數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及應(yīng)用機(jī)械工業(yè)出版社

2023/2/3第3章

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法3.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述

3.1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

3.1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

3.1.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本方法

3.1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟3.2系統(tǒng)需求分析

3.2.1需求分析的任務(wù)和方法

3.2.2數(shù)據(jù)字典及其表示3.3數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

3.3.1概念結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)方法

3.3.2

數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)

3.3.3

視圖的集成

3.4數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

3.4.1概念模型向網(wǎng)狀模型轉(zhuǎn)換

3.4.2概念模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換23.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述3.1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

目標(biāo)：對于給定的應(yīng)用環(huán)境，建立一個(gè)性能良好的、能滿足不同用戶使用要求的、又能被選定的DBMS所接受的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式。按照該模式建立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)能夠完整地反映現(xiàn)實(shí)世界中信息及信息之間的聯(lián)系；能夠有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；能夠方便地執(zhí)行各種數(shù)據(jù)檢索和處理操作；并且有利于進(jìn)行數(shù)據(jù)維護(hù)和數(shù)據(jù)控制管理的工作。

內(nèi)容：數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫的行為特性設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫的物理模式設(shè)計(jì)。將結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)和行為特性設(shè)計(jì)結(jié)合起來，相互參照，同步進(jìn)行，才能較好地達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)特性，為特定應(yīng)用環(huán)境構(gòu)造出最優(yōu)的數(shù)據(jù)模型；數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的行為結(jié)構(gòu)特性，建立能滿足各種用戶對數(shù)據(jù)庫應(yīng)用需求的功能模型。3

1.數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)

先將現(xiàn)實(shí)世界中的事物、事物間的聯(lián)系用E-R圖表示，再將各個(gè)分E-R圖匯總，得出數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)模型，最后將概念結(jié)構(gòu)模型轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)模型表示。2.數(shù)據(jù)庫的行為特性設(shè)計(jì)

首先要將現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)及應(yīng)用情況用數(shù)據(jù)流程圖和數(shù)據(jù)字典表示，并詳細(xì)描述其中的數(shù)據(jù)操作要求（即操作對象、方法、頻度和實(shí)時(shí)性要求），進(jìn)而得出系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫的子模式。3.數(shù)據(jù)庫的物理模式設(shè)計(jì)

根據(jù)庫結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性（即數(shù)據(jù)庫應(yīng)用處理要求），在選定的DBMS環(huán)境下，把數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)模型加以物理實(shí)現(xiàn)，從而得出數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)模式和存取方法。4加載試驗(yàn)數(shù)據(jù)程序說明調(diào)試和運(yùn)行企業(yè)數(shù)據(jù)分析用戶業(yè)務(wù)活動(dòng)分析概念模型設(shè)計(jì)邏輯模式設(shè)計(jì)物理模式設(shè)計(jì)用戶子模式設(shè)計(jì)功能模型事務(wù)設(shè)計(jì)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)性能考核滿意投入運(yùn)行維護(hù)加載數(shù)據(jù)庫不是5考慮到計(jì)算機(jī)硬件、軟件和干件的實(shí)際情況三分技術(shù)，七分管理，十二分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

(1)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的硬件條件

根據(jù)其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)性能等硬件條件設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的規(guī)模、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式、分布結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)通訊方式。

(2)DBMS和主語言系統(tǒng)的特點(diǎn)

在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)前，應(yīng)當(dāng)選擇合適的DBMS和主語言系統(tǒng)，使之適合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的要求。

(3)數(shù)據(jù)庫用戶的技術(shù)水平和管理水平

應(yīng)當(dāng)讓DBA充分參與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的工作，使之對數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程的每個(gè)細(xì)節(jié)都了解的比較清楚。。2.使結(jié)構(gòu)特性設(shè)計(jì)和行為特性設(shè)計(jì)緊密結(jié)合

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程是一種自上而下的、逐步逼近設(shè)計(jì)目標(biāo)的過程，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和行為設(shè)計(jì)分離設(shè)計(jì)、相互參照、反復(fù)探尋的過程。

3.1.2

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題6數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的目標(biāo)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的核心問題是如何建立一個(gè)好的模型。一般而言，這個(gè)好的模型應(yīng)該滿足若干準(zhǔn)則，這些準(zhǔn)則可以分為兩類：結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則和性能準(zhǔn)則。前者討論如何保持?jǐn)?shù)據(jù)的特性。后者則主要是考慮資源合理使用、系統(tǒng)使用方便和效率高的數(shù)據(jù)庫。具體而言，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)應(yīng)該達(dá)到以下的目標(biāo)：1．滿足用戶的信息需求和處理需求。2．準(zhǔn)確模擬現(xiàn)實(shí)世界3．具有DBMS的支持4．具有良好的性能7

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)分6個(gè)階段進(jìn)行，這6個(gè)階段是需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫實(shí)施和數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)。

