數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)-數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

第八章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是指對于一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造（設(shè)計(jì)）優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫邏輯模式和物理結(jié)構(gòu)，并據(jù)此建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠有效地存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)，滿足各種用戶的應(yīng)用需求，包括信息管理要求和數(shù)據(jù)操作要求。目標(biāo)：為用戶和各種應(yīng)用系統(tǒng)提供一個(gè)信息基礎(chǔ)設(shè)施和高效率的運(yùn)行環(huán)境第八章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述8.2需求分析8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)8.6數(shù)據(jù)庫實(shí)施和維護(hù)第八章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述8.2需求分析8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)8.6數(shù)據(jù)庫實(shí)施和維護(hù)8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述-數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫建設(shè)的基本規(guī)律三分技術(shù)，七分管理，十二分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)庫建設(shè)項(xiàng)目管理企業(yè)（即應(yīng)用部門）的業(yè)務(wù)管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集、入庫更新新的數(shù)據(jù)8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述-數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計(jì)和行為（處理）設(shè)計(jì)相結(jié)合將數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì)密切結(jié)合8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述-數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn)現(xiàn)實(shí)世界概念模型設(shè)計(jì)子模式設(shè)計(jì)物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)建立數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分析功能分析功能模型功能說明事務(wù)設(shè)計(jì)程序說明應(yīng)用程序設(shè)計(jì)程序編碼調(diào)試結(jié)構(gòu)和行為分離的設(shè)計(jì)

8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述-數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法手工與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合方法設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和水平有直接關(guān)系數(shù)據(jù)庫運(yùn)行一段時(shí)間后常常不同程度地發(fā)現(xiàn)各種問題，增加了維護(hù)代價(jià)規(guī)范設(shè)計(jì)法基本思想：過程迭代和逐步求精8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述-數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法新奧爾良（NewOrleans）方法將數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)分為若干階段和步驟

基于E-R模型的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法概念設(shè)計(jì)階段廣泛采用3NF（第三范式）的設(shè)計(jì)方法邏輯階段可采用的有效方法ODL（ObjectDefinitionLanguage）方法面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述-數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)ORACLEDesigner2000SYBASEPowerDesigner8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述-數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)分6個(gè)階段需求分析概念結(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)施數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)

