數(shù)據(jù)庫(kù)DB設(shè)計(jì)步驟PPT課件

1、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟階段參與者需求分析 系統(tǒng)分析人員、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員、用戶、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)分析人員、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)分析人員、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)分析人員、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施 系統(tǒng)分析人員、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員、應(yīng)用開發(fā)人員數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù) 系統(tǒng)分析人員、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員、用戶、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員 第1頁(yè)/共90頁(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)） 設(shè)計(jì)一個(gè)完善的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)往往是上述六個(gè)階段的不斷反復(fù) 把數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)處理的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合起來(lái) 將這兩個(gè)方面的需求分析、抽象、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)在各個(gè)階段同時(shí)進(jìn)

2、行，相互參照，相互補(bǔ)充，以完善兩方面的設(shè)計(jì)第2頁(yè)/共90頁(yè)第3頁(yè)/共90頁(yè)7.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述7.1.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)7.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法7.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟7.1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中的各級(jí)模式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中的各級(jí)模式第4頁(yè)/共90頁(yè)7.1.4數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中的各級(jí)模式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中的各級(jí)模式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)不同階段形成的數(shù)據(jù)庫(kù)各級(jí)模式數(shù)據(jù)庫(kù)的各級(jí)模式 第5頁(yè)/共90頁(yè)第十二章第十二章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)步驟數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)步驟7.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述7.2 需求分析需求分析7.3 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7

3、.4 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.5 數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)7.6 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施和維護(hù)7.7 小結(jié)小結(jié)第6頁(yè)/共90頁(yè)概念結(jié)構(gòu)（續(xù)）概念結(jié)構(gòu)（續(xù)）現(xiàn)實(shí)世界機(jī)器世界信息世界需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第7頁(yè)/共90頁(yè)7.3.2 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟 設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)的四類方法 自頂向下 首先定義全局概念結(jié)構(gòu)的框架，然后逐步細(xì)化自頂向下策略第8頁(yè)/共90頁(yè)7.3.2 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟 自底向上 首先定義各局部應(yīng)用的概念結(jié)構(gòu)，然后將它們集成起來(lái)，得到全局概念結(jié)構(gòu)自底向上策略第9頁(yè)/共90頁(yè)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟（續(xù)）概念結(jié)構(gòu)設(shè)

4、計(jì)的方法與步驟（續(xù)） 逐步擴(kuò)張 首先定義最重要的核心概念結(jié)構(gòu)，然后向外擴(kuò)充，以滾雪球的方式逐步生成其他概念結(jié)構(gòu)，直至總體概念結(jié)構(gòu)逐步擴(kuò)張策略第10頁(yè)/共90頁(yè)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟（續(xù)）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟（續(xù)） 混合策略 將自頂向下和自底向上相結(jié)合，用自頂向下策略設(shè)計(jì)一個(gè)全局概念結(jié)構(gòu)的框架，以它為骨架集成由自底向上策略中設(shè)計(jì)的各局部概念結(jié)構(gòu)。第11頁(yè)/共90頁(yè)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟（續(xù)）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟（續(xù)） 常用策略自頂向下地進(jìn)行需求分析自底向上地設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)第12頁(yè)/共90頁(yè)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟（續(xù)）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟（續(xù)）v自底向上設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)的步驟 第1步：

5、抽象數(shù)據(jù)并設(shè)計(jì)局部視圖第2步：集成局部視圖，得到全局概念結(jié)構(gòu)第13頁(yè)/共90頁(yè)局部視圖設(shè)計(jì)局部視圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)分E-R圖的步驟:選擇局部應(yīng)用逐一設(shè)計(jì)分E-R圖第14頁(yè)/共90頁(yè) 選擇局部應(yīng)用選擇局部應(yīng)用 在多層的數(shù)據(jù)流圖中選擇一個(gè)適當(dāng)層次的數(shù)據(jù)流圖，作為設(shè)計(jì)分E-R圖的出發(fā)點(diǎn) 通常以中層數(shù)據(jù)流圖作為設(shè)計(jì)分E-R圖的依據(jù)第15頁(yè)/共90頁(yè)選擇局部應(yīng)用（續(xù)）選擇局部應(yīng)用（續(xù)）設(shè)計(jì)分E-R圖的出發(fā)點(diǎn) 第16頁(yè)/共90頁(yè) 逐一設(shè)計(jì)分逐一設(shè)計(jì)分E-R圖圖 任務(wù) 將各局部應(yīng)用涉及的數(shù)據(jù)分別從數(shù)據(jù)字典中抽取出來(lái) 參照數(shù)據(jù)流圖，標(biāo)定各局部應(yīng)用中的實(shí)體、實(shí)體的屬性、標(biāo)識(shí)實(shí)體的碼 確定實(shí)體之間的聯(lián)系及其類型（1:1，

