1、.一、數據庫設計過程數據庫技術是信息資源管理最有效的手段。數據庫設計是指對于一個給定的應用環境，構造最優的數據庫模式，建立數據庫及其應用系統，有效存儲數據，滿足用戶信息要求和處理要求。數據庫設計中需求分析階段綜合各個用戶的應用需求（現實世界的需求），在概念設計階段形成獨立于機器特點、獨立于各個DBMS產品的概念模式（信息世界模型），用E-R圖來描述。在邏輯設計階段將E-R圖轉換成具體的數據庫產品支持的數據模型如關系模型，形成數據庫邏輯模式。然后根據用戶處理的要求，安全性的考慮，在基本表的基礎上再建立必要的視圖（VIEW）形成數據的外模式。在物理設計階段根據DBMS特點和處理的需要，進行物理存儲

2、安排，設計索引，形成數據庫內模式。1.需求分析階段需求收集和分析，結果得到數據字典描述的數據需求（和數據流圖描述的處理需求）。需求分析的重點是調查、收集與分析用戶在數據管理中的信息要求、處理要求、安全性與完整性要求。需求分析的方法：調查組織機構情況、調查各部門的業務活動情況、協助用戶明確對新系統的各種要求、確定新系統的邊界。常用的調查方法有：跟班作業、開調查會、請專人介紹、詢問、設計調查表請用戶填寫、查閱記錄。分析和表達用戶需求的方法主要包括自頂向下和自底向上兩類方法。自頂向下的結構化分析方法（StructuredAnalysis，簡稱SA方法）從最上層的系統組織機構入手，采用逐層分解的方式分

3、析系統，并把每一層用數據流圖和數據字典描述。數據流圖表達了數據和處理過程的關系。系統中的數據則借助數據字典（DataDictionary，簡稱DD）來描述。數據字典是各類數據描述的集合，它是關于數據庫中數據的描述，即元數據，而不是數據本身。數據字典通常包括數據項、數據結構、數據流、數據存儲和處理過程五個部分(至少應該包含每個字段的數據類型和在每個表內的主外鍵)。數據項描述數據項名，數據項含義說明，別名，數據類型，長度，取值范圍，取值含義，與其他數據項的邏輯關系數據結構描述數據結構名，含義說明，組成:數據項或數據結構數據流描述數據流名，說明，數據流來源，數據流去向，組成:數據結構，平均流量，高峰

4、期流量數據存儲描述數據存儲名，說明，編號，流入的數據流，流出的數據流，組成:數據結構，數據量，存取方式處理過程描述處理過程名，說明，輸入:數據流，輸出:數據流,處理:簡要說明2.概念結構設計階段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DBMS的概念模型，可以用E-R圖表示。概念模型用于信息世界的建模。概念模型不依賴于某一個DBMS支持的數據模型。概念模型可以轉換為計算機上某一DBMS支持的特定數據模型。概念模型特點：(1)具有較強的語義表達能力，能夠方便、直接地表達應用中的各種語義知識。(2)應該簡單、清晰、易于用戶理解，是用戶與數據庫設計人員之間進行交流的語言。概念模型設計的一

5、種常用方法為IDEF1X方法，它就是把實體-聯系方法應用到語義數據模型中的一種語義模型化技術，用于建立系統信息模型。使用IDEF1X方法創建E-R模型的步驟如下所示:2.1第零步初始化工程這個階段的任務是從目的描述和范圍描述開始，確定建模目標，開發建模計劃，組織建模隊伍，收集源材料，制定約束和規范。收集源材料是這階段的重點。通過調查和觀察結果，業務流程，原有系統的輸入輸出，各種報表，收集原始數據，形成了基本數據資料表。2.2第一步定義實體實體集成員都有一個共同的特征和屬性集，可以從收集的源材料基本數據資料表中直接或間接標識出大部分實體。根據源材料名字表中表示物的術語以及具有“代碼”結尾的術語，

