數(shù)據(jù)庫設(shè)計概念需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)庫

1、2022-3-141 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概念數(shù)據(jù)庫設(shè)計概念 需求分析需求分析 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計 數(shù)據(jù)庫的實施和維護數(shù)據(jù)庫的實施和維護 數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計 第第6章章2022-3-142l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，是指對于一個給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造構(gòu)造最優(yōu)最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫模式模式，建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠使之能夠有效地存儲數(shù)據(jù)有效地存儲數(shù)據(jù)，滿足各種用戶的應(yīng)用，滿足各種用戶的應(yīng)用需求（信息要求和處理要求）。需求（信息要求和處理要求）。l在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域內(nèi)，常常把使用數(shù)據(jù)庫的各類系統(tǒng)在

2、數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域內(nèi)，常常把使用數(shù)據(jù)庫的各類系統(tǒng)統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。6.1 6.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計2022-3-1432022-3-1446.1.1 6.1.1 數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)l數(shù)據(jù)庫是信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫是信息系統(tǒng)的核心核心和和基礎(chǔ)基礎(chǔ) 把信息系統(tǒng)中大量的數(shù)據(jù)把信息系統(tǒng)中大量的數(shù)據(jù)按一定的模型按一定的模型組織起來組織起來 提供提供存儲、維護、檢索存儲、維護、檢索數(shù)據(jù)的功能數(shù)據(jù)的功能 使信息系統(tǒng)可以使信息系統(tǒng)可以方便、及時、準確方便、及時、準確地從數(shù)據(jù)庫中獲得所地從數(shù)據(jù)庫中獲得所需的信息需的信息l數(shù)據(jù)庫是信息系統(tǒng)的各個部分能否緊密地結(jié)合在一數(shù)據(jù)庫是信息系統(tǒng)的各

3、個部分能否緊密地結(jié)合在一起以及如何結(jié)合的起以及如何結(jié)合的關(guān)鍵關(guān)鍵所在所在l數(shù)據(jù)庫設(shè)計是信息系統(tǒng)開發(fā)和建設(shè)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計是信息系統(tǒng)開發(fā)和建設(shè)的重要重要組成部分組成部分2022-3-145p數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫的基本知識和數(shù)據(jù)庫設(shè)計技術(shù)的基本知識和數(shù)據(jù)庫設(shè)計技術(shù)p計算機科學(xué)計算機科學(xué)的基礎(chǔ)知識和的基礎(chǔ)知識和程序設(shè)計程序設(shè)計的方法和技巧的方法和技巧p軟件工程軟件工程的原理和方法的原理和方法p應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域的知識的知識2022-3-1466.1.2 6.1.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點l數(shù)據(jù)庫建設(shè)是硬件、軟件和干件的結(jié)合數(shù)據(jù)庫建設(shè)是硬件、軟件和干件的結(jié)合p三分技術(shù)，七分管理，十二分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)三分技術(shù)，七

4、分管理，十二分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)p技術(shù)與管理的界面稱之為技術(shù)與管理的界面稱之為“干件干件”l 數(shù)據(jù)庫設(shè)計應(yīng)該與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計相結(jié)合數(shù)據(jù)庫設(shè)計應(yīng)該與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計相結(jié)合p結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計：設(shè)計數(shù)據(jù)庫框架或數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計：設(shè)計數(shù)據(jù)庫框架或數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)p行為（處理）設(shè)計：設(shè)計應(yīng)用程序、事務(wù)處理等行為（處理）設(shè)計：設(shè)計應(yīng)用程序、事務(wù)處理等n結(jié)構(gòu)和行為分離的設(shè)計結(jié)構(gòu)和行為分離的設(shè)計p傳統(tǒng)的軟件工程忽視對應(yīng)用中數(shù)據(jù)語義的分析和抽象，只要傳統(tǒng)的軟件工程忽視對應(yīng)用中數(shù)據(jù)語義的分析和抽象，只要有可能就盡量推遲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的決策有可能就盡量推遲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的決策p早期的數(shù)據(jù)庫設(shè)計致力于數(shù)據(jù)模型和建模方法研究，忽視了早

5、期的數(shù)據(jù)庫設(shè)計致力于數(shù)據(jù)模型和建模方法研究，忽視了對行為的設(shè)計對行為的設(shè)計2022-3-147現(xiàn)實世界現(xiàn)實世界概念模型設(shè)計概念模型設(shè)計子模式設(shè)計子模式設(shè)計物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計建立數(shù)據(jù)庫建立數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析功能分析功能分析功能模型功能模型功能說明功能說明事務(wù)設(shè)計事務(wù)設(shè)計程序說明程序說明應(yīng)用程序設(shè)計應(yīng)用程序設(shè)計程序編碼調(diào)試程序編碼調(diào)試圖圖6.1 6.1 結(jié)構(gòu)和行為分離的設(shè)計結(jié)構(gòu)和行為分離的設(shè)計2022-3-1486.1.3 6.1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法簡述數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法簡述l手工試湊法手工試湊法 設(shè)計質(zhì)量與設(shè)計人員的經(jīng)驗和水平有直接關(guān)系設(shè)計質(zhì)量與設(shè)計人員的經(jīng)

6、驗和水平有直接關(guān)系 缺乏科學(xué)理論和工程方法的支持，工程的質(zhì)量難以保證缺乏科學(xué)理論和工程方法的支持，工程的質(zhì)量難以保證 數(shù)據(jù)庫運行一段時間后常常又不同程度地發(fā)現(xiàn)各種問題，增加數(shù)據(jù)庫運行一段時間后常常又不同程度地發(fā)現(xiàn)各種問題，增加了維護代價了維護代價l規(guī)范設(shè)計法規(guī)范設(shè)計法 手工設(shè)計方法手工設(shè)計方法 基本思想：過程迭代和逐步求精基本思想：過程迭代和逐步求精2022-3-149l 新奧爾良（新奧爾良（New OrleansNew Orleans）方法）方法 將數(shù)據(jù)庫設(shè)計分為四個階段將數(shù)據(jù)庫設(shè)計分為四個階段 需求分析需求分析 概念設(shè)計概念設(shè)計 邏輯設(shè)計邏輯設(shè)計 物理設(shè)計物理設(shè)計l S.B.YaoS.B.