3.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法8需求分析階段概念設(shè)計(jì)階段邏輯設(shè)計(jì)階段物理設(shè)計(jì)階段數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段數(shù)據(jù)庫運(yùn)行、維護(hù)階段不滿意需求收集和分析設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型優(yōu)化設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)評價(jià)設(shè)計(jì)，性能預(yù)測物理實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)性運(yùn)行使用、維護(hù)數(shù)據(jù)庫不滿意應(yīng)用需求（數(shù)據(jù)、處理）轉(zhuǎn)換規(guī)則、DBMS要求和優(yōu)化方法應(yīng)用要求，DBMS詳細(xì)特征和限制91.需求分析階段:準(zhǔn)確了解并分析用戶對系統(tǒng)的需要和要求，弄清系統(tǒng)要達(dá)到的目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)的功能。2.概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段:對用戶需求進(jìn)行綜合、歸納和抽象，形成一個(gè)獨(dú)立于具體計(jì)算機(jī)和DBMS的概念模型。3.邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段：將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型，并將其性能進(jìn)行優(yōu)化。4.數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)階段：為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法。5.數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段：運(yùn)用DBMS提供的數(shù)據(jù)操作語言和宿主語言，根據(jù)數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)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)入庫并進(jìn)行系統(tǒng)試運(yùn)行。6.數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)階段：不斷地對其結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行評價(jià)、調(diào)整和修改。

3.1.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟10

IPO表……輸入：輸出：處理：Creat……Load……Main()……if……then……end分區(qū)1

分區(qū)2……概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)描述數(shù)據(jù)處理需求分析

數(shù)據(jù)字典、全系統(tǒng)中數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的描述數(shù)據(jù)流圖和判定表（判定樹）、數(shù)據(jù)字典中處理過程的描述

概念模型（E-R圖）

數(shù)據(jù)字典

系統(tǒng)說明書包括：

①新系統(tǒng)要求、方案和概圖

②反映新系統(tǒng)信息流的數(shù)據(jù)流圖

某種數(shù)據(jù)模型關(guān)系非關(guān)系

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（模塊結(jié)構(gòu)）

存儲(chǔ)安排方法選擇存取路徑建立

模塊設(shè)計(jì)

IPO表實(shí)施階段

編寫模式裝入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行

程序編碼、編譯聯(lián)結(jié)、測試運(yùn)行、維護(hù)

性能監(jiān)測、轉(zhuǎn)儲(chǔ)/恢復(fù)數(shù)據(jù)庫重組和重構(gòu)

新舊系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、運(yùn)行、維護(hù)（修正性、適應(yīng)性、改善性維護(hù)）11圖3.3數(shù)據(jù)庫的各級模式應(yīng)用1應(yīng)用3應(yīng)用2概念模式概念要求概念要求概念要求應(yīng)用1應(yīng)用3應(yīng)用2邏輯模式內(nèi)模式外模式3外模式2外模式1綜合轉(zhuǎn)換映像映像123.2.1需求分析的任務(wù)和方法

任務(wù)：調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界要處理的對象；了解原系統(tǒng)的概況和發(fā)展；明確用戶需求；收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及其處理方法；確定新系統(tǒng)的功能和邊界。需求分析的任務(wù)不是確定系統(tǒng)怎樣完成它的工作，而是確定系統(tǒng)必須完成哪些工作，也就是通過詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界要處理的對象，充分了解原系統(tǒng)工作概況，明確用戶的各種需求，然后在此基礎(chǔ)上對目標(biāo)系統(tǒng)提出完整、準(zhǔn)確、具體的功能要求。即：

----準(zhǔn)確地回答“系統(tǒng)必須做什么?”。

3.2系統(tǒng)需求分析

分析用戶的要求，將分析結(jié)果用數(shù)據(jù)流程圖和數(shù)據(jù)字典表示。13需求分析的任務(wù)在分析軟件需求和書寫軟件需求規(guī)格說明書的過程中，分析員和用戶都起著關(guān)鍵的、必不可少的作用。

141.系統(tǒng)需求調(diào)查的內(nèi)容(1)數(shù)據(jù)庫中的信息內(nèi)容

數(shù)據(jù)庫中需存儲(chǔ)哪些數(shù)據(jù)，包括用戶將從數(shù)據(jù)庫中直接獲得或間接導(dǎo)出的信息內(nèi)容和性質(zhì)。

(2)數(shù)據(jù)處理內(nèi)容

用戶要完成什么數(shù)據(jù)處理功能；用戶對數(shù)據(jù)處理響應(yīng)時(shí)間的要求；數(shù)據(jù)處理的工作方式。

(3)數(shù)據(jù)安全性和完整性要求

數(shù)據(jù)的保密措施和存取控制要求；數(shù)據(jù)自身的或數(shù)據(jù)間的約束限制。15了解現(xiàn)實(shí)世界的組織機(jī)構(gòu)情況

弄清所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與哪些部門相關(guān)，這些部門以及下屬各個(gè)單位的聯(lián)系和職責(zé)是什么。(2)了解相關(guān)部門的業(yè)務(wù)活動(dòng)情況

各部門需要輸入和使用什么數(shù)據(jù)；在部門中是如何加工處理這些數(shù)據(jù)的；各部門需要輸出什么信息；輸出到什么部門；輸出數(shù)據(jù)的格式是什么。(3)確定新系統(tǒng)的邊界

哪些功能現(xiàn)在就由計(jì)算機(jī)完成；哪些功能將來準(zhǔn)備讓計(jì)算機(jī)完成；哪些功能或活動(dòng)由人工完成。由計(jì)算機(jī)完成的功能就是新系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的功能。

