數(shù)據(jù)庫與軟件開發(fā)基礎(chǔ)第八章

數(shù)據(jù)庫與軟件開發(fā)基礎(chǔ)第八章第1頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是要在一個給定的應(yīng)用環(huán)境中，通過合理的邏輯設(shè)計(jì)和有效的物理設(shè)計(jì)，構(gòu)造較優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式，建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，滿足用戶的各種信息需求。

——是數(shù)據(jù)庫在應(yīng)用領(lǐng)域的主要研究課題8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法2目前的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法：規(guī)范化設(shè)計(jì)法按軟件工程思想，將設(shè)計(jì)分為若干階段，明確規(guī)定各階段的任務(wù)，自頂向下逐步求精第2頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)任務(wù)：8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法“數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)”與“數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì)”緊密結(jié)合設(shè)計(jì)六階段：5數(shù)據(jù)庫實(shí)施1需求分析2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4物理設(shè)計(jì)6數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)3第3頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)計(jì)步驟：8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法調(diào)查、收集

信息需求，處理需求安全需求，性能需求完整性需求分析、整理出

需求說明書用概念數(shù)據(jù)模型來表示數(shù)據(jù)及其聯(lián)系，為進(jìn)一步的設(shè)計(jì)提供依據(jù)，產(chǎn)生→概念數(shù)據(jù)模型：ER圖將概念數(shù)據(jù)模型表示的數(shù)據(jù)模式轉(zhuǎn)換成用所選DBMS支持的數(shù)據(jù)模型表示的符合規(guī)范的邏輯模式、外模式→設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式，包括：文件結(jié)構(gòu)、存取路徑、索引和存儲空間的分配等，與DBMS、OS、硬件有關(guān)。用所選的DBMS提供的DDL定義數(shù)據(jù)模式→裝入數(shù)據(jù)→用合適的開發(fā)工具編制應(yīng)用程序→聯(lián)機(jī)調(diào)試并試運(yùn)行→進(jìn)行性能分析，若不符合要求，則調(diào)整相關(guān)部分的設(shè)計(jì)或修改應(yīng)用程序，直至能高效、穩(wěn)定、正確地運(yùn)行4第4頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月應(yīng)用1應(yīng)用要求...應(yīng)用n應(yīng)用要求概念模式邏輯模式內(nèi)模式應(yīng)用1外模式應(yīng)用n外模式...綜合轉(zhuǎn)換映象映象現(xiàn)實(shí)世界信息世界模型機(jī)器世界模型8.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法需求分析概念結(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)設(shè)計(jì)階段與數(shù)據(jù)庫模式的對應(yīng)關(guān)系：5第5頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2需求分析了解原系統(tǒng)的工作概況明確用戶的各種需求信息需求、處理需求

安全需求、完整性需求

性能需求(、未來需求)確定新系統(tǒng)的功能(系統(tǒng)目標(biāo))

一、任務(wù)明確要“做什么？”，而不考慮“怎么做？”6第6頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月二、需求分析的重點(diǎn)——數(shù)據(jù)、處理

·用戶的信息要求

用戶用到的數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)，確定數(shù)據(jù)庫中應(yīng)存儲哪些數(shù)據(jù)

·用戶的處理要求

要求完成的處理功能，響應(yīng)時間，涉及的數(shù)據(jù)，處理方式等

·對數(shù)據(jù)的安全性、完整性的要求8.2需求分析7第7頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月三、步驟(1)收集信息→了解組織機(jī)構(gòu)與職能→業(yè)務(wù)現(xiàn)狀(業(yè)務(wù)流程、信息種類、處理方法)

(各部門輸入和使用的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的加工和處理，輸出信息，輸出到的部門，輸出的格式等)

→系統(tǒng)邊界（工作的計(jì)算機(jī)處理和人工處理）(2)分析與整理→結(jié)構(gòu)化分析方法SA（自頂向下、逐層分解）

分析業(yè)務(wù)流程→數(shù)據(jù)流圖(DFD)→數(shù)據(jù)字典(DD)(3)評審8.2需求分析8第8頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月8.2需求分析數(shù)據(jù)流圖：用于建立功能模型，系統(tǒng)邏輯功能的圖形表示；