7、Yao方法方法 將數(shù)據(jù)庫設(shè)計分為五個步驟將數(shù)據(jù)庫設(shè)計分為五個步驟l I.R.PalmerI.R.Palmer方法方法 把數(shù)據(jù)庫設(shè)計當(dāng)成一步接一步的過程把數(shù)據(jù)庫設(shè)計當(dāng)成一步接一步的過程規(guī)范設(shè)計法中的典型方法規(guī)范設(shè)計法中的典型方法p 計算機輔助設(shè)計計算機輔助設(shè)計 ORACLE Designer 2000 ORACLE Designer 2000 SYBASE SYBASE PowerDesignerPowerDesigner分析用戶要求分析用戶要求設(shè)計實現(xiàn)設(shè)計實現(xiàn)信息分析和定義信息分析和定義物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計2022-3-14106.1.4 6.1.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基

8、本步驟數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計是一項涉及是一項涉及多學(xué)科多學(xué)科的綜合性技術(shù)，是一項的綜合性技術(shù)，是一項龐大龐大的工程項目。的工程項目。 需求分析階段需求分析階段 2. 2. 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段 數(shù)據(jù)庫實施階段數(shù)據(jù)庫實施階段 數(shù)據(jù)庫運行和維護階段數(shù)據(jù)庫運行和維護階段 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段2022-3-14111. 1. 數(shù)據(jù)庫分析設(shè)計人員數(shù)據(jù)庫分析設(shè)計人員數(shù)據(jù)庫設(shè)計的核心人員數(shù)據(jù)庫設(shè)計的核心人員自始至終參與數(shù)據(jù)庫設(shè)計自始至終參與數(shù)據(jù)庫設(shè)計其水平?jīng)Q定了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的質(zhì)量其水平?jīng)Q定了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的質(zhì)量數(shù)據(jù)庫設(shè)計的準備工作：選定參加設(shè)計的人員數(shù)據(jù)

9、庫設(shè)計的準備工作：選定參加設(shè)計的人員2. 2. 用戶用戶在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中也是舉足輕重的在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中也是舉足輕重的主要參加需求分析和數(shù)據(jù)庫的運行維護主要參加需求分析和數(shù)據(jù)庫的運行維護用戶積極參與可加速數(shù)據(jù)庫設(shè)計，提高數(shù)據(jù)庫設(shè)計的質(zhì)量用戶積極參與可加速數(shù)據(jù)庫設(shè)計，提高數(shù)據(jù)庫設(shè)計的質(zhì)量3. 3. 程序員程序員在系統(tǒng)實施階段參與進來，負責(zé)編制程序在系統(tǒng)實施階段參與進來，負責(zé)編制程序4. 4. 操作員操作員在系統(tǒng)實施階段參與進來，準備軟硬件環(huán)境在系統(tǒng)實施階段參與進來，準備軟硬件環(huán)境2022-3-1412 需求分析階段需求分析階段 p 準確了解與分析用戶需求準確了解與分析用戶需求（包括數(shù)據(jù)與處理），是整個

10、設(shè)計（包括數(shù)據(jù)與處理），是整個設(shè)計 過程的基礎(chǔ)，是最困難、最耗費時間的一步。過程的基礎(chǔ)，是最困難、最耗費時間的一步。p 用戶需求的收集和分析，結(jié)果得到用戶需求的收集和分析，結(jié)果得到數(shù)據(jù)字典描述的數(shù)據(jù)需求數(shù)據(jù)字典描述的數(shù)據(jù)需求 和和數(shù)據(jù)流圖描述的處理需求數(shù)據(jù)流圖描述的處理需求。 2. 2. 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段p 整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵關(guān)鍵，通過對用戶需求進行綜合、歸納與，通過對用戶需求進行綜合、歸納與 抽象，形成一個獨立于具體抽象，形成一個獨立于具體DBMSDBMS的的概念模型概念模型，可以用，可以用E-RE-R圖圖 表示。表示。2022-3-1413 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階

11、段邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段p 將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個DBMSDBMS所支持的所支持的數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型（例如關(guān)系（例如關(guān)系模型），并對其進行模型），并對其進行優(yōu)化優(yōu)化。 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段 p 為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應(yīng)用環(huán)境的為邏輯數(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)物理結(jié)構(gòu)（包括（包括 存儲結(jié)構(gòu)、存取方法，形成內(nèi)模式）。存儲結(jié)構(gòu)、存取方法，形成內(nèi)模式）。 首先將首先將E-RE-R圖轉(zhuǎn)換成具體的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品支持的數(shù)據(jù)模型，形成圖轉(zhuǎn)換成具體的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品支持的數(shù)據(jù)模型，形成 數(shù)據(jù)庫邏輯模式；數(shù)據(jù)庫邏輯模式； 然后根據(jù)用戶處理的要求、安全性的考慮，在基本表的基礎(chǔ)然后

12、根據(jù)用戶處理的要求、安全性的考慮，在基本表的基礎(chǔ) 上再建立必要的視圖上再建立必要的視圖(View)(View)，形成數(shù)據(jù)的外模式。，形成數(shù)據(jù)的外模式。2022-3-1414 數(shù)據(jù)庫實施階段數(shù)據(jù)庫實施階段 p 運用運用DBMSDBMS提供的數(shù)據(jù)語言（例如提供的數(shù)據(jù)語言（例如SQLSQL）及其宿主語言（例如及其宿主語言（例如 C C），），根據(jù)邏輯設(shè)計和物理設(shè)計的結(jié)果：根據(jù)邏輯設(shè)計和物理設(shè)計的結(jié)果： 建立數(shù)據(jù)庫建立數(shù)據(jù)庫 編制、調(diào)試應(yīng)用程序編制、調(diào)試應(yīng)用程序 組織數(shù)據(jù)入庫組織數(shù)據(jù)入庫 進行試運行進行試運行 數(shù)據(jù)庫運行和維護階段數(shù)據(jù)庫運行和維護階段 p 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過試運行后即可數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)

13、過試運行后即可投入正式運行投入正式運行。p 在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行過程中必須不斷地對其進行在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行過程中必須不斷地對其進行評價、調(diào)評價、調(diào)整與修改整與修改。 設(shè)計一個完善的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)往往是上述六個階設(shè)計一個完善的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)往往是上述六個階段的段的不斷反復(fù)不斷反復(fù)。2022-3-1415數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點2022-3-1416設(shè) 計設(shè) 計階段階段 設(shè)設(shè) 計計 描描 述述數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)處處 理理需 求需 求分析分析數(shù)據(jù)字典、全系統(tǒng)中數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)字典、全系統(tǒng)中數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲的描述數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲的描述數(shù)據(jù)流圖和判定表（判定樹）、數(shù)據(jù)流圖和判定表（判定樹）、數(shù)據(jù)字典中處理

14、過程的描述數(shù)據(jù)字典中處理過程的描述 概念模型（概念模型（E-RE-R圖）圖） 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典 系統(tǒng)說明書包括：系統(tǒng)說明書包括： 新系統(tǒng)要求、方案和概圖新系統(tǒng)要求、方案和概圖 反映新系統(tǒng)信息流的數(shù)據(jù)流圖反映新系統(tǒng)信息流的數(shù)據(jù)流圖 某種數(shù)據(jù)模型某種數(shù)據(jù)模型 關(guān)系關(guān)系 非關(guān)系非關(guān)系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（模塊結(jié)構(gòu)）（模塊結(jié)構(gòu)）存儲安排存儲安排方法選擇方法選擇存取路徑建立存取路徑建立模塊設(shè)計模塊設(shè)計IPOIPO表表實施實施階段階段編寫模式編寫模式裝入數(shù)據(jù)裝入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫試運行數(shù)據(jù)庫試運行程序編碼、程序編碼、編譯聯(lián)結(jié)、編譯聯(lián)結(jié)、測試測試運 行 、運 行 、維護維護 性能監(jiān)測、轉(zhuǎn)儲性能監(jiān)測、轉(zhuǎn)儲/ /恢復(fù)恢