2.系統(tǒng)需求的調(diào)查步驟16

(1)跟班作業(yè):數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員親身參加業(yè)務(wù)工作。

(2)開調(diào)查會(huì):通過與用戶座談的方式來了解業(yè)務(wù)活動(dòng)情況及用戶需求。

(3)請專人介紹:請業(yè)務(wù)熟練的專家或用戶介紹業(yè)務(wù)專業(yè)知識(shí)和業(yè)務(wù)活動(dòng)情況，設(shè)計(jì)人員從中了解并詢問相關(guān)問題。

(4)詢問:對某些調(diào)查中的問題，可以找專人詢問。

(5)設(shè)計(jì)調(diào)查表請用戶填寫:數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員可以提前設(shè)計(jì)一個(gè)合理的、詳細(xì)的業(yè)務(wù)活動(dòng)及數(shù)據(jù)要求調(diào)查表，并將此表發(fā)給相關(guān)的用戶。

(6)查閱現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)記錄:查閱與原系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)記錄，包括帳本、檔案或文獻(xiàn)等。3.系統(tǒng)需求調(diào)查的方法174.系統(tǒng)需求分析方法分析和表達(dá)用戶的需求的常用方法自頂向下的結(jié)構(gòu)化分析方法（StructuredAnalysis，簡稱SA方法）SA方法從最上層的系統(tǒng)組織機(jī)構(gòu)入手，采用逐層分解的方式分析系統(tǒng)，并用數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典描述系統(tǒng)。18

數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖（DataFlowDiagram，DFD）是描述系統(tǒng)的重要工具，它力圖從數(shù)據(jù)傳遞和處理的角度以圖形的方式表示數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的工作狀況，較好地抓住問題的本質(zhì)，具有直觀、容易理解的優(yōu)點(diǎn)，便于一組人同時(shí)進(jìn)行審查。19繪制數(shù)據(jù)流程圖的符號(hào)數(shù)據(jù)源點(diǎn)或終點(diǎn)：指本系統(tǒng)之外的人或單位，他們與本系統(tǒng)有信息傳遞關(guān)系。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件：指通過數(shù)據(jù)文件、文件夾或賬本等存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理對進(jìn)入的數(shù)據(jù)流進(jìn)行特定的加工的過程，處理后將產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)流

處理標(biāo)識(shí)處理名稱數(shù)據(jù)流：表示流動(dòng)著的數(shù)據(jù)，它可以是一項(xiàng)數(shù)據(jù)，也可以是一組數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流名稱數(shù)據(jù)流圖20數(shù)據(jù)流圖為了很好地表達(dá)數(shù)據(jù)處理過程的數(shù)據(jù)加工情況，需要采用層次結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)流圖。

頂層圖：將整個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)數(shù)據(jù)加工項(xiàng)，著重描述系統(tǒng)與外部實(shí)體的聯(lián)系。明確系統(tǒng)的邊界。第0層圖：對頂層圖中的數(shù)據(jù)加工進(jìn)行分解，形成系統(tǒng)較詳細(xì)的數(shù)據(jù)流程圖第一層圖：對頂層圖中的數(shù)據(jù)加工進(jìn)一步分解，形成系統(tǒng)更詳細(xì)的數(shù)據(jù)流程圖。21

數(shù)據(jù)流圖以下依然以圖書管理系統(tǒng)為例來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的全過程。圖書管理系統(tǒng)的工作流程如下：

圖書管理員要為每個(gè)學(xué)生建立學(xué)生借閱賬戶，并給學(xué)生發(fā)放不同類別的借閱卡，賬戶內(nèi)存儲(chǔ)學(xué)生的個(gè)人基本信息和借閱記錄信息。持有借閱卡的學(xué)生可以通過管理員（作為學(xué)生的代理人與系統(tǒng)交互）借閱、歸還圖書，不同類別的學(xué)生可借閱圖書的范圍、數(shù)量和期限不同。學(xué)生可通過互聯(lián)網(wǎng)或圖書館內(nèi)查詢終端查詢圖書信息和個(gè)人借閱情況，以及進(jìn)行續(xù)借圖書（系統(tǒng)審核符合續(xù)借條件）。22數(shù)據(jù)流圖借閱圖書時(shí)，先輸入學(xué)生的借閱卡號(hào)，系統(tǒng)驗(yàn)證借閱卡的有效性和學(xué)生是否可繼續(xù)借閱圖書，無效則提示其原因，有效則顯示學(xué)生的基本信息（包括照片），供管理員人工核對。然后輸入要借閱的書號(hào)，系統(tǒng)查閱圖書信息數(shù)據(jù)庫，顯示圖書的基本信息，供管理員人工核對。最后提交借閱請求，若被系統(tǒng)接受則存儲(chǔ)借閱紀(jì)錄，并修改可借閱圖書的數(shù)量。23數(shù)據(jù)流圖歸還圖書時(shí)，輸入學(xué)生借閱卡號(hào)和圖書號(hào)，系統(tǒng)驗(yàn)證是否有此借閱紀(jì)錄以及是否超期借閱，無則提示，有則顯示學(xué)生和圖書的基本信息供管理員人工審核。如果有超期借閱或丟失情況，先轉(zhuǎn)入過期罰款或圖書丟失處理。然后提交還書請求，系統(tǒng)接受后刪除借閱紀(jì)錄，修改可借閱圖書的數(shù)量。圖書管理員定期或不定期對圖書信息進(jìn)行入庫、修改、刪除等圖書信息管理以及注銷（不外借），包括圖書類別和出版社管理。24頂層數(shù)據(jù)流圖根據(jù)之前的描述，建立了圖書管理系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流程圖。25第0層數(shù)據(jù)流圖然而，頂層數(shù)據(jù)流圖畢竟太抽象了，從這張圖上對圖書管理系統(tǒng)所能了解到的信息非常有限。下面再對它一步一步地分解，把基本模型細(xì)化，描述系統(tǒng)的主要功能。分解時(shí)要注意下層數(shù)據(jù)流必須與上層數(shù)據(jù)流圖保持一致。下一層的數(shù)據(jù)流圖必須有上圖的所有輸入/輸出數(shù)據(jù)流和外部實(shí)體。

