(shù)據(jù)模型,84,5.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為數(shù)據(jù)模型在設(shè)備上選定合適的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法，

42、以獲得數(shù)據(jù)庫的最佳存取效率。 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括： 庫文件的組織形式。如選用順序文件組織形式、索引文件組織形式等。 存儲(chǔ)介質(zhì)的分配。例如將易變的、存取頻繁的數(shù)據(jù)存放在高速存儲(chǔ)器上；穩(wěn)定的、存取頻度小的數(shù)據(jù)存放在低速存儲(chǔ)器上。 存取路徑的選擇等。,85,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)舉例:把下圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系數(shù)據(jù)模型,86,6 輸出設(shè)計(jì),本節(jié)內(nèi)容： 6.1 輸出設(shè)計(jì)的內(nèi)容 6.2 輸出設(shè)計(jì)的方法 6.3 輸出報(bào)告 6.4 輸出設(shè)計(jì)示例,87,6.1 輸出設(shè)計(jì)的內(nèi)容,輸出設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括： 有關(guān)輸出信息使用方面的內(nèi)容 信息的使用者、使用目的、報(bào)告量、使用周期、 有效期、保管方法和復(fù)寫份數(shù)等； 輸出信息的內(nèi)容 輸出項(xiàng)

43、目、位數(shù)、數(shù)據(jù)形式（文字、數(shù)字）； 輸出格式 表格、圖形或文件； 輸出設(shè)備 打印機(jī)、顯示器、磁帶、光盤等。 輸出介質(zhì) 輸出到磁盤還是磁帶上，輸出用紙是專用紙還是普通白紙等。,88,6.2 輸出設(shè)計(jì)的方法,輸出設(shè)計(jì)的方法： 采用預(yù)印表格 打印多層表格 周轉(zhuǎn)文件,89,6.3 輸出報(bào)告,輸出報(bào)告定義了系統(tǒng)的輸出。 輸出報(bào)告中既標(biāo)出了各常量、變量的詳細(xì)信息，也給出了各種統(tǒng)計(jì)量及其計(jì)算公式、控制方法。 設(shè)計(jì)輸出報(bào)告時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： 方便使用者，盡量利用原系統(tǒng)的輸出格式 如確需修改，應(yīng)征得用戶同意； 輸出表格要考慮系統(tǒng)發(fā)展的需要。 是否必要在輸出表中留出備用項(xiàng)目，以滿足將來新增項(xiàng)目的需要。,90,6.

44、3 輸出報(bào)告,輸出設(shè)計(jì)書,91,6.4 輸出設(shè)計(jì)示例,屏幕顯示輸出的設(shè)備調(diào)撥單,92,6.4 輸出設(shè)計(jì)示例,輸出格式定義,93,7 輸入設(shè)計(jì),本節(jié)內(nèi)容： 7.1 輸入設(shè)計(jì)的原則 7.2 數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的選擇 7.3 輸入檢驗(yàn) 7.4 原始單據(jù)的格式設(shè)計(jì) 7.5 輸入屏幕設(shè)計(jì),94,7.1 輸入設(shè)計(jì)的原則,輸入設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)規(guī)范和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的過程。在輸入設(shè)計(jì)中，提高效率和減少錯(cuò)誤是兩個(gè)最根本的原則。以下是指導(dǎo)輸入設(shè)計(jì)的幾個(gè)目標(biāo)： 控制輸入量 減少輸入延遲 減少輸入錯(cuò)誤 輸入過程應(yīng)盡量簡化,95,7.2 數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的選擇,96,7.3 輸入檢驗(yàn),輸入錯(cuò)誤的種類 數(shù)據(jù)本身錯(cuò)誤。 由于原始數(shù)據(jù)填寫錯(cuò)誤等原

45、因引起的輸入數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。 數(shù)據(jù)多余或不足。 在數(shù)據(jù)收集過程中產(chǎn)生的差錯(cuò)。如數(shù)據(jù)（單據(jù)等）的散失、遺漏或重復(fù)等原因引起的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。 數(shù)據(jù)的延誤。 數(shù)據(jù)收集過程中所產(chǎn)生的差錯(cuò)，不過它的內(nèi)容和數(shù)據(jù)都是正確的，只是由于時(shí)間上的延誤而產(chǎn)生差錯(cuò)。,97,7.3 輸入檢驗(yàn),數(shù)據(jù)的校驗(yàn)方法有： 重復(fù)校驗(yàn)。 這種方法將同一數(shù)據(jù)先后輸入兩次，然后由計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)予以對比校驗(yàn)，如兩次輸入內(nèi)容不一致，計(jì)算機(jī)顯示或打印出錯(cuò)信息。 視覺校驗(yàn)。 輸入的同時(shí)，由計(jì)算機(jī)打印或顯示輸入數(shù)據(jù)，然后與原始單據(jù)進(jìn)行比較，找出差錯(cuò)。視覺校驗(yàn)不可能查出所有的差錯(cuò)，其查錯(cuò)率為75%85%。 檢驗(yàn)位校驗(yàn)。,98,7.3 輸入檢驗(yàn),數(shù)據(jù)的校驗(yàn)方法有： 控制總數(shù)校驗(yàn)。 用控制總數(shù)校驗(yàn)時(shí)，工作人員先用手工求出數(shù)據(jù)的總值，然后在數(shù)據(jù)的輸入過程中由計(jì)算機(jī)程序累計(jì)總值，將兩者對比校驗(yàn)。 數(shù)據(jù)類型校驗(yàn) 校驗(yàn)數(shù)據(jù)是數(shù)字型還是字符型。 格式校驗(yàn)。 校驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄中各數(shù)據(jù)項(xiàng)的位數(shù)和位置是否符合預(yù)先規(guī)定的格式。 姓名欄規(guī)定為18位，而姓名的最大位數(shù)是17位，則該欄的最后一位一定是空白。該位若不是空白，就認(rèn)為該數(shù)據(jù)項(xiàng)錯(cuò)位。,99,7.3 輸入檢驗(yàn),邏輯校驗(yàn) 根據(jù)業(yè)務(wù)上各種數(shù)據(jù)的邏輯性