需求分析和概念設(shè)計(jì)獨(dú)立于任何數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)與選用的DBMS密切相關(guān)8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述-數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作：選定參加設(shè)計(jì)的人系統(tǒng)分析人員、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員自始至終參與數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)用戶和數(shù)據(jù)庫管理員主要參加需求分析和數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行維護(hù)應(yīng)用開發(fā)人員（程序員和操作員）在系統(tǒng)實(shí)施階段參與進(jìn)來，負(fù)責(zé)編制程序和準(zhǔn)備軟硬件環(huán)境8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述-數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟需求分析階段準(zhǔn)確了解與分析用戶需求（包括數(shù)據(jù)與處理）最困難、最耗費(fèi)時(shí)間的一步概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段整個(gè)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的關(guān)鍵通過對用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象，形成一個(gè)獨(dú)立于具體DBMS的概念模型8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述-數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個(gè)DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型對其進(jìn)行優(yōu)化數(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)（包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法）8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述-數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段運(yùn)用DBMS提供的數(shù)據(jù)庫語言（如SQL）及宿主語言，根據(jù)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)入庫進(jìn)行試運(yùn)行8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述-數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)階段數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過試運(yùn)行后即可投入正式運(yùn)行在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行過程中必須不斷地對其進(jìn)行評價(jià)、調(diào)整與修改設(shè)計(jì)一個(gè)完善的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)往往是上述六個(gè)階段的不斷反復(fù)8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述-數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟把數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)處理的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合起來將這兩個(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)行，相互參照，相互補(bǔ)充，以完善兩方面的設(shè)計(jì)8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)不同階段形成的數(shù)據(jù)庫各級(jí)模式第八章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述8.2需求分析8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)8.6數(shù)據(jù)庫實(shí)施和維護(hù)8.2需求分析詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界要處理的對象（組織、部門、企業(yè)等）充分了解原系統(tǒng)（手工系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）明確用戶的各種需求確定新系統(tǒng)的功能充分考慮今后可能的擴(kuò)充和改變8.2需求分析調(diào)查的重點(diǎn)是“數(shù)據(jù)”和“處理”，獲得用戶對數(shù)據(jù)庫要求信息要求處理要求安全性與完整性要求8.2需求分析需求分析的難點(diǎn)確定用戶最終需求用戶缺少計(jì)算機(jī)知識(shí)設(shè)計(jì)人員缺少用戶的專業(yè)知識(shí)解決方法設(shè)計(jì)人員必須不斷深入地與用戶進(jìn)行交流8.2需求分析-需求分析的方法調(diào)查需求達(dá)成共識(shí)分析表達(dá)需求8.2需求分析-需求分析的方法調(diào)查用戶需求的具體步驟⑴調(diào)查組織機(jī)構(gòu)情況⑵調(diào)查各部門的業(yè)務(wù)活動(dòng)情況。⑶在熟悉業(yè)務(wù)活動(dòng)的基礎(chǔ)上，協(xié)助用戶明確對新系統(tǒng)的各種要求。⑷確定新系統(tǒng)的邊界8.2需求分析-需求分析的方法常用調(diào)查方法(1)跟班作業(yè)(2)開調(diào)查會(huì)(3)請專人介紹(4)詢問(5)設(shè)計(jì)調(diào)查表請用戶填寫(6)查閱記錄8.2需求分析-需求分析的方法進(jìn)一步分析和表達(dá)用戶需求結(jié)構(gòu)化分析方法（StructuredAnalysis，簡稱SA方法）從最上層的系統(tǒng)組織機(jī)構(gòu)入手自頂向下、逐層分解分析系統(tǒng)8.2需求分析-需求分析的方法1．首先把任何一個(gè)系統(tǒng)都抽象為：數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)信息要求數(shù)據(jù)來源處理數(shù)據(jù)輸出處理要求8.2需求分析-需求分析的方法2．分解處理功能和數(shù)據(jù)

(1)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

(2)分解數(shù)據(jù)處理功能逐步分解同時(shí)，逐級(jí)分解所用數(shù)據(jù)，形成若干層次的數(shù)據(jù)流圖

(3)表達(dá)方法處理邏輯：用判定表或判定樹來描述數(shù)據(jù)：用數(shù)據(jù)字典來描述銷售管理子系統(tǒng)

把系統(tǒng)功能又分為4個(gè)子系統(tǒng)接收訂單

處理訂單

開發(fā)票

支付過賬

8.2需求分析-需求分析的方法3．將分析結(jié)果再次提交給用戶，征得用戶的認(rèn)可8.2需求分析-需求分析的方法需求分析過程

8.2需求分析-數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典的用途進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要結(jié)果數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理過程8.2需求分析-數(shù)據(jù)字典

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

數(shù)據(jù)項(xiàng)描述＝｛數(shù)據(jù)項(xiàng)名，數(shù)據(jù)項(xiàng)含義說明，別名，數(shù)據(jù)類型，長度，取值范圍，取值含義，與其他數(shù)據(jù)項(xiàng)的邏輯關(guān)系，數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的聯(lián)系｝數(shù)據(jù)字典舉例例：學(xué)生學(xué)籍管理子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)項(xiàng)，以“學(xué)號(hào)”為例：數(shù)據(jù)項(xiàng)：學(xué)號(hào)含義說明：唯一標(biāo)識(shí)每個(gè)學(xué)生別名：學(xué)生編號(hào)類型：字符型長度：8

取值范圍：00000000至99999999取值含義：前兩位標(biāo)別該學(xué)生所在年級(jí)，后六位按順序編號(hào)

……8.2需求分析-數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)反映了數(shù)據(jù)之間的組合關(guān)系。一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以由若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，也可以由若干個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成，或由若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混合組成。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，組成:｛數(shù)據(jù)項(xiàng)或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)｝｝數(shù)據(jù)字典舉例