把頂層數(shù)據(jù)流圖分解后得到如圖所示的圖書管理系統(tǒng)第0層圖。

26第0層數(shù)據(jù)流圖27第1層數(shù)據(jù)流圖接下來應(yīng)該對功能級數(shù)據(jù)流圖中描繪的系統(tǒng)主要功能進(jìn)一步細(xì)化。（1）圖書管理28第1層數(shù)據(jù)流圖。（2）學(xué)生管理29第1層數(shù)據(jù)流圖（3）借閱管理30

D1在校學(xué)生D3學(xué)生學(xué)籍表學(xué)生科刪除記錄a

P1P2

退學(xué)通知學(xué)生學(xué)生退學(xué)處理畢業(yè)處理

c派遣證c

學(xué)生科各系D2成績記錄D4學(xué)分記錄ab一個(gè)數(shù)據(jù)流程圖的實(shí)例

31

數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合1.數(shù)據(jù)項(xiàng)：數(shù)據(jù)項(xiàng)是不可再分的數(shù)據(jù)單位。2.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。3.數(shù)據(jù)流：據(jù)流是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂健?.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)及其結(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。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可以是手工文檔、手工憑單或計(jì)算機(jī)文檔。5.處理過程：用判定表或判定樹來描述。3.2.2數(shù)據(jù)字典及其表示32

數(shù)據(jù)字典（1）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)的描述通常包括以下內(nèi)容：

數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱：借書證號(hào)別名：借書證編號(hào)數(shù)據(jù)項(xiàng)含義：唯一地標(biāo)識(shí)學(xué)生借閱身份的號(hào)碼定義：借書證號(hào)＝6{數(shù)字字符}6

位置：學(xué)生信息、借閱信息33數(shù)據(jù)字典

(2)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以“圖書”為例 “圖書”是該系統(tǒng)中的一個(gè)核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：圖書含義說明：是圖書管理子系統(tǒng)的主體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，定義了一本圖書的有關(guān)信息組成：書號(hào)，書名，作者，出版社，類別，單價(jià)，狀態(tài)，其他……

34

數(shù)據(jù)字典（3）數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)流可以是數(shù)據(jù)項(xiàng)，也可以是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，表示某一加工處理過程的輸入或輸出數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)流的描述應(yīng)該包括以下內(nèi)容：數(shù)據(jù)流名稱：借書信息別名：BORROW

說明：學(xué)生到圖書管理員那里完成借閱圖書數(shù)據(jù)流來源：圖書管理員數(shù)據(jù)流去向：圖書管理系統(tǒng)平均流量：200次/天高峰流量：280次/天數(shù)據(jù)組成：借書證號(hào)＋I(xiàn)SBN＋借書時(shí)間+應(yīng)還時(shí)間35

數(shù)據(jù)字典（4）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)保留或保存的地方，也是數(shù)據(jù)流的來源和去向之一。它可以是手工文檔或手工憑單，也可以是計(jì)算機(jī)文檔。對數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的描述通常包括以下內(nèi)容：

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名：圖書信息表別名：BOOK

說明：數(shù)據(jù)庫存放，記錄圖書的詳細(xì)信息編號(hào)：D2

數(shù)據(jù)組成：ISBN+書名+作者+價(jià)格+復(fù)本數(shù)+庫存量數(shù)據(jù)量：350本/天存取頻率：450本/天

36數(shù)據(jù)字典

（5）處理過程。處理過程說明某個(gè)具體的加工處理工作。

處理過程名：圖書管理別名：Bookmanage

說明：圖書管理員將圖書基本信息錄入系統(tǒng)，學(xué)生給定查詢條件完成圖書查找。編號(hào)：P1

觸發(fā)條件：圖書管理員送來圖書信息，學(xué)生給出查詢條件。輸入：圖書情況、圖書查詢條件輸出：圖書信息加工邏輯：圖書管理的處理算法，此書不贅述。

373.3概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)是對現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象，即對實(shí)際的人、物、事和概念進(jìn)行人為處理，抽取人們關(guān)心的共同特性，忽略非本質(zhì)的細(xì)節(jié)，并把這些特性用各種概念精確地加以描述。它用E-R圖進(jìn)行描述。38