正方形：表示數(shù)據(jù)源點(diǎn)或終點(diǎn)；

開口矩形：代表數(shù)據(jù)存儲；

圓形（圓角矩形）：代表變換數(shù)據(jù)的處理；箭頭：特定數(shù)據(jù)的流動方向；分解、精化數(shù)據(jù)字典：是對系統(tǒng)數(shù)據(jù)元素精確、嚴(yán)格定義的有組織的列表，目的使“各級人員”對數(shù)據(jù)的輸入、輸出、存儲，甚至中間計(jì)算結(jié)果有相同的理解。

包括：名字，別名，使用地點(diǎn)與方式，內(nèi)容描述和補(bǔ)充信息；9第9頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月概念結(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)。8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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DBMS。是現(xiàn)實(shí)世界與機(jī)器世界的中介，一方面能夠充分反映現(xiàn)實(shí)世界（實(shí)體與實(shí)體之間的聯(lián)系），另一方面又易于向關(guān)系等各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。是現(xiàn)實(shí)世界的一個真實(shí)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，當(dāng)現(xiàn)實(shí)世界需求改變時，概念結(jié)構(gòu)可以很容易地作相應(yīng)調(diào)整。

——概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)工具：E－R圖10第10頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月需求需求1需求n需求1.1需求1.2需求n.1需求n.2概念模式1.1概念模式1概念模式1.2概念模式n.1概念模式n.2概念模式n全局概念模式自頂向下需求分析自底向上概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11第11頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月信息世界認(rèn)識抽象機(jī)器世界概念模型DBMS支持的數(shù)據(jù)模型現(xiàn)實(shí)事物概念模型：是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個過渡的中間層次。概念模型特點(diǎn)：概念模型是對現(xiàn)實(shí)世界的抽象和概括，它真實(shí)、充分地反映了現(xiàn)實(shí)世界中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。由于概念模型簡潔、明晰、獨(dú)立于機(jī)器，很容易理解概念模型易于更改概念模型容易向關(guān)系、網(wǎng)狀、層次等各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換8.3.1概念模型12第12頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月1.實(shí)體（Entity）：

客觀存在并可相互區(qū)分的事物叫實(shí)體

例如：一個職工，一個納稅人，一個部門，一次納稅申報(bào)2.屬性（Attribute）：

屬性是實(shí)體具有的某一特性一個實(shí)體可以由若干個屬性來描述。例如：納稅人由納稅人識別號,名稱,電話,行業(yè),從業(yè)人數(shù)（110108000000001，北京手表廠，62511188，鐘表制造業(yè)，2500，）8.3.1概念模型概念模型涉及的主要概念：13第13頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月碼（Key）唯一標(biāo)識實(shí)體的屬性集稱為碼。例如，納稅人識別號是納稅人實(shí)體的碼域（Domain）屬性的取值范圍例如：名稱域?yàn)樽址?，從業(yè)人數(shù)域?yàn)檎麛?shù)5.實(shí)體型（Entitytype）用實(shí)體名及其屬性名集合來抽象和描述同類實(shí)體。例如，納稅人（納稅人識別號、名稱、電話、行業(yè)、從業(yè)人數(shù)）是一個實(shí)體型8.3.1概念模型14第14頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)體集（Entityset）同型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集。例如，全體納稅人是一個實(shí)體集7.聯(lián)系（Relationship）：兩類：實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系，如屬性之間的聯(lián)系;實(shí)體之間的聯(lián)系兩個實(shí)體型之間的聯(lián)系可以分為三類：

一對一聯(lián)系、一對多聯(lián)系、多對多聯(lián)系8.3.1概念模型15第15頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月一對一聯(lián)系（1：1）：若對于實(shí)體集A中每一個實(shí)體，實(shí)體集B中至多有一個實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對一聯(lián)系，記為1：1。一對多聯(lián)系（1：n）：若對于實(shí)體集A中的每一個實(shí)體，實(shí)體集B中有n個實(shí)體（n>=0）與之聯(lián)系；反之，對于實(shí)體集B中的每一個實(shí)體，實(shí)體集A中至多一個實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對多的聯(lián)系，記為1：n多對多聯(lián)系（m：n）：若對于實(shí)體集A中的每一個實(shí)體，實(shí)體集B中有n個實(shí)體（n>=0）與之聯(lián)系；反之，對于實(shí)體集B中的每一個實(shí)體，實(shí)體集A中也有m個實(shí)體（m>=0）與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有多對多的聯(lián)系，記為m：n8.3.1概念模型16第16頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月概念模型最常用的表示方法是：