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以“學(xué)生”為例 “學(xué)生”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)：學(xué)生含義說明：是學(xué)籍管理子系統(tǒng)的主體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，定義了一個(gè)學(xué)生的有關(guān)信息組成：學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，所在系，年級(jí)

8.2需求分析-數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂?。對?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)流去向，組成:｛數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)｝，平均流量，高峰期流量｝數(shù)據(jù)字典舉例數(shù)據(jù)流，“體檢結(jié)果”可如下描述：數(shù)據(jù)流：體檢結(jié)果說明：學(xué)生參加體格檢查的最終結(jié)果數(shù)據(jù)流來源：體檢數(shù)據(jù)流去向：批準(zhǔn)組成：……平均流量：……高峰期流量：……8.2需求分析-數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)停留或保存的地方，也是數(shù)據(jù)流的來源和去向之一。對數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的描述

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)描述＝｛數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名，說明，編號(hào)， 輸入的數(shù)據(jù)流，輸出的數(shù)據(jù)流， 組成:｛數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)｝，數(shù)據(jù)量，存取頻度，存取方式｝數(shù)據(jù)字典舉例數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，“學(xué)生登記表”可如下描述：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：學(xué)生登記表說明：記錄學(xué)生的基本情況流入數(shù)據(jù)流：……

流出數(shù)據(jù)流：……

組成：……

數(shù)據(jù)量：每年3000張存取方式：隨機(jī)存取

8.2需求分析-數(shù)據(jù)字典具體處理邏輯一般用判定表或判定樹來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:｛數(shù)據(jù)流｝，輸出:｛數(shù)據(jù)流｝，處理:｛簡要說明｝｝數(shù)據(jù)字典舉例處理過程“分配宿舍”可如下描述：處理過程：分配宿舍說明：為所有新生分配學(xué)生宿舍輸入：學(xué)生，宿舍輸出：宿舍安排處理：在新生報(bào)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，同一個(gè)學(xué)生只能安排在一個(gè)宿舍中。每個(gè)學(xué)生的居住面積不小于3平方米。安排新生宿舍其處理時(shí)間應(yīng)不超過15分鐘。

8.2需求分析-數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的描述，是元數(shù)據(jù)，而不是數(shù)據(jù)本身數(shù)據(jù)字典在需求分析階段建立，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中不斷修改、充實(shí)、完善

8.2需求分析-需求分析小結(jié)設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮到可能的擴(kuò)充和改變，使設(shè)計(jì)易于更改，系統(tǒng)易于擴(kuò)充必須強(qiáng)調(diào)用戶的參與第八章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述8.2需求分析8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)8.6數(shù)據(jù)庫實(shí)施和維護(hù)8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(dú)立于機(jī)器、更抽象，從而更加穩(wěn)定概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的關(guān)鍵8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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)8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

(1)能真實(shí)、充分地反映現(xiàn)實(shí)世界

(2)易于理解

(3)易于更改

(4)易于向關(guān)系、網(wǎng)狀、層次等各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換描述概念模型的工具E-R模型8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-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8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-方法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，得到全局概念結(jié)構(gòu)自底向上策略8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-方法逐步擴(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8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-方法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)。8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-方法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)8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-方法8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-步驟自底向上設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)的步驟

第1步：抽象數(shù)據(jù)并設(shè)計(jì)局部視圖（

選擇局部應(yīng)用、逐一設(shè)計(jì)分E-R圖） 第2步：集成局部視圖，得到全局概念結(jié)構(gòu)8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-步驟8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-步驟視圖集成

8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)是對現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象三種常用抽象

1.分類（Classification）2.聚集（Aggregation）3.概括（Generalization）8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)三種常用抽象

1.分類（Classification）定義某一類概念作為現(xiàn)實(shí)世界中一組對象的類型抽象了對象值和型之間的“ismemberof”的語義8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)三種常用抽象

2.聚集（Aggregation）定義某一類型的組成成分抽象了對象內(nèi)部類型和成分之間“ispartof”的語義聚集8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)三種常用抽象3.概括（Generalization）定義類型之間的一種子集聯(lián)系抽象了類型之間的“issubsetof”的語義繼承性概括8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)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)設(shè)計(jì)分E-R圖的出發(fā)點(diǎn)