15、復(fù) 數(shù)據(jù)庫重組和重構(gòu)數(shù)據(jù)庫重組和重構(gòu)新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、運行、維護（修新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、運行、維護（修正性、適應(yīng)性、改善性維護）正性、適應(yīng)性、改善性維護）概念概念結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計邏輯邏輯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計物理物理設(shè)計設(shè)計 分區(qū)分區(qū)1 1 分區(qū)分區(qū)2 2Main( )Main( )ififthenthenendendCreatCreatLoadLoadIPOIPO表表輸入：輸入：輸出：輸出：處理：處理：2022-3-14176.2 6.2 需求分析需求分析l需求分析就是分析用戶的需要與要求需求分析就是分析用戶的需要與要求p需求分析是設(shè)計數(shù)據(jù)庫的需求分析是設(shè)計數(shù)據(jù)庫的起點起點。p需求分析的結(jié)果是否需求分析的結(jié)

16、果是否準確地反映了用戶的實際要準確地反映了用戶的實際要求求，將直接影響到后面各個階段的設(shè)計，并影響到，將直接影響到后面各個階段的設(shè)計，并影響到設(shè)計結(jié)果是否合理和實用。設(shè)計結(jié)果是否合理和實用。2022-3-14186.2.1 6.2.1 需求分析的任務(wù)需求分析的任務(wù)6.2.2 6.2.2 需求分析的方法需求分析的方法6.2.3 6.2.3 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典2022-3-14196.2.1 6.2.1 需求分析的任務(wù)需求分析的任務(wù)需需求求分分析析任任務(wù)務(wù)p通過詳細調(diào)查現(xiàn)實世界要處理的對象（組織、部門、通過詳細調(diào)查現(xiàn)實世界要處理的對象（組織、部門、企業(yè)等），充分企業(yè)等），充分了解原系統(tǒng)了解原系統(tǒng)（手

17、工系統(tǒng)或計算機系統(tǒng)）（手工系統(tǒng)或計算機系統(tǒng)）工作概況，明確用戶的各種需求。工作概況，明確用戶的各種需求。p在此基礎(chǔ)上在此基礎(chǔ)上確定新系統(tǒng)的功能確定新系統(tǒng)的功能。新系統(tǒng)必須充分考慮。新系統(tǒng)必須充分考慮今后今后可能的擴充和改變可能的擴充和改變，不能僅僅按當(dāng)前應(yīng)用需求來，不能僅僅按當(dāng)前應(yīng)用需求來設(shè)計數(shù)據(jù)庫。設(shè)計數(shù)據(jù)庫。2022-3-1420需需求求分分析析的的重重點點l需求分析的重點是調(diào)查、收集與分析用戶在數(shù)據(jù)管理需求分析的重點是調(diào)查、收集與分析用戶在數(shù)據(jù)管理中的中的信息要求、處理要求、安全性與完整性要求信息要求、處理要求、安全性與完整性要求。l信息要求信息要求p用戶需要從數(shù)據(jù)庫中獲得用戶需要從數(shù)據(jù)

18、庫中獲得信息的內(nèi)容與性質(zhì)信息的內(nèi)容與性質(zhì)p由用戶的信息要求可以導(dǎo)出由用戶的信息要求可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)要求數(shù)據(jù)要求，即在數(shù)據(jù)庫中，即在數(shù)據(jù)庫中需要存儲哪些數(shù)據(jù)需要存儲哪些數(shù)據(jù)l處理要求處理要求p對處理對處理功能功能的要求的要求p對處理的對處理的響應(yīng)時間響應(yīng)時間的要求的要求p對對處理方式處理方式的要求的要求( (批處理批處理 / / 聯(lián)機處理聯(lián)機處理) )l新系統(tǒng)的功能必須能夠滿足用戶的信息要求、處理新系統(tǒng)的功能必須能夠滿足用戶的信息要求、處理要求、安全性與完整性要求。要求、安全性與完整性要求。2022-3-1421需需求求分分析析的的難難點點l用戶缺少計算機知識用戶缺少計算機知識，開始時無法確定計算機

19、究竟能為，開始時無法確定計算機究竟能為自己做什么，不能做什么，因此無法一下子準確地表達自己做什么，不能做什么，因此無法一下子準確地表達自己的需求，他們所提出的需求往往不斷地變化。自己的需求，他們所提出的需求往往不斷地變化。l設(shè)計人員缺少用戶的專業(yè)知識設(shè)計人員缺少用戶的專業(yè)知識，不易理解用戶的真正需，不易理解用戶的真正需求，甚至誤解用戶的需求。求，甚至誤解用戶的需求。l新的硬件、軟件技術(shù)的出現(xiàn)也會使新的硬件、軟件技術(shù)的出現(xiàn)也會使用戶需求發(fā)生變化用戶需求發(fā)生變化。p設(shè)計人員必須采用有效的方法，與用戶不斷深入地設(shè)計人員必須采用有效的方法，與用戶不斷深入地進行交流，才能逐步得以確定用戶的實際需求。進行

20、交流，才能逐步得以確定用戶的實際需求。解解決決方方法法2022-3-14226.2.2 6.2.2 需求分析的方法需求分析的方法l調(diào)查清楚用戶的實際需求并進行初步分析調(diào)查清楚用戶的實際需求并進行初步分析l與用戶達成共識與用戶達成共識l進一步分析與表達用戶需求進一步分析與表達用戶需求2022-3-1423調(diào)查用戶需求分析的具體步驟調(diào)查用戶需求分析的具體步驟(1)(1) 調(diào)查組織機構(gòu)情況調(diào)查組織機構(gòu)情況p 組織部門的組成情況組織部門的組成情況p 各部門的職責(zé)等各部門的職責(zé)等 調(diào)查各部門的業(yè)務(wù)活動情況調(diào)查各部門的業(yè)務(wù)活動情況( (調(diào)查重點之一調(diào)查重點之一) )。p 各個部門輸入和使用什么數(shù)據(jù)各個部門

21、輸入和使用什么數(shù)據(jù)p 如何加工處理這些數(shù)據(jù)如何加工處理這些數(shù)據(jù)p 輸出什么信息輸出什么信息p 輸出到什么部門輸出到什么部門p 輸出結(jié)果的格式是什么輸出結(jié)果的格式是什么2022-3-1424 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（調(diào)查重點之二）。種要求（調(diào)查重點之二）。p 信息要求信息要求p 處理要求處理要求p 完全性與完整性要求完全性與完整性要求調(diào)查用戶需求分析的具體步驟調(diào)查用戶需求分析的具體步驟(2)(2) 對前面調(diào)查的結(jié)果進行初步分析，確定新系統(tǒng)的邊界。對前面調(diào)查的結(jié)果進行初步分析，確定新系統(tǒng)的邊界。p 確定哪些功能由計算機