實(shí)體—聯(lián)系方法（Entity-RelationshipApproach）用E-R圖來描述現(xiàn)實(shí)世界某一組織的概念模型。在E-R圖中：用長方形表示實(shí)體型，在框內(nèi)寫上實(shí)體名用橢圓形表示實(shí)體屬性用無向邊把連接實(shí)體與其屬性用菱形表示實(shí)體間的聯(lián)系，菱形框內(nèi)寫上聯(lián)系名用無向邊把連接菱形與有關(guān)實(shí)體，在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型（1：1，1：n，m：n），若聯(lián)系也有屬性，則把屬性和菱形也用無向邊連上8.3.1概念模型17第17頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月8.3.1概念模型學(xué)生選課課程課程號課程名先修課號學(xué)號姓名性別年齡系年級成績nmmn18第18頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月學(xué)生學(xué)號姓名性別年齡系年級課程課程號課程名選修課號(a)實(shí)體與屬性學(xué)生選課課程成績nm(b)實(shí)體與實(shí)體間聯(lián)系8.3.1概念模型19第19頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月聯(lián)系名實(shí)體型B11(a)實(shí)體型A聯(lián)系名實(shí)體型Bn1(b)實(shí)體型A聯(lián)系名實(shí)體型Bnm(c)實(shí)體型A兩實(shí)體間的聯(lián)系(不考慮屬性)8.3.1概念模型20第20頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月三實(shí)體間的聯(lián)系(不考慮屬性)教學(xué)教員1(a)系學(xué)生mn供應(yīng)產(chǎn)品m(b)供應(yīng)商零件np8.3.1概念模型21第21頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月同室1學(xué)生n同一實(shí)體集內(nèi)一對多的聯(lián)系8.3.1概念模型22第22頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)體屬性信息：

倉庫：倉庫號、面積、電話號碼、倉庫主任的職工號

零件：零件號、名稱、規(guī)格、價格、描述

供應(yīng)商：供應(yīng)商號、姓名、地址、電話號碼、帳號

項(xiàng)目：項(xiàng)目號、預(yù)算、開工日期

職工：職工號、姓名、年齡、職稱8.3.1概念模型某工廠物資管理的概念模型23第23頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月倉庫倉庫主任工號倉庫號面積電話號碼職工職工號姓名年齡職稱零件零件號名稱規(guī)格單價描述項(xiàng)目項(xiàng)目號預(yù)算開工日期供應(yīng)商供應(yīng)商號姓名地址帳號電話號碼實(shí)體及其屬性圖8.3.1概念模型24第24頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)體間聯(lián)系信息：

一個倉庫可以存放多種零件，一種零件可以存放在多個倉庫中，因此倉庫和零件具有多對多的聯(lián)系。職工之間具有領(lǐng)導(dǎo)被領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)系。即倉庫主任領(lǐng)導(dǎo)若干保管員，因此職工實(shí)體集中具有一對多的聯(lián)系。供應(yīng)商、項(xiàng)目和零件三者間具有多對多聯(lián)系。即一個供應(yīng)商可以供給若干項(xiàng)目多種零件，每個項(xiàng)目可以使用不同供應(yīng)商供應(yīng)的零件，每種零件可由不同供應(yīng)商供給。8.3.1概念模型25第25頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月供應(yīng)商供應(yīng)項(xiàng)目供應(yīng)量存放倉庫零件庫存量工作領(lǐng)導(dǎo)職工n1m1mnpmn實(shí)體及其聯(lián)系圖8.3.1概念模型26第26頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月1.局部視圖設(shè)計(jì)步驟：對需求分析階段收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織形成實(shí)體、實(shí)體的屬性確定實(shí)體之間的聯(lián)系類型，設(shè)計(jì)分E-R圖。2.設(shè)計(jì)分E-R圖：選擇局部應(yīng)用依據(jù)：中層的數(shù)據(jù)流圖較好地反映了局部應(yīng)用對每個局部應(yīng)用逐一設(shè)計(jì)分E-R圖8.3.2局部視圖設(shè)計(jì)27第27頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月3.確定實(shí)體、屬性、聯(lián)系：“屬性”不具有再描述的性質(zhì)，是不可再分的數(shù)據(jù)項(xiàng)“屬性”不能與其它實(shí)體具有聯(lián)系