6、1:n，m:n）第17頁(yè)/共90頁(yè)逐一設(shè)計(jì)分逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）圖（續(xù)） 兩條準(zhǔn)則：（1）屬性不能再具有需要描述的性質(zhì)。即屬性必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，不能再由另一些屬性組成（2）屬性不能與其他實(shí)體具有聯(lián)系。聯(lián)系只發(fā)生在實(shí)體之間第18頁(yè)/共90頁(yè)逐一設(shè)計(jì)分逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）圖（續(xù)）職稱作為一個(gè)實(shí)體第19頁(yè)/共90頁(yè)逐一設(shè)計(jì)分逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）圖（續(xù)）病房作為一個(gè)實(shí)體第20頁(yè)/共90頁(yè)逐一設(shè)計(jì)分逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）圖（續(xù)）倉(cāng)庫(kù)作為一個(gè)實(shí)體第21頁(yè)/共90頁(yè)逐一設(shè)計(jì)分逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）圖（續(xù)）實(shí)例銷售管理子系統(tǒng)分實(shí)例銷售管理子系統(tǒng)分E-R圖的設(shè)計(jì)圖的設(shè)計(jì)v 銷售管理子系統(tǒng)的主

7、要功能：n處理顧客和銷售員送來(lái)的訂單n工廠是根據(jù)訂貨安排生產(chǎn)的n交出貨物同時(shí)開出發(fā)票n收到顧客付款后，根據(jù)發(fā)票存根和信貸情況進(jìn)行應(yīng)收款處理第22頁(yè)/共90頁(yè)逐一設(shè)計(jì)分逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）圖（續(xù)） 下圖是第一層數(shù)據(jù)流圖，虛線部分劃出了系統(tǒng)邊界 圖7.18 銷售管理子系統(tǒng)第一層數(shù)據(jù)流圖 第23頁(yè)/共90頁(yè)逐一設(shè)計(jì)分逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）圖（續(xù)）分E-R圖的框架 第24頁(yè)/共90頁(yè)逐一設(shè)計(jì)分逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）圖（續(xù)） 把系統(tǒng)功能又分為4個(gè)子系統(tǒng)，下面四個(gè)圖是第二層數(shù)據(jù)流圖 圖7.19 接收訂單 第25頁(yè)/共90頁(yè)逐一設(shè)計(jì)分逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）圖（續(xù)）圖7.20 處理訂單 第26頁(yè)/共

8、90頁(yè)逐一設(shè)計(jì)分逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）圖（續(xù)）圖7.21 開發(fā)票 第27頁(yè)/共90頁(yè)逐一設(shè)計(jì)分逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）圖（續(xù)）圖7.22 支付過(guò)賬 第28頁(yè)/共90頁(yè)逐一設(shè)計(jì)分逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）圖（續(xù)） 參照第二層數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典，遵循兩個(gè)準(zhǔn)則，進(jìn)行如下調(diào)整： (1) 訂單與訂單細(xì)節(jié)是1n的聯(lián)系 (2) 原訂單和產(chǎn)品的聯(lián)系實(shí)際上是訂單細(xì)節(jié)和產(chǎn)品的聯(lián)系。 (3) 圖7.21中“發(fā)票主清單”是一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，不必作為實(shí)體加入分E-R圖 (4) 工廠對(duì)大宗訂貨給予優(yōu)惠第29頁(yè)/共90頁(yè)逐一設(shè)計(jì)分逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）圖（續(xù)） 得到分E-R圖如下圖所示 銷售管理子系統(tǒng)的分E-R圖 第30頁(yè)/