22、完成或?qū)頊蕚渥層嬎銠C完成確定哪些功能由計算機完成或?qū)頊蕚渥層嬎銠C完成p 確定哪些活動由人工完成確定哪些活動由人工完成由計算機完成的功能就是新系統(tǒng)應(yīng)該實現(xiàn)的功能。由計算機完成的功能就是新系統(tǒng)應(yīng)該實現(xiàn)的功能。2022-3-1425常用的調(diào)查方法常用的調(diào)查方法l跟班作業(yè)跟班作業(yè)p通過親身參加業(yè)務(wù)工作了解業(yè)務(wù)活動的情況通過親身參加業(yè)務(wù)工作了解業(yè)務(wù)活動的情況p能比較準確地理解用戶的需求，但比較耗時能比較準確地理解用戶的需求，但比較耗時l開調(diào)查會開調(diào)查會p通過與用戶座談來了解業(yè)務(wù)活動情況及用戶需求通過與用戶座談來了解業(yè)務(wù)活動情況及用戶需求l請專人介紹請專人介紹l詢問詢問p對某些調(diào)查中的問題，可以找專人

23、詢問對某些調(diào)查中的問題，可以找專人詢問l設(shè)計調(diào)查表請用戶填寫設(shè)計調(diào)查表請用戶填寫p如果調(diào)查表設(shè)計合理，則很有效，且易于為用戶接受如果調(diào)查表設(shè)計合理，則很有效，且易于為用戶接受l查閱記錄查閱記錄p查閱與原系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)記錄查閱與原系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)記錄2022-3-1426進一步分析與表達用戶需求進一步分析與表達用戶需求l常用方法常用方法p自頂向下自頂向下的結(jié)構(gòu)化分析方法（的結(jié)構(gòu)化分析方法（Structured AnalysisStructured Analysis，簡稱簡稱SASA方法）方法）lSASA方法從最上層的系統(tǒng)組織機構(gòu)入手，采用方法從最上層的系統(tǒng)組織機構(gòu)入手，采用逐層分解逐層分解的的方式

24、分析系統(tǒng)，并用方式分析系統(tǒng)，并用數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖(DFD)(DFD)和和數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典(DD)(DD)描述描述系統(tǒng)。系統(tǒng)。2022-3-14271 1首先把任何一個系統(tǒng)都抽象為：首先把任何一個系統(tǒng)都抽象為：信息要求信息要求處理要求處理要求數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)來源處理處理數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出2022-3-14282 2分解處理功能和數(shù)據(jù)分解處理功能和數(shù)據(jù)（1 1）分解處理功能）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，再將每個子功能將處理功能的具體內(nèi)容分解為若干子功能，再將每個子功能繼續(xù)分解，直到把系統(tǒng)的工作過程表達清楚為止。繼續(xù)分解，直到把系統(tǒng)的工作過程

25、表達清楚為止。（2 2）分解數(shù)據(jù)）分解數(shù)據(jù) 在處理功能逐步分解的同時，其所用的數(shù)據(jù)也逐級分解，形在處理功能逐步分解的同時，其所用的數(shù)據(jù)也逐級分解，形成若干層次的數(shù)據(jù)流圖成若干層次的數(shù)據(jù)流圖 數(shù)據(jù)流圖表達了數(shù)據(jù)和處理過程的關(guān)系數(shù)據(jù)流圖表達了數(shù)據(jù)和處理過程的關(guān)系（3 3）表達方法）表達方法 處理過程：用判定表或判定樹來描述處理過程：用判定表或判定樹來描述 數(shù)據(jù)：用數(shù)據(jù)字典來描述數(shù)據(jù)：用數(shù)據(jù)字典來描述3 3將分析結(jié)果再次提交給用戶，征得用戶的認可。將分析結(jié)果再次提交給用戶，征得用戶的認可。2022-3-1429圖書借閱管圖書借閱管理系統(tǒng)理系統(tǒng)1 1學(xué)學(xué) 生生 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)圖圖 書書 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)圖圖 書

26、書 庫庫 存存 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)自頂向下方法舉例自頂向下方法舉例2022-3-1430借書處理系統(tǒng)1.1學(xué)生數(shù)據(jù)借書信息還書處理系統(tǒng)1.2還書信息圖 書 庫 存 數(shù) 據(jù)數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖2022-3-1431細化的數(shù)據(jù)流圖細化的數(shù)據(jù)流圖學(xué)學(xué) 生生 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 報報 告告出出 圖圖 書書變變 更更 庫庫 存存 量量借出借出 圖書圖書學(xué)生數(shù)據(jù)學(xué)生數(shù)據(jù)非非 法法 學(xué)學(xué) 生生數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 報報 告告學(xué)生數(shù)據(jù)學(xué)生數(shù)據(jù)借書信息借書信息借借 書書數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)檢檢 查查1.1.21.1.2還還書信息書信息圖書庫圖書庫存量檢存量檢查查1.2.11.2.1修改庫存修改庫存狀狀 態(tài)態(tài)（入）（入）1.1.31.1.3現(xiàn)

27、現(xiàn) 有有 庫庫 存存數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)變更庫存量數(shù)據(jù)變更庫存量數(shù)據(jù)插插 入入 借借數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)空空 缺缺 圖圖 書書現(xiàn)現(xiàn) 有有 庫庫 存存 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)借借 出出 圖圖 書書 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)刪除刪除 / / 修改修改數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)修改庫存修改庫存狀狀 態(tài)態(tài)（出）（出）1.2.21.2.2借借 出出 圖圖書書 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)處處 罰罰 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù) 報報 告告學(xué)學(xué) 生生 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù) 檢檢 查查1.1.11.1.1借借 出出 圖圖 書書 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)圖圖 書書 庫庫 存存 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)2022-3-1432需求分析舉例需求分析舉例2022-3-14336.2.3 6.2.3 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典 數(shù)據(jù)流圖表達了數(shù)據(jù)和處理過程的

28、關(guān)系。系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)則借助數(shù)據(jù)流圖表達了數(shù)據(jù)和處理過程的關(guān)系。系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)則借助數(shù)據(jù)字典（數(shù)據(jù)字典（Data DictionaryData Dictionary）來描述。來描述。 l數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲處理過程處理過程l 數(shù)據(jù)項是數(shù)據(jù)的最小組成單位數(shù)據(jù)項是數(shù)據(jù)的最小組成單位l 若干個數(shù)據(jù)項可以組成一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)若干個數(shù)據(jù)項可以組成一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)l 數(shù)據(jù)字典通過對數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義來描述數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)字典通過對數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義來描述數(shù)據(jù)流、 數(shù)據(jù)存儲的邏輯內(nèi)容。數(shù)據(jù)存儲的邏輯內(nèi)容。2022-3-1434 1. 1. 數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)項

29、l 數(shù)據(jù)項是不可再分的數(shù)據(jù)單位數(shù)據(jù)項是不可再分的數(shù)據(jù)單位l 對數(shù)據(jù)項的描述對數(shù)據(jù)項的描述 數(shù)據(jù)項描述數(shù)據(jù)項名，數(shù)據(jù)項含義說明，別名，數(shù)據(jù)項描述數(shù)據(jù)項名，數(shù)據(jù)項含義說明，別名， 數(shù)據(jù)類型，長度，取值范圍，取值含數(shù)據(jù)類型，長度，取值范圍，取值含 義，與其他數(shù)據(jù)項的邏輯關(guān)系義，與其他數(shù)據(jù)項的邏輯關(guān)系p 取值范圍、與其他數(shù)據(jù)項的邏輯關(guān)系定義了數(shù)據(jù)的完整取值范圍、與其他數(shù)據(jù)項的邏輯關(guān)系定義了數(shù)據(jù)的完整性約束條件，是設(shè)計數(shù)據(jù)檢驗功能的依據(jù)。性約束條件，是設(shè)計數(shù)據(jù)檢驗功能的依據(jù)。2022-3-1435 2. 2. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) l 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)反映了數(shù)據(jù)之間的組合關(guān)系。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)反映了數(shù)據(jù)之間的組合關(guān)系。l