6、如客戶代碼、代理商代碼、產品代碼等將其名詞部分代表的實體標識出來，從而初步找出潛在的實體，形成初步實體表。2.3第二步定義聯系IDEF1X模型中只允許二元聯系，n元聯系必須定義為n個二元聯系。根據實際的業務需求和規則，使用實體聯系矩陣來標識實體間的二元關系，然后根據實際情況確定出連接關系的勢、關系名和說明，確定關系類型，是標識關系、非標識關系（強制的或可選的）還是非確定關系、分類關系。如果子實體的每個實例都需要通過和父實體的關系來標識，則為標識關系，否則為非標識關系。非標識關系中，如果每個子實體的實例都與而且只與一個父實體關聯，則為強制的，否則為非強制的。如果父實體與子實體代表的是同一現實對象

7、，那么它們為分類關系。2.4第三步定義碼通過引入交叉實體除去上一階段產生的非確定關系，然后從非交叉實體和獨立實體開始標識侯選碼屬性，以便唯一識別每個實體的實例，再從侯選碼中確定主碼。為了確定主碼和關系的有效性，通過非空規則和非多值規則來保證，即一個實體實例的一個屬性不能是空值，也不能在同一個時刻有一個以上的值。找出誤認的確定關系，將實體進一步分解，最后構造出IDEF1X模型的鍵基視圖（KB圖）。2.5第四步定義屬性從源數據表中抽取說明性的名詞開發出屬性表，確定屬性的所有者。定義非主碼屬性，檢查屬性的非空及非多值規則。此外，還要檢查完全依賴函數規則和非傳遞依賴規則，保證一個非主碼屬性必須依賴于主

8、碼、整個主碼、僅僅是主碼。以此得到了至少符合關系理論第三范式的改進的IDEF1X模型的全屬性視圖。2.6第五步定義其他對象和規則定義屬性的數據類型、長度、精度、非空、缺省值、約束規則等。定義觸發器、存儲過程、視圖、角色、同義詞、序列等對象信息。3.邏輯結構設計階段將概念結構轉換為某個DBMS所支持的數據模型（例如關系模型），并對其進行優化。設計邏輯結構應該選擇最適于描述與表達相應概念結構的數據模型，然后選擇最合適的DBMS。將E-R圖轉換為關系模型實際上就是要將實體、實體的屬性和實體之間的聯系轉化為關系模式,這種轉換一般遵循如下原則：1）一個實體型轉換為一個關系模式。實體的屬性就是關系的屬性。

9、實體的碼就是關系的碼。2）一個m:n聯系轉換為一個關系模式。與該聯系相連的各實體的碼以及聯系本身的屬性均轉換為關系的屬性。而關系的碼為各實體碼的組合。3）一個1:n聯系可以轉換為一個獨立的關系模式，也可以與n端對應的關系模式合并。如果轉換為一個獨立的關系模式，則與該聯系相連的各實體的碼以及聯系本身的屬性均轉換為關系的屬性，而關系的碼為n端實體的碼。4）一個1:1聯系可以轉換為一個獨立的關系模式，也可以與任意一端對應的關系模式合并。5）三個或三個以上實體間的一個多元聯系轉換為一個關系模式。與該多元聯系相連的各實體的碼以及聯系本身的屬性均轉換為關系的屬性。而關系的碼為各實體碼的組合。6）同一實體集

10、的實體間的聯系，即自聯系，也可按上述1:1、1:n和m:n三種情況分別處理。7）具有相同碼的關系模式可合并。為了進一步提高數據庫應用系統的性能，通常以規范化理論為指導，還應該適當地修改、調整數據模型的結構，這就是數據模型的優化。確定數據依賴。消除冗余的聯系。確定各關系模式分別屬于第幾范式。確定是否要對它們進行合并或分解。一般來說將關系分解為3NF的標準，即：表內的每一個值都只能被表達一次。?表內的每一行都應該被唯一的標識（有唯一鍵）。表內不應該存儲依賴于其他鍵的非鍵信息。4.數據庫物理設計階段為邏輯數據模型選取一個最適合應用環境的物理結構（包括存儲結構和存取方法）。根據DBMS特點和處理的需要