8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)逐一設(shè)計(jì)分E-R圖將各局部應(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（1:1，1:n，m:n）8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-視圖集成各個(gè)局部視圖即分E-R圖建立好后，還需要對它們進(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。8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-視圖集成多個(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單時(shí)8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-視圖集成逐步集成用累加的方式一次集成兩個(gè)分E-R圖

8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-視圖集成集成局部E-R圖的步驟1.合并2.修改與重構(gòu)8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-視圖集成合并各分E-R圖存在沖突各個(gè)分E-R圖之間必定會(huì)存在許多不一致的地方合并分E-R圖的主要工作與關(guān)鍵合理消除各分E-R圖的沖突消除沖突屬性沖突命名沖突結(jié)構(gòu)沖突8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-視圖集成合并初步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8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-視圖集成修改與重構(gòu)冗余的數(shù)據(jù)是指可由基本數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù) 冗余的聯(lián)系是指可由其他聯(lián)系導(dǎo)出的聯(lián)系

冗余數(shù)據(jù)和冗余聯(lián)系容易破壞數(shù)據(jù)庫的完整性，給數(shù)據(jù)庫維護(hù)增加困難消除不必要的冗余后的初步E-R圖稱為基本E-R圖8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-視圖集成分析方法消除冗余以數(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)系消除冗余8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-視圖集成分析方法消除冗余效率VS冗余信息需要根據(jù)用戶的整體需求來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Q4進(jìn)行修改8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-視圖集成規(guī)范化理論消除冗余函數(shù)依賴的概念提供了消除冗余聯(lián)系的形式化工具8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-視圖集成規(guī)范化理論消除冗余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

部門和職工之間一對多的聯(lián)系可表示為：職工號(hào)→部門號(hào)職工和項(xiàng)目之間多對多的聯(lián)系可表示為：（職工號(hào)，項(xiàng)目號(hào)）→工作天數(shù)得到函數(shù)依賴集FL

8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-視圖集成規(guī)范化理論消除冗余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。冗余的聯(lián)系一定在D中，而D中的聯(lián)系不一定是冗余的；8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-視圖集成視圖集成后形成一個(gè)整體的數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)，對該整體概念結(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8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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)行評審、修改和優(yōu)化，然后把它確定下來，作為數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)，作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的依據(jù)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，得到全局概念結(jié)構(gòu)驗(yàn)證整體概念結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)抽象分類聚集概括概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié)設(shè)計(jì)局部視圖⒈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)范化理論第八章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述8.2需求分析8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)8.6數(shù)據(jù)庫實(shí)施和維護(hù)8.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)把概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)好的基本E-R圖轉(zhuǎn)換為與選用DBMS產(chǎn)品所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu)8.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為一般的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型將轉(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)換對數(shù)據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)用戶子模式8.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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)確定數(shù)據(jù)依賴消除冗余的聯(lián)系確定所屬范式按照需求分析階段得到的各種應(yīng)用對數(shù)據(jù)處理的要求，分析對于這樣的應(yīng)用環(huán)境這些模式是否合適注意：并不是規(guī)范化程度越高的關(guān)系就越優(yōu)，一般說來，第三范式就足夠了8.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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)按照需求分析階段得到的各種應(yīng)用對數(shù)據(jù)處理的要求，對關(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8.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定義用戶外模式時(shí)應(yīng)該注重的問題包括三個(gè)方面：(1)使用更符合用戶習(xí)慣的別名(2)針對不同級(jí)別的用戶定義不同的View，以滿足系統(tǒng)對安全性的要求。(3)簡化用戶對系統(tǒng)的使用8.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[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）8.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品1（產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，規(guī)格，單價(jià)）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不允許他們查詢的數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)的安全性第八章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述8.2需求分析8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)8.6數(shù)據(jù)庫實(shí)施和維護(hù)8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫在物理設(shè)備上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存取方法稱為數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)，它依賴于選定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為一個(gè)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)的過程，就是數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)的步驟確定數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中主要指存取方法和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)對物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行評價(jià)，評價(jià)的重點(diǎn)是時(shí)間和空間效率如果評價(jià)結(jié)果滿足原設(shè)計(jì)要求，則可進(jìn)入到物理實(shí)施階段，否則，就需要重新設(shè)計(jì)或修改物理結(jié)構(gòu)，有時(shí)甚至要返回邏輯設(shè)計(jì)階段修改數(shù)據(jù)模型8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)物理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)備工作對要運(yùn)行的事務(wù)進(jìn)行詳細(xì)分析，獲得選擇物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)所需參數(shù)充分了解所用RDBMS的內(nèi)部特征，特別是系統(tǒng)提供的存取方法和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)選擇物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)所需參數(shù)數(shù)據(jù)庫查詢事務(wù)查詢的關(guān)系查詢條件所涉及的屬性連接條件所涉及的屬性查詢的投影屬性數(shù)據(jù)更新事務(wù)被更新的關(guān)系每個(gè)關(guān)系上的更新操作條件所涉及的屬性修改操作要改變的屬性值每個(gè)事務(wù)在各關(guān)系上運(yùn)行的頻率和性能要求8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容為關(guān)系模式選擇存取方法(建立存取路徑)設(shè)計(jì)關(guān)系、索引等數(shù)據(jù)庫文件的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)-存取方法選擇DBMS常用存取方法索引方法目前主要是B+樹索引方法經(jīng)典存取方法，使用最普遍