30、一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以由若干個數(shù)據(jù)項組成，也可以由若一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以由若干個數(shù)據(jù)項組成，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)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混干個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成，或由若干個數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混合組成。合組成。l 對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述對數(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，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名，含義說明， 組成組成: :數(shù)據(jù)項或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)項或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2022-3-1436 3. 3. 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流 l 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?shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂?。l 對數(shù)據(jù)流的描述對數(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)流描述數(shù)據(jù)流名，說明，數(shù)據(jù)流來源， 數(shù)據(jù)流去

31、向，組成數(shù)據(jù)流去向，組成: :數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 平均流量，高峰期流量平均流量，高峰期流量p 數(shù)據(jù)流來源是說明該數(shù)據(jù)流來自哪個過程數(shù)據(jù)流來源是說明該數(shù)據(jù)流來自哪個過程p 數(shù)據(jù)流去向是說明該數(shù)據(jù)流將到哪個過程去數(shù)據(jù)流去向是說明該數(shù)據(jù)流將到哪個過程去p 平均流量是指在單位時間（每天、每周、每月等）里的傳平均流量是指在單位時間（每天、每周、每月等）里的傳輸次數(shù)輸次數(shù)p 高峰期流量則是指在高峰時期的數(shù)據(jù)流量高峰期流量則是指在高峰時期的數(shù)據(jù)流量2022-3-1437 4. 4. 數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲 l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

32、去向之一。源和去向之一。l對數(shù)據(jù)存儲的描述對數(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，數(shù)據(jù)存儲描述數(shù)據(jù)存儲名，說明，編號， 流入的數(shù)據(jù)流流入的數(shù)據(jù)流 ，流出的數(shù)據(jù)流，流出的數(shù)據(jù)流 ， 組成組成: :數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)量，存取方式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)量，存取方式p 流入的數(shù)據(jù)流：指出數(shù)據(jù)來源流入的數(shù)據(jù)流：指出數(shù)據(jù)來源p 流出的數(shù)據(jù)流：指出數(shù)據(jù)去向流出的數(shù)據(jù)流：指出數(shù)據(jù)去向p 數(shù)據(jù)量：每次存取多少數(shù)據(jù)，每天（或每小時、每周等）數(shù)據(jù)量：每次存取多少數(shù)據(jù)，每天（或每小時、每周等）存取幾次等信息存取幾次等信息p 存取方法：批處理存取方法：批處理 / / 聯(lián)機處理；檢索聯(lián)機處理；檢索 / / 更新；順序檢索

33、更新；順序檢索 / / 隨機檢索隨機檢索2022-3-1438 5. 5. 處理過程處理過程 l處理過程的具體處理邏輯一般用判定表或判定樹來描述。處理過程的具體處理邏輯一般用判定表或判定樹來描述。數(shù)據(jù)字典中只需要描述處理過程的說明性信息數(shù)據(jù)字典中只需要描述處理過程的說明性信息l處理過程說明性信息的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，輸入處理過程描述處理過程名，說明，輸入: :數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流， 輸出輸出: :數(shù)據(jù)流，處理數(shù)據(jù)流，處理: :簡要說明簡要說明p簡要說明：主要說明該處理過程的功能及處理要求簡要說明：主要說明該處理過程的功能及處理要求 功能：該處理過程用來做什么功能

34、：該處理過程用來做什么 處理要求：處理頻度要求（如單位時間里處理多少事務(wù)，處理要求：處理頻度要求（如單位時間里處理多少事務(wù)，多少數(shù)據(jù)量）；響應(yīng)時間要求等多少數(shù)據(jù)量）；響應(yīng)時間要求等 處理要求是后面物理設(shè)計的輸入及性能評價的標準處理要求是后面物理設(shè)計的輸入及性能評價的標準2022-3-14392022-3-1440“學(xué)號學(xué)號”數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)項 ： 數(shù)據(jù)項：學(xué)號數(shù)據(jù)項：學(xué)號 含義說明：唯一標識每個學(xué)生含義說明：唯一標識每個學(xué)生 別名：學(xué)生編號別名：學(xué)生編號 類型：字符型類型：字符型 長度：長度：8 8 取值范圍：取值范圍：0000000000000000至至 99999999 99999999 取值含

35、義：前兩位標別該學(xué)生取值含義：前兩位標別該學(xué)生 所在年級，后六位按順序所在年級，后六位按順序 編號與其他數(shù)據(jù)項的邏輯編號與其他數(shù)據(jù)項的邏輯 關(guān)系：關(guān)系： “學(xué)生學(xué)生” ” 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：學(xué)生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：學(xué)生 含義說明：是學(xué)籍管理子系統(tǒng)的含義說明：是學(xué)籍管理子系統(tǒng)的 體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，定義了一個學(xué)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，定義了一個學(xué) 生的有關(guān)信息生的有關(guān)信息 組組 成：成： 學(xué)號，姓名，性別，學(xué)號，姓名，性別， 年齡，所在系，年級年齡，所在系，年級 例：學(xué)生學(xué)籍管理子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典。例：學(xué)生學(xué)籍管理子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典。2022-3-1441數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流“體檢結(jié)果體檢結(jié)果” ” ： 數(shù)據(jù)流：體檢結(jié)果數(shù)

36、據(jù)流：體檢結(jié)果 說說 明：明： 學(xué)生參加體格檢查學(xué)生參加體格檢查 的最終結(jié)果的最終結(jié)果 數(shù)據(jù)流來源：體檢數(shù)據(jù)流來源：體檢 數(shù)據(jù)流去向：批準數(shù)據(jù)流去向：批準 組組 成：成： 平均流量：平均流量： 高峰期流量：高峰期流量： 數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲“學(xué)生登記表學(xué)生登記表” ” ： 數(shù)據(jù)存儲：學(xué)生登記表數(shù)據(jù)存儲：學(xué)生登記表 說明：記錄學(xué)生的基本情況說明：記錄學(xué)生的基本情況 流入數(shù)據(jù)流：流入數(shù)據(jù)流： 流出數(shù)據(jù)流：流出數(shù)據(jù)流： 組成：組成： 數(shù)據(jù)量：每年數(shù)據(jù)量：每年30003000張張 存取方式：隨機存取存取方式：隨機存取 2022-3-1442處理過程處理過程“分配宿舍分配宿舍” ” ： 處理過程：分配宿舍處

37、理過程：分配宿舍 說說 明：明： 為所有新生分配學(xué)生宿舍為所有新生分配學(xué)生宿舍 輸輸 入：學(xué)生，宿舍，入：學(xué)生，宿舍， 輸輸 出：宿舍安排出：宿舍安排 處處 理：理： 在新生報到后，為所有新生分配學(xué)生宿舍。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，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學(xué)生的居住面積不小于3 3平方米。安排新生平方米。安排新生 宿舍其處理時間應(yīng)不超過宿舍其處理時間應(yīng)不超過1515分鐘。分鐘。 2022-3-14436.3 6.3 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計概念結(jié)