原則：為了簡化E-R圖，盡量作為屬性對待實(shí)體是客觀世界中的事務(wù)，反映客觀存在的對象從數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典中抽取“實(shí)體”和“屬性”的區(qū)分：8.3.2局部視圖設(shè)計(jì)28第28頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月4.舉例：職工職工號姓名年齡職稱(將職稱作為實(shí)體)職工職工號姓名年齡聘任職稱職稱代碼工資住房標(biāo)準(zhǔn)附加福利m18.3.2局部視圖設(shè)計(jì)29第29頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月零配件采購子系統(tǒng)的ER圖設(shè)計(jì)：核對預(yù)算生產(chǎn)部門零件產(chǎn)品價格預(yù)算生產(chǎn)計(jì)劃書批準(zhǔn)/不批準(zhǔn)確定采購計(jì)劃零件報(bào)價單供應(yīng)商報(bào)價庫存量已批準(zhǔn)生產(chǎn)計(jì)劃書編制訂貨單主管部門零配件采購記錄供應(yīng)商采購計(jì)劃地址等信息訂單細(xì)節(jié)核對預(yù)算批準(zhǔn)/不批準(zhǔn)訂貨單8.3.2局部視圖設(shè)計(jì)注：系統(tǒng)不復(fù)雜，從第一層流圖入手，若復(fù)雜，應(yīng)從更下層的流圖入手，設(shè)計(jì)各個分ER圖，由各個分ER圖匯總成為局部應(yīng)用的分ER圖。30第30頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)需求分析：產(chǎn)品和零件之間是多對多的聯(lián)系供應(yīng)商和零件之間是多對多的聯(lián)系（有屬性“單價”）產(chǎn)品、零件、供應(yīng)商三者之間還存在多對多的聯(lián)系問題：

零件與訂貨單之間是什么聯(lián)系？

已列出的實(shí)體和聯(lián)系是否充分表示了應(yīng)用的需求？調(diào)整E-R圖：依據(jù)：區(qū)分實(shí)體和屬性的準(zhǔn)則、數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典8.3.2局部視圖設(shè)計(jì)31第31頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月調(diào)整E-R圖：

訂單細(xì)節(jié)上升為實(shí)體。

訂單：由訂單號、供應(yīng)商地址、日期等信息構(gòu)成；

訂單細(xì)節(jié)：包括所訂的零件號、數(shù)量。

訂單與訂單細(xì)節(jié)兩個實(shí)體間的聯(lián)系：為1：n聯(lián)系。

訂單細(xì)節(jié)與零件之間為1：1聯(lián)系。報(bào)價反映的是供應(yīng)商與零件之間的多對多聯(lián)系，不必作為實(shí)體對待。8.3.2局部視圖設(shè)計(jì)32第32頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月產(chǎn)品構(gòu)成組成數(shù)量零件報(bào)價供應(yīng)商供應(yīng)訂單細(xì)節(jié)供應(yīng)數(shù)量訂貨組成單價訂單mmnnpp11n1n零配件采購子系統(tǒng)分E-R圖8.3.2局部視圖設(shè)計(jì)33第33頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)體的屬性：

產(chǎn)品：{產(chǎn)品號，產(chǎn)品名稱，預(yù)算}

零件：{零件號，零件名，規(guī)格，現(xiàn)有庫存}

供應(yīng)商：{供應(yīng)商號，供應(yīng)商名，地址，電話號碼}訂單：{訂單號，供應(yīng)商名，供應(yīng)商地址，日期}訂單細(xì)節(jié)：{訂單號，細(xì)節(jié)號，零件號，訂購數(shù)量}8.3.2局部視圖設(shè)計(jì)34第34頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月視圖集成的兩種方式：多個分E-R圖一次集成逐步集成用累加的方式，一次集成兩個分E-R圖。集成E-R圖步驟：消除沖突，合并分E-R圖，生成初步E-R圖；進(jìn)行修改，消除不必要的冗余，生成基本E-R圖8.3.3視圖的集成35第35頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月消除沖突，合并分E-R圖，生成初步E-R圖三類沖突：屬性沖突、命名沖突、結(jié)構(gòu)沖突（1）屬性沖突:屬性取值單位沖突。屬性域的沖突，即屬性值的類型、取值范圍不同。解決：共同協(xié)商解決（2）命名沖突：異名同義：各個子系統(tǒng)對同一對象取了不同的名字同名異義，對不同的對象取了相同的名字解決：共同協(xié)商解決8.3.3視圖的集成36第36頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）結(jié)構(gòu)沖突（3種形式）:同一對象在不同應(yīng)用中作了不同的抽象。解決：遵循區(qū)分屬性和實(shí)體的準(zhǔn)則，使同一對象在整個系統(tǒng)中具有相同的抽象。同一實(shí)體在不同的分E-R圖中屬性的組成不同，或個數(shù)不同，或次序不同。解決：取各分E-R圖中同一實(shí)體屬性的并，然后再適當(dāng)調(diào)整屬性的次序。例如：↘