聚簇（Cluster）方法HASH方法8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)-存取方法選擇索引存取方法的選擇根據(jù)應(yīng)用要求確定對哪些屬性列建立索引對哪些屬性列建立組合索引對哪些索引要設(shè)計(jì)為唯一索引8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)-存取方法選擇索引存取方法的選擇選擇索引存取方法的一般規(guī)則如果一個(gè)(或一組)屬性經(jīng)常在查詢條件中出現(xiàn)，則考慮在這個(gè)(或這組)屬性上建立索引(或組合索引)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)屬性上建立索引如果一個(gè)(或一組)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)(或這組)屬性上建立索引8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)-存取方法選擇索引存取方法的選擇關(guān)系上定義的索引數(shù)過多會(huì)帶來較多的額外開銷維護(hù)索引的開銷查找索引的開銷8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)-存取方法選擇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)或這些屬性（稱為聚簇碼）上具有相同值的元組集中存放在連續(xù)的物理塊稱為聚簇8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)-存取方法選擇聚簇存取方法的選擇聚簇的用途大大提高按聚簇碼進(jìn)行查詢的效率例：假設(shè)學(xué)生關(guān)系按所在系建有索引，現(xiàn)在要查詢信息系的所有學(xué)生名單。信息系的500名學(xué)生分布在500個(gè)不同的物理塊上時(shí)，至少要執(zhí)行500次I/O操作如果將同一系的學(xué)生元組集中存放，則每讀一個(gè)物理塊可得到多個(gè)滿足查詢條件的元組，從而顯著地減少了訪問磁盤的次數(shù)8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)-存取方法選擇聚簇存取方法的選擇聚簇的用途2.

節(jié)省存儲(chǔ)空間聚簇以后，聚簇碼相同的元組集中在一起了，因而聚簇碼值不必在每個(gè)元組中重復(fù)存儲(chǔ)，只要在一組中存一次就行了8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)-存取方法選擇聚簇存取方法的選擇聚簇的適用范圍既適用于單個(gè)關(guān)系獨(dú)立聚簇，也適用于多個(gè)關(guān)系組合聚簇8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)-存取方法選擇聚簇存取方法的選擇設(shè)計(jì)候選聚簇對經(jīng)常在一起進(jìn)行連接操作的關(guān)系可以建立聚簇如果一個(gè)關(guān)系的一組屬性經(jīng)常出現(xiàn)在相等比較條件中，則該單個(gè)關(guān)系可建立聚簇如果一個(gè)關(guān)系的一個(gè)(或一組)屬性上的值重復(fù)率很高，則此單個(gè)關(guān)系可建立聚簇。即對應(yīng)每個(gè)聚簇碼值的平均元組數(shù)不太少。太少了，聚簇的效果不明顯8.5