9、共90頁(yè)逐一設(shè)計(jì)分逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）圖（續(xù)）對(duì)每個(gè)實(shí)體定義的屬性如下： 顧客：顧客號(hào)，顧客名，地址，電話，信貸狀況，賬目余額 訂單：訂單號(hào)，顧客號(hào)，訂貨項(xiàng)數(shù)，訂貨日期，交貨日期，工種號(hào)，生產(chǎn)地點(diǎn) 訂單細(xì)則：訂單號(hào)，細(xì)則號(hào)，零件號(hào)，訂貨數(shù)，金額 應(yīng)收賬款：顧客號(hào)，訂單號(hào)，發(fā)票號(hào)，應(yīng)收金額，支付日期，支付金額，當(dāng)前余額，貨款限額 產(chǎn)品描述：產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，單價(jià)，重量 折扣規(guī)則：產(chǎn)品號(hào)，訂貨量，折扣第31頁(yè)/共90頁(yè)7.3 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.3.1 概念結(jié)構(gòu)概念結(jié)構(gòu)7.3.2 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟7.3.3 數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)7.

10、3.4 視圖的集成視圖的集成第32頁(yè)/共90頁(yè)7.3.4 視圖的集成視圖的集成 各個(gè)局部視圖即分E-R圖建立好后，還需要對(duì)它們進(jìn)行合并，集成為一個(gè)整體的數(shù)據(jù)概念結(jié)構(gòu)即總E-R圖。第33頁(yè)/共90頁(yè)視圖集成的兩種方式視圖集成的兩種方式 多個(gè)分E-R圖一次集成 一次集成多個(gè)分E-R圖通常用于局部視圖比較簡(jiǎn)單時(shí)第34頁(yè)/共90頁(yè)視圖的集成（續(xù)）視圖的集成（續(xù)） 逐步集成用累加的方式一次集成兩個(gè)分E-R圖 第35頁(yè)/共90頁(yè)視圖的集成（續(xù)）視圖的集成（續(xù)）視圖集成 第36頁(yè)/共90頁(yè)消除不必要的冗余，設(shè)計(jì)基本消除不必要的冗余，設(shè)計(jì)基本E-R圖圖 基本任務(wù) 消除不必要的冗余，設(shè)計(jì)生成基本E-R圖合并初步

11、E-R圖分E-R圖可能存在冗余的數(shù)據(jù)和冗余的實(shí)體間聯(lián)系基本E-R圖消除不必要的冗余第37頁(yè)/共90頁(yè)消除冗余的方法消除冗余的方法 分析方法 以數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖為依據(jù) 根據(jù)數(shù)據(jù)字典中關(guān)于數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的邏輯關(guān)系第38頁(yè)/共90頁(yè)消除冗余的方法（續(xù)）消除冗余的方法（續(xù)）消除冗余 第39頁(yè)/共90頁(yè)消除冗余的方法（續(xù)）消除冗余的方法（續(xù)） 效率VS冗余信息 需要根據(jù)用戶的整體需求來(lái)確定 若人為地保留了一些冗余數(shù)據(jù)，則應(yīng)把數(shù)據(jù)字典中數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的說(shuō)明作為完整性約束條件Q4=Q5 一旦Q5修改后就應(yīng)當(dāng)觸發(fā)完整性檢查，對(duì)Q4進(jìn)行修改第40頁(yè)/共90頁(yè)消除冗余的方法（續(xù)）消除冗余的方法（續(xù)） 規(guī)范化理論 函數(shù)依賴

12、的概念提供了消除冗余聯(lián)系的形式化工具第41頁(yè)/共90頁(yè)消除冗余的方法（續(xù)）消除冗余的方法（續(xù)） 方法1. 確定分E-R圖實(shí)體之間的數(shù)據(jù)依賴 ，并用實(shí)體碼之間的函數(shù)依賴表示。勞動(dòng)人事管理的分E-R圖 第42頁(yè)/共90頁(yè)消除冗余的方法（續(xù)）消除冗余的方法（續(xù)）上圖中， 部門和職工之間一對(duì)多的聯(lián)系可表示為： 職工號(hào)部門號(hào) 職工和產(chǎn)品之間多對(duì)多的聯(lián)系可表示為： （職工號(hào)，產(chǎn)品號(hào)）工作天數(shù) 得到函數(shù)依賴集FL 第43頁(yè)/共90頁(yè)消除冗余的方法（續(xù)）消除冗余的方法（續(xù)）2. 求FL的最小覆蓋GL ，差集為D = FL-GL。 逐一考察D中的函數(shù)依賴，確定是否是冗余的聯(lián)系，若是，就把它去掉。 (1) 冗余的