8.3.3視圖的集成37第37頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月例如：產(chǎn)品->{產(chǎn)品號、產(chǎn)品名}{產(chǎn)品名、產(chǎn)品號、數(shù)量、預(yù)算}{產(chǎn)品號、生產(chǎn)部門代碼、數(shù)量}->{產(chǎn)品號、產(chǎn)品名、生產(chǎn)部門代碼、數(shù)量、預(yù)算}實(shí)體間的聯(lián)系在不同的分E-R圖中為不同的類型解決：根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的語義來調(diào)整例如：產(chǎn)品、零件與供應(yīng)商——“供應(yīng)”（多對多）零件與產(chǎn)品——“構(gòu)成”（多對多）這兩個聯(lián)系互相不能包含，合并時把它們綜合起來8.3.3視圖的集成38第38頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月產(chǎn)品構(gòu)成數(shù)量零件mn供應(yīng)商供應(yīng)數(shù)量零件產(chǎn)品nmp產(chǎn)品構(gòu)成組成數(shù)量零件mn供應(yīng)商供應(yīng)nmp供應(yīng)數(shù)量(合并)8.3.3視圖的集成39第39頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月2.消除不必要的冗余，設(shè)計(jì)基本E-R圖冗余的數(shù)據(jù)，或者實(shí)體間冗余的聯(lián)系庫存數(shù)量零件零件名零件號存放倉庫數(shù)量mn消除冗余的方法：

通過分析（根據(jù)語義）找出冗余并消除8.3.3視圖的集成40第40頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月工程使用1參加人數(shù)m1職工n零件工程使用零件1m承擔(dān)課題組組成人數(shù)n1職工數(shù)量1n(消除冗余)工程承擔(dān)課題組1m組成人數(shù)m1職工8.3.3視圖的集成41第41頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月說明：為了提高查詢效率，可以保留一些冗余數(shù)據(jù)根據(jù)需求保留冗余數(shù)據(jù)應(yīng)定義完整性約束條件，保證數(shù)據(jù)庫的完整性例如：應(yīng)用需經(jīng)常查詢各種零件的庫存量每次查詢每個倉庫某零件的庫存，再求和定義完整性約束：零件的庫存＝該零件在各倉庫的存放量

8.3.3視圖的集成庫存數(shù)量零件零件名零件號存放倉庫數(shù)量mn42第42頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月任務(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)換為與選用的具體機(jī)器上的DBMS產(chǎn)品所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu)。步驟：將概念結(jié)構(gòu)向一般關(guān)系模型轉(zhuǎn)化。將第一步得到的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為特定的DBMS支持下的數(shù)據(jù)模型。依據(jù)應(yīng)用的需求和具體的DBMS的特征進(jìn)行調(diào)整與完善。8.4邏輯視圖設(shè)計(jì)43第43頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)換核心：實(shí)體、實(shí)體間的聯(lián)系→關(guān)系模式確定關(guān)系模式的屬性和碼方法：實(shí)體：將每個實(shí)體轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系，實(shí)體的屬性即為關(guān)系的屬性，實(shí)體的碼即為關(guān)系的碼

實(shí)體間的聯(lián)系：1：1

——

在兩個實(shí)體轉(zhuǎn)換成的兩個關(guān)系中任意一個關(guān)系的屬性中加入另一個關(guān)系的碼8.4.1E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換44第44頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月例如：某工廠中每個車間生產(chǎn)一種產(chǎn)品轉(zhuǎn)換：每個實(shí)體轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系車間（車間號、車間名、車間主任代碼、電話號碼）產(chǎn)品（產(chǎn)品號、產(chǎn)品名、規(guī)格）車間生產(chǎn)產(chǎn)品118.4.1E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換45第45頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月問題：在哪個關(guān)系中加入另一個關(guān)系的碼