概念結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法

1．概念結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（1）概念結(jié)構(gòu)獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)，也獨(dú)立于支持?jǐn)?shù)據(jù)庫的DBMS。其主要特點(diǎn)如下：（2）概念模型能夠充分反映現(xiàn)實(shí)世界：能夠滿足用戶對數(shù)據(jù)的處理要求。（3）概念模型易于向關(guān)系、網(wǎng)狀、層次等各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。（4）概念模型易于理解，便于和不熟悉計(jì)算機(jī)的用戶交換意見，使用戶易于參與。（5）概念模型易于更改，當(dāng)現(xiàn)實(shí)世界需求改變時(shí)，概念結(jié)構(gòu)又可以很容易地作相應(yīng)調(diào)整。39概念結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法

2．概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法概念模型是數(shù)據(jù)模型的前身，它比數(shù)據(jù)模型更獨(dú)立于機(jī)器、更抽象，也更加穩(wěn)定。概念模型設(shè)計(jì)有4種方法。（1）自頂向下策略（top-downstrategy）

（2）自底向上策略（bottom-upstrategy）

（3）由內(nèi)向外策略（inside-outstrategy）

（4）混合策略（mixedstrategy）

40概念結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法

3．概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟在對數(shù)據(jù)庫的具體設(shè)計(jì)過程中，通常先采用自頂向下法進(jìn)行需求分析，得到每一具體的應(yīng)用需求，然后反過來根據(jù)每個(gè)子需求，采用自底向上方法分步設(shè)計(jì)產(chǎn)生每一局部的E-R模型，綜合各局部E-R模型，逐層向上回到頂部，最終產(chǎn)生全局E-R模型。

41

概念結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法需求需求1需求2需求1.1概念模式概念模式概念模式概念模式概念模式1概念模式n全局概念模式需求1.2需求n.1需求n.2…………（應(yīng)用1）（應(yīng)用n）圖3-6

自頂向下分析需求和自底向上設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)423.3概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.3.2數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)1.三種數(shù)據(jù)抽象方法(1)分類:定義類概念作為現(xiàn)實(shí)世界中對象的類型，這些對象具有某些共同的特性和行為。在E-R模型中，實(shí)體集是該抽象。(2)聚集：定義某一類型的組成部分，它抽象了對象內(nèi)部的類型和“組成部分”的語義。(3)概括：定義類型之間的一種子集聯(lián)系，它抽象了類型之間的“所屬”的語義。2.設(shè)計(jì)分E-R圖概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是利用抽象機(jī)制對需求分析階段收集到的數(shù)據(jù)分類、組織（聚集），形成實(shí)體集、屬性和碼，確定實(shí)體集之間的聯(lián)系類型，進(jìn)而設(shè)計(jì)分E-R圖。43數(shù)據(jù)抽象和局部視圖設(shè)計(jì)

3.應(yīng)用舉例下面，繼續(xù)以“學(xué)生圖書管理系統(tǒng)”為例，利用這些需求分析的結(jié)果進(jìn)行自底向上的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在這個(gè)的例子中，圖書管理系統(tǒng)的局部應(yīng)用中主要涉及的實(shí)體包括學(xué)生、圖書、出版社、罰款、登陸用戶。那么，這些實(shí)體之間的聯(lián)系又是怎樣的呢？44數(shù)據(jù)抽象和局部視圖設(shè)計(jì)由于一個(gè)學(xué)生可以借閱多本圖書，一本圖書可以被多個(gè)學(xué)生借閱；一個(gè)圖書由一個(gè)出版社出版，一個(gè)出版社可以出版很多本圖書；一本圖書屬于一種類別，一種類別可以有多本圖書；因此各實(shí)體之間的關(guān)系見右圖。圖書屬于出版社n1學(xué)生圖書管理系統(tǒng)的分E-R圖學(xué)生借閱圖書mn圖書屬于圖書類別n1學(xué)生登陸登陸用戶圖書過期/丟失罰款111145數(shù)據(jù)抽象和局部視圖設(shè)計(jì)這些實(shí)體的屬性分別為：

學(xué)生：｛借書證號(hào)，姓名，專業(yè)，性別，借書數(shù)，出生年份，年齡，辦證日期｝圖書表：｛ISBN，書名，作者，價(jià)格，復(fù)本數(shù)，庫存量｝出版社：{出版社名稱，出版社地址，出版社電話，負(fù)責(zé)人，傳真，郵編，EMAIL}圖書類別：｛圖書類別名，可借閱天數(shù)，過期罰款額｝罰款：｛借閱者，罰款原因，罰款日期，罰款金額｝登陸用戶：｛登陸ID，登陸密碼，用戶權(quán)限，上一次登陸時(shí)間｝463.3.3視圖的集成1.合并分E-R圖，生成初步E-R圖

無論采用哪個(gè)方法集成視圖，在每次集成時(shí)都要分三步進(jìn)行：

（1）解決模式之間的沖突，合并分E-R圖沖突的原因？由于各個(gè)局部應(yīng)用所面向的問題是不同的，而且通常是由不同的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行不同局部的視圖設(shè)計(jì)，所以就會(huì)導(dǎo)致各個(gè)分E-R圖之間必定會(huì)存在許多不一致的地方，即產(chǎn)生沖突問題。