13、聯(lián)系一定在D中，而D中的聯(lián)系不一定是冗余的； (2) 當(dāng)實(shí)體之間存在多種聯(lián)系時(shí)要將實(shí)體之間的聯(lián)系在形式上加以區(qū)分。第44頁(yè)/共90頁(yè)消除冗余，設(shè)計(jì)生成基本消除冗余，設(shè)計(jì)生成基本E-R圖實(shí)例圖實(shí)例 實(shí)例 某工廠管理信息系統(tǒng)的視圖集成。 書中圖1.14(c)、圖7.24、圖7.29分別為該廠物資、銷售 和勞動(dòng)人事管理的分E-R圖 圖7.30為該系統(tǒng)的基本E-R圖支持的數(shù)據(jù)模型，它是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，因而比數(shù)據(jù)模型更一般、更抽象、更接近現(xiàn)實(shí)世界。第45頁(yè)/共90頁(yè)消除冗余，設(shè)計(jì)生成基本消除冗余，設(shè)計(jì)生成基本E-R圖實(shí)例（續(xù)）圖實(shí)例（續(xù)）支持的數(shù)據(jù)模型，它是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，因而比數(shù)據(jù)模型

14、更一般、更抽象、更接近現(xiàn)實(shí)世界。圖1.14(c) 工廠物資管理E-R圖該廠物資管理分E-R圖第46頁(yè)/共90頁(yè)消除冗余，設(shè)計(jì)生成基本消除冗余，設(shè)計(jì)生成基本E-R圖實(shí)例（續(xù)）圖實(shí)例（續(xù)）支持的數(shù)據(jù)模型，它是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，因而比數(shù)據(jù)模型更一般、更抽象、更接近現(xiàn)實(shí)世界。圖7.24 銷售管理子系統(tǒng)的分E-R圖該廠銷售管理分E-R圖第47頁(yè)/共90頁(yè)消除冗余，設(shè)計(jì)生成基本消除冗余，設(shè)計(jì)生成基本E-R圖實(shí)例（續(xù)）圖實(shí)例（續(xù)）支持的數(shù)據(jù)模型，它是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，因而比數(shù)據(jù)模型更一般、更抽象、更接近現(xiàn)實(shí)世界。圖7.29 勞動(dòng)人事管理的分E-R圖該廠勞動(dòng)人事管理分E-R圖第48頁(yè)/共90頁(yè)消除

15、冗余，設(shè)計(jì)生成基本消除冗余，設(shè)計(jì)生成基本E-R圖實(shí)例（續(xù)）圖實(shí)例（續(xù)）支持的數(shù)據(jù)模型，它是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，因而比數(shù)據(jù)模型更一般、更抽象、更接近現(xiàn)實(shí)世界。系統(tǒng)的基本E-R(圖7.30)第49頁(yè)/共90頁(yè)消除冗余，設(shè)計(jì)生成基本消除冗余，設(shè)計(jì)生成基本E-R圖實(shí)例（續(xù)）圖實(shí)例（續(xù)）集成過(guò)程，解決了以下問(wèn)題： 異名同義，項(xiàng)目和產(chǎn)品含義相同 庫(kù)存管理中職工與倉(cāng)庫(kù)的工作關(guān)系已包含在勞動(dòng)人事管理的部門與職工之間的聯(lián)系之中，所以可以取消 職工之間領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系可由部門與職工（經(jīng)理）之間的領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系、部門與職工之間的從屬關(guān)系兩者導(dǎo)出，所以也可以取消第50頁(yè)/共90頁(yè)驗(yàn)證整體概念結(jié)構(gòu)驗(yàn)證整體概念結(jié)構(gòu) 視圖集

