數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用第五章課件

1、第5章 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用設(shè)計 5.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述 5.2 需求分析 5.3 概念設(shè)計 5.4 邏輯設(shè)計 5.5 物理設(shè)計 5.6 數(shù)據(jù)庫實施 5.7 數(shù)據(jù)庫運行和維護(hù)5.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述5.1.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點（1）綜合性 數(shù)據(jù)庫設(shè)計涉及的范圍很廣，包括了計算機(jī)專業(yè)知識和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的專業(yè)知識，同時還要解決技術(shù)及非技術(shù)方面的問題。（2）結(jié)合性 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，也就是說把行為設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計密切結(jié)合起來是一個反復(fù)探尋，逐步求精的過程。首先從數(shù)據(jù)模型設(shè)計開始，以數(shù)據(jù)模型為核心進(jìn)行展開，將數(shù)據(jù)庫設(shè)計和應(yīng)用設(shè)計相結(jié)合，建立一個完整、獨立、共享、冗余小和安全有效的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。5.1 數(shù)據(jù)

2、庫設(shè)計概述5.1.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法概述 基于E-R模型的數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法，基于3NF的設(shè)計方法，基于抽象語法規(guī)范的設(shè)計方法等，是在數(shù)據(jù)庫設(shè)計的不同階段上支持實現(xiàn)的具體技術(shù)和方法。規(guī)范設(shè)計法從本質(zhì)上看仍然是手工設(shè)計方法，其基本思想是過程迭代和逐步求精。 5.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述5.1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟 需求分析階段 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 數(shù)據(jù)庫實施階段 數(shù)據(jù)庫運行和維護(hù)階段 5.2 需 求 分 析5.2.1 需求分析的任務(wù) 需求分析的任務(wù)是通過詳細(xì)調(diào)查所要處理的對象（組織、部門、企業(yè)等），充分了解原有系統(tǒng)的工作概況，明確用戶的各種數(shù)據(jù)需求、完整性約束條件、事

3、務(wù)處理和安全性條件等，然后在此基礎(chǔ)上確定新系統(tǒng)的功能。新系統(tǒng)必須充分考慮今后可能的擴(kuò)充和改變，不能僅僅按當(dāng)前應(yīng)用需求來設(shè)計數(shù)據(jù)庫。 5.2 需求分析5.2.2 需求分析的方法 需求分析常用的調(diào)查方法有以下幾種：（1）親自參與業(yè)務(wù)活動，了解業(yè)務(wù)處理的基本情況。（2）請專人介紹。（3）在對用戶的需求了解過程中一定會存在許多疑問，可以通過與用戶座談、詢問等方式來解決這些疑問。（4）設(shè)計調(diào)查表請用戶填寫。如果調(diào)查表設(shè)計得合理接受。（5）查問記錄。即查問原系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)記錄。（6）學(xué)習(xí)文件。及時了解掌握與用戶業(yè)務(wù)相關(guān)的政策和業(yè)務(wù)規(guī)范等文件。（7）使用舊系統(tǒng)。如果用戶已經(jīng)使用計算機(jī)系統(tǒng)協(xié)助業(yè)務(wù)處理，可以通

4、過使用舊系統(tǒng)，掌握已有的需求、了解用戶變化的和新增的需求。 5.3 概 念 設(shè) 計 把需求分析階段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)計的過程。它是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵。 設(shè)計概念結(jié)構(gòu)通常有4類方法：（1）自頂向下。即首先定義全局概念結(jié)構(gòu)的框架，然后逐步細(xì)化。（2）自底向上。即首先定義各局部應(yīng)用的概念結(jié)構(gòu)，然后將它們集成起來，得到全局概念結(jié)構(gòu)。（3）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)。 （4）混合策略。即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

5、中設(shè)計的各局部概念結(jié)構(gòu)。 5.4 邏 輯 設(shè) 計5.4.1 邏輯設(shè)計的步驟（1）將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型。（2）將轉(zhuǎn)換來的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型向特定DBMS支持下的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。（3）對數(shù)據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化。5.4 邏 輯 設(shè) 計5.4.2 E-R圖向關(guān)模系型的轉(zhuǎn)換 關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)是一組關(guān)系模式的集合。E-R圖則是由實體、實體的屬性和實體之間的聯(lián)系3個要素組成的。所以將 E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型實際上就是要將實體、實體的屬性和實體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，這種轉(zhuǎn)換一般遵循如下原則： （1）一個實體型轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式； （2）實體的屬性就是關(guān)系的屬性，實體的碼就是關(guān)系的碼。 5

6、.5 物 理 設(shè) 計 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段主要包括以下4個過程：（1）分析影響物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的因素。（2）為關(guān)系模式選擇存取方法。 （3）設(shè)計關(guān)系、索引等數(shù)據(jù)庫文件的物理存儲結(jié)構(gòu)。（4）評價物理結(jié)構(gòu)。 5.6 數(shù)據(jù)庫實施 所謂數(shù)據(jù)庫的實施，就是根據(jù)數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)果，在具體RDBMS支持的計算機(jī)系統(tǒng)上建立實際的數(shù)據(jù)庫模式、裝人數(shù)據(jù)、并進(jìn)行測試和試運行的過程。（1）散數(shù)據(jù)庫的建立與調(diào)整（2）數(shù)據(jù)庫的調(diào)整 （3）應(yīng)用程序編制與調(diào)試（4）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的試運行 5.7 數(shù)據(jù)庫運行和維護(hù)（1）數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲和恢復(fù)。（2）維持?jǐn)?shù)據(jù)庫的完整性與安全性。（3）監(jiān)測并改善數(shù)據(jù)庫性能。（4）數(shù)據(jù)庫的重組和重構(gòu)。 本