47全局視圖設(shè)計(jì)模式間可能會(huì)發(fā)生如下的3類沖突：

①屬性沖突屬性域沖突：即屬性值的類型、取值范圍或取值集合不同。

屬性取值單位沖突

例如：“職員”的性別屬性，有些部門定義的類型是布爾型，取值0和1；

例如：“職員”的身高，不同部門可能分別用米或厘米來表示，這就會(huì)給數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)造成錯(cuò)誤。48全局視圖設(shè)計(jì)②命名沖突同名異義:不同意義的對象在不同的局部應(yīng)用中具有相同的名字。

異名同義（一義多名）:意義相同的對象在不同的局部應(yīng)用中具有不同的名字。

49全局視圖設(shè)計(jì)③結(jié)構(gòu)沖突

同一對象在不同應(yīng)用中具有不同的抽象。

同一實(shí)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。

實(shí)體之間的聯(lián)系在不同局部視圖中呈現(xiàn)不同的類型。

50全局視圖設(shè)計(jì)（2）修改和重構(gòu)初步E-R圖，使得相互一致

對一些模式進(jìn)行修改，以便于其它模式相符合。重構(gòu)是一個(gè)可選步驟，可能會(huì)對全局模式進(jìn)行分析和重構(gòu)，以刪除任何冗余和不必要的內(nèi)容。這一步可以解決上一步發(fā)現(xiàn)的沖突。

51（3）合并視圖

全局視圖設(shè)計(jì)通過創(chuàng)建單個(gè)子視圖來創(chuàng)建全局視圖。相應(yīng)的概念在全局模式中只出現(xiàn)一次，并且要確定子視圖和全局視圖之間的映射關(guān)系。

52全局視圖設(shè)計(jì)下面將繼續(xù)以“學(xué)生圖書管理系統(tǒng)”為例，介紹分E-R圖進(jìn)行合并的主要過程：第一步：確定各模式之間的對應(yīng)和沖突：

各模式之間主要存在命名沖突：“登陸用戶”實(shí)體的｛登陸ID｝對應(yīng)“學(xué)生”實(shí)體的｛借書證號(hào)｝，“罰款”實(shí)體的{借閱者}對應(yīng)“學(xué)生實(shí)體”的{借書證號(hào)}。

535.3.3全局視圖設(shè)計(jì)第二步：消除存在的冗余數(shù)據(jù)和冗余聯(lián)系：

“學(xué)生”實(shí)體中的年齡屬性可以由出生年份推算出來，屬于冗余數(shù)據(jù)，應(yīng)該去掉。這樣不僅可以節(jié)省存儲(chǔ)空間，而且當(dāng)某個(gè)學(xué)生的出生日期有誤，進(jìn)行修改后，無須修改年齡，減少了產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致的機(jī)會(huì)。

54全局視圖設(shè)計(jì)第三步：視圖集成：集成后的學(xué)生圖書管理系統(tǒng)的E-R如圖所示：出版社1屬于n圖

圖書管理系統(tǒng)的集成E-R圖圖書m借還n借書時(shí)間應(yīng)還時(shí)間屬于n1圖書類別過期/丟失罰款11學(xué)生登陸登陸用戶11553.4數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.4.1概念模型向網(wǎng)狀模型轉(zhuǎn)換不同型實(shí)體集及其聯(lián)系的轉(zhuǎn)換規(guī)則

1)每個(gè)實(shí)體集轉(zhuǎn)換成一個(gè)記錄。

2)每個(gè)1:n的二元聯(lián)系轉(zhuǎn)換成一個(gè)系，系的方向由1方實(shí)體記錄指向n方實(shí)體記錄。

3)每個(gè)m:n的二元聯(lián)系，在轉(zhuǎn)換時(shí)要引入一個(gè)連結(jié)記錄，并形成兩個(gè)系，系的方向由實(shí)體記錄方指向連結(jié)記錄方。4)K（>=3）個(gè)實(shí)體型之間的多元聯(lián)系，在轉(zhuǎn)換時(shí)也引入一個(gè)連結(jié)記錄，并將聯(lián)系轉(zhuǎn)換成K個(gè)實(shí)體記錄型和連結(jié)記錄型之間的K個(gè)系，系的方向均為實(shí)體型指向連結(jié)記錄。56轉(zhuǎn)換實(shí)例

部門部門-職工職工1n部門職工部門-職工系學(xué)生選課課程mn學(xué)生課程選課學(xué)生-選課課程-選課(a)1:n聯(lián)系的轉(zhuǎn)換實(shí)例(b)m:n聯(lián)系的轉(zhuǎn)換實(shí)例57多實(shí)體型之間多元聯(lián)系轉(zhuǎn)換實(shí)例部件工程部件-工程-供應(yīng)供應(yīng)mnp部件工程供應(yīng)部件-工程-供應(yīng)Set1Set2Set3583.4.2概念模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)體集的轉(zhuǎn)換規(guī)則

一個(gè)實(shí)體集轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型中的一個(gè)關(guān)系，實(shí)體的屬性就是關(guān)系的屬性，實(shí)體的碼就是關(guān)系的碼，關(guān)系的結(jié)構(gòu)是關(guān)系模式。2.實(shí)體集間聯(lián)系的轉(zhuǎn)換規(guī)則

(1)1:1聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法

1)將1:1聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系：與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，且每個(gè)實(shí)體的碼均是該關(guān)系的候選碼。