16、成后形成一個(gè)整體的數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)，對(duì)該整體概念結(jié)構(gòu)還必須進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，確保它能夠滿足下列條件： 整體概念結(jié)構(gòu)內(nèi)部必須具有一致性，不存在互相矛盾的表達(dá) 整體概念結(jié)構(gòu)能準(zhǔn)確地反映原來(lái)的每個(gè)視圖結(jié)構(gòu)，包括屬性、實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系 整體概念結(jié)構(gòu)能滿足需要分析階段所確定的所有要求第51頁(yè)/共90頁(yè)驗(yàn)證整體概念結(jié)構(gòu)（續(xù)）驗(yàn)證整體概念結(jié)構(gòu)（續(xù)） 整體概念結(jié)構(gòu)最終還應(yīng)該提交給用戶，征求用戶和有關(guān)人員的意見，進(jìn)行評(píng)審、修改和優(yōu)化，然后把它確定下來(lái)，作為數(shù)據(jù)庫(kù)的概念結(jié)構(gòu)，作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的依據(jù)。第52頁(yè)/共90頁(yè)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié) 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟 抽象數(shù)據(jù)并設(shè)計(jì)局部視圖 集成局部視圖，得到

17、全局概念結(jié)構(gòu) 驗(yàn)證整體概念結(jié)構(gòu)第53頁(yè)/共90頁(yè)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié) 數(shù)據(jù)抽象 分類 聚集 概括第54頁(yè)/共90頁(yè)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié) 設(shè)計(jì)局部視圖 選擇局部應(yīng)用 2. 逐一設(shè)計(jì)分E-R圖 標(biāo)定局部應(yīng)用中的實(shí)體、屬性、碼，實(shí)體間的聯(lián)系 用E-R圖描述出來(lái)第55頁(yè)/共90頁(yè)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié) 集成局部視圖 1.合并分E-R圖，生成初步E-R圖消除沖突 屬性沖突 命名沖突 結(jié)構(gòu)沖突 2. 修改與重構(gòu)消除不必要的冗余，設(shè)計(jì)生成基本E-R圖 分析方法 規(guī)范化理論第56頁(yè)/共90頁(yè)第十二章第十二章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)步驟數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)步驟7.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述7.

18、2 需求分析需求分析7.3 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.4 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.5 數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)7.6 數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施和維護(hù)7.7 小結(jié)小結(jié)第57頁(yè)/共90頁(yè) 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(續(xù)續(xù))邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的3個(gè)步驟 第58頁(yè)/共90頁(yè)7.4 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.4.1 E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換7.4.2 數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化7.4.3 設(shè)計(jì)用戶子模式設(shè)計(jì)用戶子模式第59頁(yè)/共90頁(yè)7.4.1 E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換內(nèi)容 轉(zhuǎn)換原則E-RE-R圖圖關(guān)系模型關(guān)系模型實(shí)體R屬性U聯(lián)系1:1R合并到

19、相鄰實(shí)體1:nR合并到n端實(shí)體m:nR多元R例：基本E-R(圖7.30)第60頁(yè)/共90頁(yè)E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)） E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換要解決的問(wèn)題 如何將實(shí)體型和實(shí)體間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式 如何確定這些關(guān)系模式的屬性和碼 轉(zhuǎn)換內(nèi)容 將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型：將實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式。第61頁(yè)/共90頁(yè)E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）實(shí)體型間的聯(lián)系有以下不同情況 ：(1)一個(gè)1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式 與某一端實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并(2)一個(gè)

20、1:n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與n端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。 轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式與n端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并第62頁(yè)/共90頁(yè)E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）(3) 一個(gè)m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。例，“選修”聯(lián)系是一個(gè)m:n聯(lián)系，可以將它轉(zhuǎn)換為如下關(guān)系模式，其中學(xué)號(hào)與課程號(hào)為關(guān)系的組合碼：選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）第63頁(yè)/共90頁(yè)E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）(4)三個(gè)或三個(gè)以上實(shí)體間的一個(gè)多元聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。例，“講授”聯(lián)系是一個(gè)三元聯(lián)系，可以將它轉(zhuǎn)換為如下關(guān)系模式，其中課程號(hào)、職工號(hào)和書號(hào)為關(guān)系的組合碼：講授（課程號(hào)