根據(jù)應(yīng)用的查詢情況若經(jīng)常在查詢車間關(guān)系時查詢此車間生產(chǎn)的產(chǎn)品代碼，可將產(chǎn)品號放入車間關(guān)系，以減少查詢時的連接操作。

若查詢產(chǎn)品關(guān)系時要經(jīng)常查詢車間號，則可將車間號放入產(chǎn)品關(guān)系。若無上述兩種情況，可在任一關(guān)系中加入另一關(guān)系的碼車間（車間號、車間名、車間主任代碼、電話號碼、產(chǎn)品號）產(chǎn)品（產(chǎn)品號、產(chǎn)品名、規(guī)格、車間號）8.4.1E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換46第46頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)體間的聯(lián)系：1：n

——在n端實(shí)體轉(zhuǎn)換成的關(guān)系中加入1端實(shí)體轉(zhuǎn)換成的關(guān)系碼。例如：部門實(shí)體與職工實(shí)體之間聯(lián)系為1：n轉(zhuǎn)換為：部門（部門號、部門名、電話號碼）職工（職工號、職工名、性別、年齡、部門號）部門屬于職工1n8.4.1E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換47第47頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)體間的聯(lián)系：m：n

——將聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系，關(guān)系的屬性為諸個實(shí)體的碼加上聯(lián)系具有的屬性，而關(guān)系的碼則為諸實(shí)體的碼的組合。例如：產(chǎn)品實(shí)體與零件實(shí)體之間是m：n的聯(lián)系，轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式：產(chǎn)品（產(chǎn)品號、產(chǎn)品名、規(guī)格）零件（零件號、零件名、庫存量）組成（產(chǎn)品號、零件號、數(shù)量）8.4.1E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換48第48頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月舉例：將P150圖8-18的E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式：

產(chǎn)品（產(chǎn)品號、產(chǎn)品名、規(guī)格）

零件（零件號、零件名、庫存量）

產(chǎn)品構(gòu)成（產(chǎn)品號、零件號、數(shù)量）

供應(yīng)商（供應(yīng)商號、供應(yīng)商名、地址、電話號碼）

零件報(bào)價（零件號、供應(yīng)商號、單價）

供應(yīng)（產(chǎn)品號、零件號、供應(yīng)商號、數(shù)量）

訂單細(xì)節(jié)（訂單細(xì)節(jié)號、數(shù)量、訂單號、零件號）

訂單（訂單號、日期）8.4.1E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換49第49頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)應(yīng)用需要修改和調(diào)整，提高應(yīng)用系統(tǒng)的性能。修改和調(diào)整包括兩個方面：

數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)上的調(diào)整

——

根據(jù)數(shù)據(jù)字典中記載的對信息查詢的響應(yīng)時間的要求和查詢頻度要求。設(shè)計(jì)用戶子模式——

根據(jù)局部應(yīng)用需求、DBMS特點(diǎn)增加必要的冗余數(shù)據(jù)可將經(jīng)常做連接查詢的兩個關(guān)系合并為一個關(guān)系。應(yīng)從E-R圖出發(fā)，仔細(xì)考慮修改后對相關(guān)實(shí)體與實(shí)體之間的聯(lián)系有什么影響，然后再進(jìn)行修改8.4.2數(shù)據(jù)模型的調(diào)整和完善50第50頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月允許任何顧客查詢產(chǎn)品號、產(chǎn)品名、規(guī)格、單價

設(shè)計(jì)用戶子模式——根據(jù)局部應(yīng)用需求、DBMS特點(diǎn)使用更符合用戶習(xí)慣的別名對不同級別的用戶定義不同的視圖舉例：部門（部門號、部門名稱、經(jīng)理姓名）↓單位（單位代碼、名稱、領(lǐng)導(dǎo)姓名）解決：定義視圖CREATEVIEWUNIT（UNO，NAME，LEADER）ASSELECTDNO，DEPTNAME，MGRFROMDEPT；舉例：產(chǎn)品（產(chǎn)品號、產(chǎn)品名、規(guī)格、單價、生產(chǎn)車間、生產(chǎn)負(fù)責(zé)人、技術(shù)數(shù)據(jù)、測試結(jié)果）允許銷售部門查詢產(chǎn)品號、產(chǎn)品名、規(guī)格、單價生產(chǎn)車間、生產(chǎn)負(fù)責(zé)人、解決：為一般顧客和產(chǎn)品銷售部門各定義一個視圖領(lǐng)導(dǎo)——保證安全性8.4.2數(shù)據(jù)模型的調(diào)整和完善51第51頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月