2)將1:1聯(lián)系與某一端實(shí)體集所對應(yīng)的關(guān)系合并，則需要在被合并關(guān)系中增加屬性，其新增的屬性為聯(lián)系本身的屬性和與聯(lián)系相關(guān)的另一個(gè)實(shí)體集的碼。

59【例3-1】將圖中E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。方案1：聯(lián)系形成的關(guān)系獨(dú)立存在：職工（職工號(hào)，姓名，年齡）；產(chǎn)品（產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，價(jià)格）；負(fù)責(zé)（職工號(hào)，產(chǎn)品號(hào)）.方案2：“負(fù)責(zé)”與“職工”兩關(guān)系合并：職工（職工號(hào)，姓名，年齡，產(chǎn)品號(hào)）；產(chǎn)品（產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，價(jià)格）；方案3：“負(fù)責(zé)”與“產(chǎn)品”兩關(guān)系合并：職工（職工號(hào)，姓名，年齡）；產(chǎn)品（產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，價(jià)格，職工號(hào)）.負(fù)責(zé)1產(chǎn)品產(chǎn)品號(hào)產(chǎn)品名價(jià)格1職工職工號(hào)姓名年齡60(2)1:n聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法

一種方法是將聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系，其關(guān)系的屬性由與該聯(lián)系相連的各實(shí)體集的碼以及聯(lián)系本身的屬性組成，而該關(guān)系的碼為n端實(shí)體集的碼；另一種方法是在n端實(shí)體集中增加新屬性，新屬性由聯(lián)系對應(yīng)的1端實(shí)體集的碼和聯(lián)系自身的屬性構(gòu)成，新增屬性后原關(guān)系的碼不變。61【例3-2】將含有1:n聯(lián)系的E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。方案1：聯(lián)系形成的關(guān)系獨(dú)立存在。

倉庫（倉庫號(hào)，地點(diǎn)，面積）；

產(chǎn)品（產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，價(jià)格）；

倉儲(chǔ)（倉庫號(hào)，產(chǎn)品號(hào)，數(shù)量）.方案2：聯(lián)系形成的關(guān)系與n端對象合并。

倉庫（倉庫號(hào)，地點(diǎn)，面積）；

產(chǎn)品（產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，價(jià)格，倉庫號(hào)，數(shù)量）.倉儲(chǔ)n產(chǎn)品產(chǎn)品號(hào)產(chǎn)品名價(jià)格1倉庫倉庫號(hào)地點(diǎn)面積數(shù)量62(3)m:n聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法

在向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換時(shí)，一個(gè)m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系。轉(zhuǎn)換方法為：與該聯(lián)系相連的各實(shí)體集的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，新關(guān)系的碼為兩個(gè)相連實(shí)體碼的組合（該碼為多屬性構(gòu)成的組合碼）。

63【例3-4】將圖中含有m:n二元聯(lián)系的E-R圖，轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。

轉(zhuǎn)換的關(guān)系模型為：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別）；

課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)時(shí)數(shù)）；

選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績）.學(xué)生學(xué)號(hào)姓名年齡性別課程課程號(hào)課程名學(xué)時(shí)數(shù)選修mn成績64(4)三個(gè)或三個(gè)以上實(shí)體集間的多元聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法

1)對于一對多的多元聯(lián)系，轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型的方法是修改1端實(shí)體集對應(yīng)的關(guān)系，即將與聯(lián)系相關(guān)的其他實(shí)體集的碼和聯(lián)系自身的屬性作為新屬性加入到1端實(shí)體集中。

2)對于多對多的多元聯(lián)系，轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型的方法是新建一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系，該關(guān)系的屬性為多元聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性，碼為各實(shí)體碼的組合。

65【例3-6】將圖中含有多實(shí)體集間的多對多聯(lián)系的E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。

供應(yīng)商（供應(yīng)商號(hào)，供應(yīng)商名，地址）；零件（零件號(hào)，零件名，單價(jià)）；產(chǎn)品（產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，型號(hào)）；供應(yīng)（供應(yīng)商號(hào)，零件號(hào)，產(chǎn)品號(hào)，數(shù)量）.供應(yīng)商供應(yīng)商號(hào)供應(yīng)商名地址零件零件號(hào)零件名單價(jià)產(chǎn)品產(chǎn)品號(hào)產(chǎn)品名型號(hào)供應(yīng)nmp數(shù)量66邏輯結(jié)構(gòu)的優(yōu)化應(yīng)用規(guī)范化理論對邏輯設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生的邏輯模式進(jìn)行初步優(yōu)化，以減少乃至消除關(guān)系模式中存在的各種異常，改善完整性、一致性和存儲(chǔ)效率。規(guī)范化過程分為兩個(gè)步驟：

（1）確定范式級別

（2）實(shí)施規(guī)范化處理67設(shè)計(jì)用戶子模式在將概念模型轉(zhuǎn)換為邏輯模型后，即生成了整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的模式后，還應(yīng)該根據(jù)局部應(yīng)用需求，結(jié)合具體DBMS的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)用戶的子模式。目前關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)一般都提供了視圖概念，支持用戶的虛擬視圖?？梢岳眠@一功能，設(shè)計(jì)更符合局部用戶需要的用戶子模式。

683.5

物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是對于給定的邏輯數(shù)據(jù)模型，選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)主要是指數(shù)據(jù)庫在物理上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法。它依賴于給定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