21、，職工號(hào)，書號(hào)）第64頁(yè)/共90頁(yè)E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）(5)具有相同碼的關(guān)系模式可合并 目的：減少系統(tǒng)中的關(guān)系個(gè)數(shù) 合并方法：將其中一個(gè)關(guān)系模式的全部屬性加入到另一個(gè)關(guān)系模式中，然后去掉其中的同義屬性（可能同名也可能不同名），并適當(dāng)調(diào)整屬性的次序第65頁(yè)/共90頁(yè)E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）注意： 從理論上講，1:1聯(lián)系可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并 但在一些情況下，與不同的關(guān)系模式合并效率會(huì)大不一樣。因此究竟應(yīng)該與哪端的關(guān)系模式合并需要依應(yīng)用的具體情況而定。 由于連接操作是最費(fèi)時(shí)的操作，所以一般應(yīng)以盡量減少連接操作為目標(biāo)。 例如，

22、如果經(jīng)常要查詢某個(gè)班級(jí)的班主任姓名，則將管理聯(lián)系與教師關(guān)系合并更好些。第66頁(yè)/共90頁(yè)E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）例 把圖7.30中虛線上部的E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型 部門實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式 部門（部門號(hào)，部門名，經(jīng)理的職工號(hào)，） 此關(guān)系模式已包含了聯(lián)系“領(lǐng)導(dǎo)”所對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式 經(jīng)理的職工號(hào)是關(guān)系的候選碼 職工實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式 職工（職工號(hào)、部門號(hào)，職工名，職務(wù)，） 該關(guān)系模式已包含了聯(lián)系“屬于”所對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式 第67頁(yè)/共90頁(yè)E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）例 把圖7.30中虛線上部的E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型（續(xù)） 產(chǎn)品實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式

23、產(chǎn)品（產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，產(chǎn)品組長(zhǎng)的職工號(hào)，） 供應(yīng)商實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式 供應(yīng)商（供應(yīng)商號(hào)，姓名，） 零件實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式 零件（零件號(hào)，零件名，） 第68頁(yè)/共90頁(yè)E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）例 把圖7.30中虛線上部的E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型（續(xù)） 聯(lián)系“參加”所對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式 職工工作（職工號(hào)，產(chǎn)品號(hào)，工作天數(shù)，） 聯(lián)系“供應(yīng)”所對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式 供應(yīng)（產(chǎn)品號(hào)，供應(yīng)商號(hào)，零件號(hào)，供應(yīng)量） 第69頁(yè)/共90頁(yè)7.4 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.4.1 E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換7.4.2 數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化7.4.3 設(shè)計(jì)用戶子模式設(shè)計(jì)用戶子

24、模式第70頁(yè)/共90頁(yè)7.4.2 數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化 得到初步數(shù)據(jù)模型后，還應(yīng)該適當(dāng)?shù)匦薷?、調(diào)整數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的性能，這就是數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化通常以規(guī)范化理論為指導(dǎo)第71頁(yè)/共90頁(yè)數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）優(yōu)化數(shù)據(jù)模型的方法1.確定數(shù)據(jù)依賴按需求分析階段所得到的語(yǔ)義，分別寫出每個(gè)關(guān)系模式內(nèi)部各屬性之間的數(shù)據(jù)依賴以及不同關(guān)系模式屬性之間數(shù)據(jù)依賴2.消除 冗余的聯(lián)系對(duì)于各個(gè)關(guān)系模式之間的數(shù)據(jù)依賴進(jìn)行極小化處理，消除 冗余的聯(lián)系。3.確定所屬范式按照數(shù)據(jù)依賴的理論對(duì)關(guān)系模式逐一進(jìn)行分析考查是否存在部分函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴、多值依