38、構(gòu)設(shè)計6.3.1 6.3.1 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計概述概念結(jié)構(gòu)設(shè)計概述6.3.2 6.3.2 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法與步驟概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法與步驟6.3.3 6.3.3 數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計6.3.4 6.3.4 視圖的集成視圖的集成2022-3-14446.3.1 6.3.1 概念結(jié)構(gòu)概念結(jié)構(gòu)l什么是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計什么是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計p需求分析階段描述的用戶應(yīng)用需求是現(xiàn)實世界的具體需求需求分析階段描述的用戶應(yīng)用需求是現(xiàn)實世界的具體需求p將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)即概念模型的過程將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)即概念模型的過程就是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計就是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計p概念結(jié)構(gòu)

39、是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，它比數(shù)據(jù)模型更獨立于概念結(jié)構(gòu)是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，它比數(shù)據(jù)模型更獨立于機器、更抽象，從而更加穩(wěn)定。機器、更抽象，從而更加穩(wěn)定。p概念結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵概念結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵現(xiàn)實世界現(xiàn)實世界機器世界機器世界信息世界信息世界需求分析需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計2022-3-1445l概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點（1 1）能真實、充分地反映現(xiàn)實世界，包括事物和事物之間的聯(lián)系，）能真實、充分地反映現(xiàn)實世界，包括事物和事物之間的聯(lián)系， 能滿足用戶對數(shù)據(jù)的處理要求。是對現(xiàn)實世界的一個真實模型。能滿足用戶對數(shù)據(jù)的處理要求。是對現(xiàn)實世界的一個真

40、實模型。（2 2）易于理解，從而可以用它和不熟悉計算機的用戶交換意見，用）易于理解，從而可以用它和不熟悉計算機的用戶交換意見，用 戶的積極參與是數(shù)據(jù)庫的設(shè)計成功的關(guān)鍵。戶的積極參與是數(shù)據(jù)庫的設(shè)計成功的關(guān)鍵。l描述概念模型的工具描述概念模型的工具 E-RE-R模型模型2022-3-14466.3.2 6.3.2 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法與步驟概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法與步驟 設(shè)計概念結(jié)構(gòu)的四類方法設(shè)計概念結(jié)構(gòu)的四類方法自頂向下自頂向下 首先定義全局概念結(jié)構(gòu)的框架，然后逐步細化首先定義全局概念結(jié)構(gòu)的框架，然后逐步細化自底向上自底向上 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，得首先定義各局部應(yīng)用的概念結(jié)

41、構(gòu)，然后將它們集成起來，得到全局概念結(jié)構(gòu)到全局概念結(jié)構(gòu)逐步擴張逐步擴張 首先定義最重要的核心概念結(jié)構(gòu)，然后向外擴充，以滾雪球首先定義最重要的核心概念結(jié)構(gòu)，然后向外擴充，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)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)混合策略混合策略 將自頂向下和自底向上相結(jié)合，用自頂向下策略設(shè)計一個全將自頂向下和自底向上相結(jié)合，用自頂向下策略設(shè)計一個全局概念結(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)計的各局部概念結(jié)構(gòu)。的各局部概念結(jié)構(gòu)。2022-3-1447自頂向下策略自頂向下策略2022-3-1448自底向

42、上策略自底向上策略2022-3-1449逐步擴張策略逐步擴張策略2022-3-1450l常用策略常用策略p自頂向下地進行需求分析自頂向下地進行需求分析p自底向上地設(shè)計概念結(jié)構(gòu)自底向上地設(shè)計概念結(jié)構(gòu)l自底向上設(shè)計概念結(jié)構(gòu)的步驟自底向上設(shè)計概念結(jié)構(gòu)的步驟p第一步：抽象數(shù)據(jù)并設(shè)計局部視圖第一步：抽象數(shù)據(jù)并設(shè)計局部視圖p第二步：集成局部視圖，得到全局概念結(jié)構(gòu)第二步：集成局部視圖，得到全局概念結(jié)構(gòu)2022-3-1451需求分析需求分析DFDDFDDDDD數(shù)據(jù)抽象、局部數(shù)據(jù)抽象、局部視圖的設(shè)計視圖的設(shè)計視圖集成視圖集成返回用戶返回用戶征求意見征求意見直到滿意直到滿意為止為止分分E-RE-R圖圖總總E-RE

43、-R圖圖邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計圖圖6.9 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟概念結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟2022-3-14526.3.3 6.3.3 數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計l概念結(jié)構(gòu)是對現(xiàn)實世界的一種抽象概念結(jié)構(gòu)是對現(xiàn)實世界的一種抽象p從實際的人、物、事和概念中抽取所關(guān)心的共同特性，從實際的人、物、事和概念中抽取所關(guān)心的共同特性，忽略非本質(zhì)的細節(jié)忽略非本質(zhì)的細節(jié)p把這些特性用各種概念精確地加以描述把這些特性用各種概念精確地加以描述p這些概念組成了某種模型這些概念組成了某種模型三種常用的抽象三種常用的抽象 分類分類 聚集聚集 概括概括2022-3-14531. 1. 分類（分類（Classificat

44、ionClassification） 定義某一類概念作為現(xiàn)實世界中一組對象的類型定義某一類概念作為現(xiàn)實世界中一組對象的類型 這些對象具有某些共同的特性和行為這些對象具有某些共同的特性和行為 它抽象了對象它抽象了對象值和型值和型之間的之間的“is member ofis member of”的語的語義義 在在E-RE-R模型中，實體型就是這種抽象模型中，實體型就是這種抽象例：例：學(xué)校中，張英是學(xué)生中的一員，具有學(xué)生們的共同特性和行為：學(xué)校中，張英是學(xué)生中的一員，具有學(xué)生們的共同特性和行為： 在某一班學(xué)習(xí)某專業(yè)，選修某些課程等。在某一班學(xué)習(xí)某專業(yè)，選修某些課程等。學(xué)生學(xué)生張英張英王萍王萍劉晨劉晨趙

45、斌趙斌2022-3-14542. 2. 聚集（聚集（AggregationAggregation）l定義某一類型的組成成分定義某一類型的組成成分l它抽象了對象內(nèi)部類型和成分之間它抽象了對象內(nèi)部類型和成分之間“is part of”is part of”的語的語義義l在在E-RE-R模型中若干屬性的聚集組成了實體型，就是這種模型中若干屬性的聚集組成了實體型，就是這種抽象抽象學(xué)生學(xué)生學(xué)號學(xué)號姓名姓名專業(yè)專業(yè)班級班級2022-3-14553. 3. 概括（概括（GeneralizationGeneralization）l 定義類型之間的一種子集聯(lián)系定義類型之間的一種子集聯(lián)系l 它抽象了類型之間的它抽