設(shè)計(jì)用戶子模式——根據(jù)局部應(yīng)用需求、DBMS特點(diǎn)簡化用戶對系統(tǒng)的使用

使用更符合用戶習(xí)慣的別名對不同級別的用戶定義不同的視圖——保證安全性可將某些應(yīng)用中經(jīng)常用到的復(fù)雜查詢定義為視圖，用戶每次只對定義好的視圖進(jìn)行查詢，使用戶感到簡單直觀、易于理解。8.4.2數(shù)據(jù)模型的調(diào)整和完善52第52頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)：

數(shù)據(jù)庫在實(shí)際的物理設(shè)備上的存儲結(jié)構(gòu)和存取方法。數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)：

對設(shè)計(jì)好的邏輯數(shù)據(jù)模型選擇一個最符合應(yīng)用要求的物理結(jié)構(gòu)。物理設(shè)計(jì)完全依賴于給定的硬件環(huán)境和數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)53第53頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)系數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：確定數(shù)據(jù)的存儲安排——

提高系統(tǒng)性能將表和索引分別放在不同的磁盤上。將比較大的表分別放在兩個磁盤上。將日志文件和數(shù)據(jù)庫對象分別放在不同的磁盤。例如：選擇屬性列作為次碼建立次索引根據(jù)應(yīng)用要求選擇屬性列建立組合索引根據(jù)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品提供功能建立其它類型的索引確定系統(tǒng)配置設(shè)置系統(tǒng)配置變量，以適應(yīng)應(yīng)用環(huán)境的要求存取路徑的選擇和調(diào)整對同一數(shù)據(jù)存儲一般可建立多條存取路徑（索引）例如：同時使用數(shù)據(jù)庫的用戶數(shù)，同時打開的數(shù)據(jù)庫對象數(shù)，使用緩沖區(qū)長度、個數(shù)，時間片大小，數(shù)據(jù)庫的大小，裝填因子，鎖的數(shù)目等參數(shù)值影響存取時間和存儲空間的分配，物理設(shè)計(jì)時要根據(jù)應(yīng)用環(huán)境確定這些參數(shù)值，使系統(tǒng)性能最優(yōu)。8.5數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)54第54頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù)庫實(shí)施：設(shè)計(jì)人員用DBMS提供的數(shù)據(jù)定義語言和其它實(shí)用程序，將數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)結(jié)果嚴(yán)格描述出來，成為DBMS可以接受的源代碼；經(jīng)過調(diào)試產(chǎn)生目標(biāo)模式，然后組織數(shù)據(jù)入庫的過程。實(shí)施階段的兩項(xiàng)重要工作：數(shù)據(jù)的載入應(yīng)用程序的編碼和調(diào)試8.6數(shù)據(jù)庫的實(shí)施和維護(hù)55第55頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月一、數(shù)據(jù)的載入和應(yīng)用程序的調(diào)試?yán)щy：數(shù)據(jù)量很大數(shù)據(jù)來源不同數(shù)據(jù)的組織方式、結(jié)構(gòu)和格式與新的數(shù)據(jù)庫有差距解決：組織數(shù)據(jù)錄入將各類源數(shù)據(jù)從各個局部應(yīng)用中抽取出來，輸入計(jì)算機(jī)，再分類轉(zhuǎn)換，最后綜合成符合新設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的形式，輸入數(shù)據(jù)庫。

注意：檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，防止不正確數(shù)據(jù)入庫8.6數(shù)據(jù)庫的實(shí)施和維護(hù)56第56頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月方法：原系統(tǒng)為手工系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)原系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序利用DBMS的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具注意：要保證在新的應(yīng)用運(yùn)行時，數(shù)據(jù)的正確、完整；組織數(shù)據(jù)入庫的同時，調(diào)試應(yīng)用程序。8.6數(shù)據(jù)庫的實(shí)施和維護(hù)57第57頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月二、數(shù)據(jù)庫的試運(yùn)行

有一小部分已輸入數(shù)據(jù)庫后，就可以開始對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試，這稱為數(shù)據(jù)庫的試運(yùn)行。