25、賴等確定各關(guān)系模式分別屬于第幾范式第72頁(yè)/共90頁(yè)數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）4.按照需求分析階段得到的各種應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)處理的要求，分析對(duì)于這樣的應(yīng)用環(huán)境這些模式是否合適， 確定是否要對(duì)它們進(jìn)行合并或分解。第73頁(yè)/共90頁(yè)數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）并不是規(guī)范化程度越高的關(guān)系就越優(yōu)，一般說(shuō)來(lái)，第三范式就足夠了例：在關(guān)系模式 學(xué)生成績(jī)單(學(xué)號(hào),英語(yǔ),數(shù)學(xué),語(yǔ)文,平均成績(jī)) 中存在下列函數(shù)依賴： 學(xué)號(hào)英語(yǔ) 學(xué)號(hào)數(shù)學(xué) 學(xué)號(hào)語(yǔ)文 學(xué)號(hào)平均成績(jī) (英語(yǔ), 數(shù)學(xué), 語(yǔ)文)平均成績(jī)第74頁(yè)/共90頁(yè)數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)） 顯然有： 學(xué)號(hào)(英語(yǔ),數(shù)學(xué),語(yǔ)文)因此該關(guān)

26、系模式中存在傳遞函數(shù)信賴，是2NF關(guān)系 雖然平均成績(jī)可以由其他屬性推算出來(lái)，但如果應(yīng)用中需要經(jīng)常查詢學(xué)生的平均成績(jī)，為提高效率，仍然可保留該冗余數(shù)據(jù)，對(duì)關(guān)系模式不再做進(jìn)一步分解第75頁(yè)/共90頁(yè)數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）5.按照需求分析階段得到的各種應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)處理的要求，對(duì)關(guān)系模式進(jìn)行必要的分解，以提高數(shù)據(jù)操作的效率和存儲(chǔ)空間的利用率常用分解方法 水平分解 垂直分解第76頁(yè)/共90頁(yè)數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)） 水平分解什么是水平分解 把(基本)關(guān)系的元組分為若干子集合，定義每個(gè)子集合為一個(gè)子關(guān)系，以提高系統(tǒng)的效率水平分解的適用范圍 滿足“80/20原則”的應(yīng)用 并發(fā)

27、事務(wù)經(jīng)常存取不相交的數(shù)據(jù)第77頁(yè)/共90頁(yè)數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)） 垂直分解什么是垂直分解 把關(guān)系模式R的屬性分解為若干子集合，形成若干子關(guān)系模式垂直分解的適用范圍 取決于分解后R上的所有事務(wù)的總效率是否得到了提高第78頁(yè)/共90頁(yè)7.4 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.4.1 E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換7.4.2 數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化7.4.3 設(shè)計(jì)用戶子模式設(shè)計(jì)用戶子模式第79頁(yè)/共90頁(yè)7.4.3 設(shè)計(jì)用戶子模式設(shè)計(jì)用戶子模式 定義用戶外模式時(shí)應(yīng)該注重的問(wèn)題 包括三個(gè)方面： (1) 使用更符合用戶習(xí)慣的別名 (2) 針對(duì)不同級(jí)別的用戶定義不同的View

28、 ，以 滿足系統(tǒng)對(duì)安全性的要求。 (3) 簡(jiǎn)化用戶對(duì)系統(tǒng)的使用第80頁(yè)/共90頁(yè)設(shè)計(jì)用戶子模式（續(xù)）設(shè)計(jì)用戶子模式（續(xù)）例例 關(guān)系模式產(chǎn)品（產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，規(guī)格，單價(jià)，生產(chǎn)車間，生產(chǎn)負(fù)責(zé)人，產(chǎn)品成本，產(chǎn)品合格率，質(zhì)量等級(jí)），可以在產(chǎn)品關(guān)系上建立兩個(gè)視圖： 為一般顧客建立視圖： 產(chǎn)品1（產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，規(guī)格，單價(jià)） 為產(chǎn)品銷售部門建立視圖： 產(chǎn)品2（產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，規(guī)格，單價(jià)，車間，生產(chǎn)負(fù)責(zé)人） 顧客視圖中只包含允許顧客查詢的屬性 銷售部門視圖中只包含允許銷售部門查詢的屬性 生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)部門則可以查詢?nèi)慨a(chǎn)品數(shù)據(jù) 可以防止用戶非法訪問(wèn)不允許他們查詢的數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)的安全性第81頁(yè)/共90頁(yè)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié) 任務(wù) 將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)據(jù)模型 邏