46、象了類型之間的“is subset of”is subset of”的語義的語義l 概括有一個很重要的性質(zhì)：繼承性。子類繼承超類概括有一個很重要的性質(zhì)：繼承性。子類繼承超類上定義的所有抽象。上定義的所有抽象。學(xué)生學(xué)生本科生本科生研究生研究生2022-3-1456l數(shù)據(jù)抽象的用途數(shù)據(jù)抽象的用途p對需求分析階段收集到的數(shù)據(jù)進行分類、組織對需求分析階段收集到的數(shù)據(jù)進行分類、組織（聚集），形成（聚集），形成 實體實體 實體的屬性，標識實體的碼實體的屬性，標識實體的碼 確定實體之間的聯(lián)系類型確定實體之間的聯(lián)系類型(1 :1(1 :1，1 :n1 :n，m :n)m :n)2022-3-1457局部視圖設(shè)

47、計局部視圖設(shè)計設(shè)計分設(shè)計分E-RE-R圖的步驟圖的步驟: : 選擇局部應(yīng)用選擇局部應(yīng)用 逐一設(shè)計分逐一設(shè)計分E-RE-R圖圖2022-3-1458選擇局部應(yīng)用選擇局部應(yīng)用 需求分析階段，已用多層數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典描述了整個系統(tǒng)。需求分析階段，已用多層數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典描述了整個系統(tǒng)。 設(shè)計分設(shè)計分E-RE-R圖首先需要根據(jù)系統(tǒng)的具體情況，在多層的數(shù)據(jù)流圖中圖首先需要根據(jù)系統(tǒng)的具體情況，在多層的數(shù)據(jù)流圖中選擇一個適當(dāng)層次的數(shù)據(jù)流圖，讓這組圖中每一部分對應(yīng)一個局選擇一個適當(dāng)層次的數(shù)據(jù)流圖，讓這組圖中每一部分對應(yīng)一個局部應(yīng)用，然后以這一層次的數(shù)據(jù)流圖為出發(fā)點，設(shè)計分部應(yīng)用，然后以這一層次的數(shù)據(jù)流圖為

48、出發(fā)點，設(shè)計分E-RE-R圖。圖。 通常以通常以中層數(shù)據(jù)流圖中層數(shù)據(jù)流圖作為設(shè)計分作為設(shè)計分E-RE-R圖的依據(jù)。原因：圖的依據(jù)。原因：高層數(shù)據(jù)流圖只能反映系統(tǒng)的概貌高層數(shù)據(jù)流圖只能反映系統(tǒng)的概貌中層數(shù)據(jù)流圖能較好地反映系統(tǒng)中各局部應(yīng)用的子系統(tǒng)組成中層數(shù)據(jù)流圖能較好地反映系統(tǒng)中各局部應(yīng)用的子系統(tǒng)組成低層數(shù)據(jù)流圖過細低層數(shù)據(jù)流圖過細2022-3-1459例：由于學(xué)籍管理、課程管理等都不太復(fù)雜，因此例：由于學(xué)籍管理、課程管理等都不太復(fù)雜，因此可以它們?nèi)胧衷O(shè)計學(xué)生管理子系統(tǒng)的分可以它們?nèi)胧衷O(shè)計學(xué)生管理子系統(tǒng)的分E-RE-R圖。圖。如果局部應(yīng)用比較復(fù)雜，則可以從更下層的數(shù)據(jù)如果局部應(yīng)用比較復(fù)雜，則可以

49、從更下層的數(shù)據(jù)流圖入手。流圖入手。2022-3-1460逐一設(shè)計分逐一設(shè)計分E-RE-R圖圖l如何抽象實體和屬性如何抽象實體和屬性p實體：現(xiàn)實世界中一組實體：現(xiàn)實世界中一組具有某些共同特性和行為的對象具有某些共同特性和行為的對象就可以抽象為一個實體。對象和實體之間是就可以抽象為一個實體。對象和實體之間是“is is member of”member of”的關(guān)系。的關(guān)系。 例：在學(xué)校環(huán)境中，可把張英、劉晨等對象抽象為學(xué)生實體。例：在學(xué)校環(huán)境中，可把張英、劉晨等對象抽象為學(xué)生實體。p屬性：屬性：對象類型的組成成分對象類型的組成成分可以抽象為實體的屬性。可以抽象為實體的屬性。組成成分與對象類型之間

50、是組成成分與對象類型之間是“is part ofis part of的關(guān)系。的關(guān)系。 例：學(xué)號、姓名、專業(yè)、年級等可以抽象為學(xué)生實體的屬性。例：學(xué)號、姓名、專業(yè)、年級等可以抽象為學(xué)生實體的屬性。 其中學(xué)號為標識學(xué)生實體的碼。其中學(xué)號為標識學(xué)生實體的碼。2022-3-1461l如何區(qū)分實體和屬性如何區(qū)分實體和屬性p實體與屬性是實體與屬性是相對而言相對而言的。同一事物在一種應(yīng)用環(huán)境中作為的。同一事物在一種應(yīng)用環(huán)境中作為“屬性屬性”，在另一種應(yīng)用環(huán)境中就必須作為，在另一種應(yīng)用環(huán)境中就必須作為“實體實體”。例：學(xué)校中的系，在某種應(yīng)用環(huán)境中，它只是作為例：學(xué)校中的系，在某種應(yīng)用環(huán)境中，它只是作為“學(xué)生學(xué)

51、生”實體實體的一個屬性；而在另一種環(huán)境中，由于需要考慮一個系的系主任、的一個屬性；而在另一種環(huán)境中，由于需要考慮一個系的系主任、教師人數(shù)、學(xué)生人數(shù)、辦公地點等，此時它就需要作為實體了。教師人數(shù)、學(xué)生人數(shù)、辦公地點等，此時它就需要作為實體了。p一般原則一般原則 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)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，不能再由另一些屬性組成。項，不能再由另一些屬性組成。 屬性不能與其他實體具有聯(lián)系。聯(lián)系只發(fā)生在實體之間。屬性不能與其他實體具有聯(lián)系。聯(lián)系只發(fā)生在實體之間。p符合上述兩條特性的事物一般作為屬性對待。符合上述兩條特性的事物一般作為屬

52、性對待。p為了簡化為了簡化E-RE-R圖的處置，現(xiàn)實世界中的事物凡能夠作為屬性對圖的處置，現(xiàn)實世界中的事物凡能夠作為屬性對待的，應(yīng)盡量作為屬性。待的，應(yīng)盡量作為屬性。2022-3-1462舉例舉例例例1 1：“學(xué)生學(xué)生”由學(xué)號、姓名等屬性進一步描述，根據(jù)準由學(xué)號、姓名等屬性進一步描述，根據(jù)準則，則，“學(xué)生學(xué)生”只能作為實體，不能作為屬性。只能作為實體，不能作為屬性。例例2 2：職稱通常作為教師實體的屬性，但在涉及住房分配：職稱通常作為教師實體的屬性，但在涉及住房分配時，由于分房與職稱有關(guān)，也就是說職稱與住房實體時，由于分房與職稱有關(guān)，也就是說職稱與住房實體之間有聯(lián)系，根據(jù)準則，這時把職稱作為實