測試內(nèi)容：

測試應(yīng)用程序的功能是否滿足設(shè)計(jì)要求

試運(yùn)行的工作重點(diǎn)測試系統(tǒng)的性能指標(biāo)，分析其是否達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。

只有小部分?jǐn)?shù)據(jù)量的情況下很難做到這一點(diǎn)

注意：應(yīng)首先調(diào)試運(yùn)行DBMS的恢復(fù)功能8.6數(shù)據(jù)庫的實(shí)施和維護(hù)58第58頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月三、數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行和維護(hù)

數(shù)據(jù)庫維護(hù)：

對數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)進(jìn)行評價、調(diào)整、修改，是設(shè)計(jì)工作的繼續(xù)和提高。

運(yùn)行和維護(hù)的主要工作：數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲和恢復(fù)數(shù)據(jù)庫的安全性、完整性控制數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)督、分析和改進(jìn)數(shù)據(jù)庫的重組織與重構(gòu)造按原設(shè)計(jì)要求重新安排存儲位置，回收垃圾不修改原設(shè)計(jì)的邏輯和物理結(jié)構(gòu)修改數(shù)據(jù)庫的模式和內(nèi)模式8.6數(shù)據(jù)庫的實(shí)施和維護(hù)59第59頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月601.數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)階段通常采用

的設(shè)計(jì)方法。A.自底向上 B.自頂向下 C.回溯 D.面向?qū)ο?/p>

2.數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：

。A．設(shè)計(jì)外模式 B．選擇存取路徑 C．裝載數(shù)據(jù) D．調(diào)試應(yīng)用程序

3.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中，確定數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)，即確定關(guān)系、索引、聚簇等數(shù)據(jù)的存儲安排和存儲結(jié)構(gòu)等工作屬于

。A.需求分析階段 B.邏輯設(shè)計(jì)階段 C.概念設(shè)計(jì)階段 D.物理設(shè)計(jì)階段ABD第60頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月4.在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)階段，首先應(yīng)該設(shè)計(jì)

。A．視圖 B．基表 C．索引 D．應(yīng)用程序梗概5.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員和用戶之間溝通信息的橋梁是

。A．實(shí)體聯(lián)系圖 B．程序流程圖 C．模塊結(jié)構(gòu)圖 D．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖6．在關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中，對關(guān)系進(jìn)行規(guī)范化處理，使關(guān)系達(dá)到一定的范式，例如達(dá)到3NF，這是

階段的任務(wù)。需求分析B.邏輯設(shè)計(jì)C.概念設(shè)計(jì)D.物理設(shè)計(jì)BAB61第61頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月7.以下敘述中，屬于結(jié)構(gòu)沖突的是

。A．同一對象在同一分E-R圖中具有不同的抽象B．同一對象在不同分E-R圖中具有不同的抽象C．同一實(shí)體在不同分E-R圖中所包含的屬性個數(shù)和排列次序完全相同D．以上敘述均不屬于結(jié)構(gòu)沖突8.學(xué)生社團(tuán)可以接納多名學(xué)生參加，但每個學(xué)生只能參加一個社團(tuán)，從學(xué)生到社團(tuán)之間參加聯(lián)系的類型是

。A．多對多B．一對一C．多對一D．一對多CB62第62頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月9.在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的需求分析階段，通過調(diào)查要從用戶處獲得對數(shù)據(jù)庫的

。A．信息需求和處理需求 B．輸入需求和輸出需求C．存儲需求和結(jié)構(gòu)需求 D．信息需求和結(jié)構(gòu)需求

10.反映現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體及實(shí)體間聯(lián)系的信息模型是

。A.關(guān)系模型B.層次模型C.網(wǎng)狀模型D.ER模型DA63第63頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月64填空：1.在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)過程中，視圖在

階段設(shè)計(jì)，索引在

階段設(shè)計(jì)。2.在關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中，外模式是在

設(shè)計(jì)階段進(jìn)行。3.在合并局部E-R圖的過程中，要消除：屬性沖突、命名沖突和

三類沖突。

判斷：1.概念模型中的一個多對多聯(lián)系對應(yīng)于關(guān)系模型中的一個關(guān)系模式。2.數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計(jì)獨(dú)立于硬件和軟件。3.消除結(jié)構(gòu)沖突是數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)階段的任務(wù)之一。邏輯設(shè)計(jì)×物理設(shè)計(jì)邏輯√√結(jié)