693.5.1

存取方法的選擇數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)的任務(wù)之一就是確定建立哪些存取路徑和選擇哪些數(shù)據(jù)存取方法

關(guān)系數(shù)據(jù)庫常用的存取方法：索引方法、聚簇方法。1．索引選擇索引是加到數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的特殊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于加快記錄的檢索，幾乎所有的關(guān)系DBMS都提供建立索引的功能。

703.5.1

存取方法的選擇選擇索引實(shí)際上要根據(jù)應(yīng)用要求確定對關(guān)系的哪些屬性建立索引，哪些屬性建立組合索引，哪些索引建立唯一索引等。選擇索引方法的基本原則是：（1）如果經(jīng)常執(zhí)行插入、刪除、修改操作或者記錄數(shù)較少的關(guān)系，應(yīng)盡量避免建立索引。（2）如果一個(gè)屬性經(jīng)常在查詢條件中出現(xiàn)，則考慮在這個(gè)屬性上建立索引；如果一組屬性經(jīng)常在查詢條件中出現(xiàn)，則考慮在這組屬性上建立組合索引。（3）如果一個(gè)屬性經(jīng)常作為最大值和最小值等聚集函數(shù)的參數(shù)，則考慮在這個(gè)屬性上建立索引。（4）如果一個(gè)屬性經(jīng)常在連接操作的連接條件中出現(xiàn)，則考慮在這個(gè)屬性上建立索引；

713.5.1

存取方法的選擇2．聚簇存取方法的選擇

為了提高某個(gè)屬性或?qū)傩越M的查詢速度，把這個(gè)屬性或?qū)傩越M上具有相同值的元組集中存放在連續(xù)的物理塊上的處理稱為聚簇，這個(gè)屬性或?qū)傩越M稱為聚簇碼。一個(gè)數(shù)據(jù)庫可以建立多個(gè)聚簇，但一個(gè)關(guān)系只能加入一個(gè)聚簇。選擇聚簇的存取方法就是確定需要建立多少個(gè)聚簇，確定每個(gè)聚簇包括哪些關(guān)系。

723.5.2

存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的確定確定數(shù)據(jù)的存放位置和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)要綜合考慮存取時(shí)間、存儲(chǔ)空間利用率和維護(hù)代價(jià)3方面的因素。這3方面常常相互矛盾，需要進(jìn)行權(quán)衡，選擇一個(gè)折衷方案。

1．確定數(shù)據(jù)的存放位置

2．確定系統(tǒng)配置733.6

數(shù)據(jù)庫實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本目的，是為用戶提供一個(gè)能夠?qū)嶋H運(yùn)行的系統(tǒng)，并保證該系統(tǒng)的穩(wěn)定和高效。要做到這點(diǎn)，還有兩項(xiàng)工作，就是數(shù)據(jù)庫的實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)。743.6

數(shù)據(jù)庫實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)1.數(shù)據(jù)庫的實(shí)施

數(shù)據(jù)庫的實(shí)施主要是根據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)果，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上建立實(shí)際的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、導(dǎo)入數(shù)據(jù)并進(jìn)行程序的調(diào)試。它相當(dāng)于軟件工程中的代碼編寫和程序調(diào)試的階段。用具體的DBMS提供的數(shù)據(jù)定義語言(DDL)，把數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)果轉(zhuǎn)化為程序語句，然后經(jīng)DBMS編譯處理和運(yùn)行后，實(shí)際的數(shù)據(jù)庫便建立起來了。

753.6

數(shù)據(jù)庫實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)具體地說，建立數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)應(yīng)包括以下幾個(gè)方面：（1）數(shù)據(jù)庫模式與子模式，以及數(shù)據(jù)庫空間的描述。（2）數(shù)據(jù)完整性的描述。（3）數(shù)據(jù)安全性描述。（4）數(shù)據(jù)庫物理存儲(chǔ)參數(shù)的描述。763.6

數(shù)據(jù)庫實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)

2．?dāng)?shù)據(jù)庫的試運(yùn)行當(dāng)有部分?jǐn)?shù)據(jù)裝入數(shù)據(jù)庫以后，就可以進(jìn)入數(shù)據(jù)庫的試運(yùn)行階段，數(shù)據(jù)庫的試運(yùn)行也稱為聯(lián)合調(diào)試。數(shù)據(jù)庫的試運(yùn)行對于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的性能檢測和評價(jià)是十分重要的，因?yàn)槟承〥BMS參數(shù)的最佳值只有在試運(yùn)行中才能確定。

773.6

數(shù)據(jù)庫實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)3．?dāng)?shù)據(jù)庫的運(yùn)行和維護(hù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)投入正式運(yùn)行，意味著數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與開發(fā)階段的基本結(jié)束，運(yùn)行與維護(hù)階段的開始。數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行和維護(hù)是個(gè)長期的工作，是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)工作的延續(xù)和提高。783.6

數(shù)據(jù)庫實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行和維護(hù)階段的主要工作有：（1）對數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)測、分析和改善。（2）數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)。（3）維持?jǐn)?shù)據(jù)庫的安全性和完整性。（4）數(shù)據(jù)庫的重組和重構(gòu)。793.6

數(shù)據(jù)庫實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)4．評價(jià)物理結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)過程中需要對時(shí)間