53、體來處之間有聯(lián)系，根據(jù)準則，這時把職稱作為實體來處理會更合適些。理會更合適些。2022-3-14636.3.4 6.3.4 視圖的集成視圖的集成l各個局部視圖即分各個局部視圖即分E-RE-R圖建立好后，還需要對它們進行合圖建立好后，還需要對它們進行合并，集成為一個整體的數(shù)據(jù)概念結(jié)構(gòu)即總并，集成為一個整體的數(shù)據(jù)概念結(jié)構(gòu)即總E-RE-R圖。圖。l視圖集成的兩種方式視圖集成的兩種方式p 一次集成一次集成 一次集成多個分一次集成多個分E-RE-R圖圖 通常用于局部視圖比較簡單時通常用于局部視圖比較簡單時p 逐步累積式逐步累積式 首先集成兩個局部視圖（通常是比較關(guān)鍵的兩個局首先集成兩個局部視圖（通常是比

54、較關(guān)鍵的兩個局部視圖）部視圖） 以后每次將一個新的局部視圖集成進來以后每次將一個新的局部視圖集成進來2022-3-1464(E-R)1(E-R)1(E-R)2(E-R)2(E-R)3(E-R)3初步初步E-RE-R基本基本E-RE-R(E-R)1(E-R)1(E-R)2(E-R)2(E-R)3(E-R)3初步初步E-RE-R基本基本E-RE-R(E-R)12(E-R)12圖圖6.25 6.25 視圖集成的兩種方式視圖集成的兩種方式2022-3-1465l集成局部集成局部E-RE-R圖的步驟圖的步驟1.1. 合并合并：解決各分：解決各分E-RE-R圖的沖突，將其合并生成初步的圖的沖突，將其合并生

55、成初步的E-RE-R圖。圖。2. 2. 修改與重構(gòu)修改與重構(gòu)：消除不必要的冗余，生成基本：消除不必要的冗余，生成基本E-RE-R圖。圖。2022-3-1466合并分合并分E-RE-R圖，生成初步圖，生成初步E-RE-R圖圖l各分圖存在沖突各分圖存在沖突p 各個局部應(yīng)用所面向的問題不同各個局部應(yīng)用所面向的問題不同 由不同的設(shè)計人員進行設(shè)計由不同的設(shè)計人員進行設(shè)計 各個分各個分E-RE-R圖之間必定會存在許多不一致的地方圖之間必定會存在許多不一致的地方p 合并分合并分E-RE-R圖的主要工作與關(guān)鍵所在：合理消除各分圖的主要工作與關(guān)鍵所在：合理消除各分 E-R E-R圖的沖突圖的沖突沖突的種類沖突的

56、種類 屬性沖突屬性沖突 命名沖突命名沖突 結(jié)構(gòu)沖突結(jié)構(gòu)沖突2022-3-1467屬性沖突屬性沖突l兩類屬性沖突兩類屬性沖突p屬性域沖突屬性域沖突：屬性值的類型、取值范圍或取值集合不同。：屬性值的類型、取值范圍或取值集合不同。例例1: 1: 由于學(xué)號是數(shù)字，因此某些部門（即局部應(yīng)用）將學(xué)號定義由于學(xué)號是數(shù)字，因此某些部門（即局部應(yīng)用）將學(xué)號定義為整數(shù)形式，而由于學(xué)號不用參與運算，因此另一些部門（即局部為整數(shù)形式，而由于學(xué)號不用參與運算，因此另一些部門（即局部應(yīng)用）將學(xué)號定義為字符型形式。應(yīng)用）將學(xué)號定義為字符型形式。例例2: 2: 某些部門（即局部應(yīng)用）以出生日期形式表示學(xué)生的年齡，某些部門（即

57、局部應(yīng)用）以出生日期形式表示學(xué)生的年齡，而另一些部門（即局部應(yīng)用）用整數(shù)形式表示學(xué)生的年齡。而另一些部門（即局部應(yīng)用）用整數(shù)形式表示學(xué)生的年齡。p屬性取值單位沖突屬性取值單位沖突例：學(xué)生的身高，有的以米為單位，有的以厘米為單位，有的以尺例：學(xué)生的身高，有的以米為單位，有的以厘米為單位，有的以尺為單位。為單位。l屬性沖突的屬性沖突的解決方法解決方法p通常用通常用討論、協(xié)商討論、協(xié)商等行政手段加以解決等行政手段加以解決2022-3-1468命名沖突命名沖突l兩類命名沖突兩類命名沖突p同名異義同名異義：不同意義的對象在不同的局部應(yīng)用中具有相同的名字：不同意義的對象在不同的局部應(yīng)用中具有相同的名字 例

58、：局部應(yīng)用例：局部應(yīng)用A A中將教室稱為房間中將教室稱為房間 局部應(yīng)用局部應(yīng)用B B中將學(xué)生宿舍稱為房間中將學(xué)生宿舍稱為房間p異名同義異名同義：同一意義的對象在不同的局部應(yīng)用中具有不同的名字：同一意義的對象在不同的局部應(yīng)用中具有不同的名字 例：有的部門把教科書稱為課本例：有的部門把教科書稱為課本 有的部門則把教科書稱為教材有的部門則把教科書稱為教材l命名沖突可能發(fā)生在屬性級、實體級、聯(lián)系級上。其中屬性命名沖突可能發(fā)生在屬性級、實體級、聯(lián)系級上。其中屬性的命名沖突更為常見。的命名沖突更為常見。l命名沖突的命名沖突的解決方法解決方法p通過通過討論、協(xié)商討論、協(xié)商等行政手段加以解決等行政手段加以解決

59、2022-3-1469結(jié)構(gòu)沖突結(jié)構(gòu)沖突l三類結(jié)構(gòu)沖突三類結(jié)構(gòu)沖突(1)(1)p同一對象在不同應(yīng)用中具有不同的抽象同一對象在不同應(yīng)用中具有不同的抽象 例，例，“課程課程”在某一局部應(yīng)用中被當(dāng)作實體在某一局部應(yīng)用中被當(dāng)作實體 在另一局部應(yīng)用中則被當(dāng)作屬性在另一局部應(yīng)用中則被當(dāng)作屬性 解決方法：通常是把解決方法：通常是把屬性變換為實體或把實體變屬性變換為實體或把實體變換為屬性換為屬性，使同一對象具有相同的抽象。變換時，使同一對象具有相同的抽象。變換時要遵循兩個準則。要遵循兩個準則。 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，不能再由

60、另一些屬性組成。數(shù)據(jù)項，不能再由另一些屬性組成。 屬性不能與其他實體具有聯(lián)系。聯(lián)系只發(fā)生在實體之間。屬性不能與其他實體具有聯(lián)系。聯(lián)系只發(fā)生在實體之間。2022-3-1470p同一實體在不同局部視圖中所包含的屬性不完全相同一實體在不同局部視圖中所包含的屬性不完全相同，或者屬性的排列次序不完全相同。同，或者屬性的排列次序不完全相同。 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因：不同的局部應(yīng)用關(guān)心的是該：不同的局部應(yīng)用關(guān)心的是該實體的不實體的不同側(cè)面同側(cè)面。 解決方法解決方法：使該實體的屬性取各分：使該實體的屬性取各分E-RE-R圖中圖中屬性屬性的并集的并集，再適當(dāng)設(shè)計屬性的次序。，再適當(dāng)設(shè)計屬性的次序。2022-3-147