11、，進行物理存儲安排，設計索引，形成數據庫內模式。5.數據庫實施階段運用DBMS提供的數據語言（例如SQL）及其宿主語言（例如C），根據邏輯設計和物理設計的結果建立數據庫，編制與調試應用程序，組織數據入庫，并進行試運行。數據庫實施主要包括以下工作：用DDL定義數據庫結構、組織數據入庫、編制與調試應用程序、數據庫試運行6.數據庫運行和維護階段數據庫應用系統經過試運行后即可投入正式運行。在數據庫系統運行過程中必須不斷地對其進行評價、調整與修改。包括：數據庫的轉儲和恢復、數據庫的安全性、完整性控制、數據庫性能的監督、分析和改進、數據庫的重組織和重構造。建模工具的使用為加快數據庫設計速度，目前有很多數據

12、庫輔助工具（CASE工具），如Rational公司的RationalRose，CA公司的Erwin和Bpwin，Sybase公司的PowerDesigner以及Oracle公司的OracleDesigner等。ERwin主要用來建立數據庫的概念模型和物理模型。它能用圖形化的方式，描述出實體、聯系及實體的屬性。ERwin支持IDEF1X方法。通過使用ERwin建模工具自動生成、更改和分析IDEF1X模型，不僅能得到優秀的業務功能和數據需求模型，而且可以實現從IDEF1X模型到數據庫物理設計的轉變。ERwin工具繪制的模型對應于邏輯模型和物理模型兩種。在邏輯模型中，IDEF1X工具箱可以方便地用圖

13、形化的方式構建和繪制實體聯系及實體的屬性。在物理模型中，ERwin可以定義對應的表、列，并可針對各種數據庫管理系統自動轉換為適當的類型。設計人員可根據需要選用相應的數據庫設計建模工具。例如需求分析完成之后，設計人員可以使用Erwin畫ER圖，將ER圖轉換為關系數據模型，生成數據庫結構；畫數據流圖，生成應用程序。二、數據庫設計技巧1.設計數據庫之前（需求分析階段）1)理解客戶需求，詢問用戶如何看待未來需求變化。讓客戶解釋其需求，而且隨著開發的繼續，還要經常詢問客戶保證其需求仍然在開發的目的之中。2)了解企業業務可以在以后的開發階段節約大量的時間。3)重視輸入輸出。在定義數據庫表和字段需求（輸入）

14、時，首先應檢查現有的或者已經設計出的報表、查詢和視圖（輸出）以決定為了支持這些輸出哪些是必要的表和字段。舉例：假如客戶需要一個報表按照郵政編碼排序、分段和求和，你要保證其中包括了單獨的郵政編碼字段而不要把郵政編碼糅進地址字段里。4)創建數據字典和ER圖表ER圖表和數據字典可以讓任何了解數據庫的人都明確如何從數據庫中獲得數據。ER圖對表明表之間關系很有用，而數據字典則說明了每個字段的用途以及任何可能存在的別名。對SQL表達式的文檔化來說這是完全必要的。5)定義標準的對象命名規范數據庫各種對象的命名必須規范。2.表和字段的設計（數據庫邏輯設計）表設計原則1)標準化和規范化數據的標準化有助于消除數據

15、庫中的數據冗余。標準化有好幾種形式，但ThirdNormalForm（3NF）通常被認為在性能、擴展性和數據完整性方面達到了最好平衡。簡單來說，遵守3NF標準的數據庫的表設計原則是：“OneFactinOnePlace”即某個表只包括其本身基本的屬性，當不是它們本身所具有的屬性時需進行分解。表之間的關系通過外鍵相連接。它具有以下特點：有一組表專門存放通過鍵連接起來的關聯數據。舉例：某個存放客戶及其有關定單的3NF數據庫就可能有兩個表：Customer和Order。Order表不包含定單關聯客戶的任何信息，但表內會存放一個鍵值，該鍵指向Customer表里包含該客戶信息的那一行。事實上，為了效率

16、的緣故，對表不進行標準化有時也是必要的。2)數據驅動采用數據驅動而非硬編碼的方式，許多策略變更和維護都會方便得多，大大增強系統的靈活性和擴展性。舉例，假如用戶界面要訪問外部數據源（文件、XML文檔、其他數據庫等），不妨把相應的連接和路徑信息存儲在用戶界面支持表里。還有，如果用戶界面執行工作流之類的任務（發送郵件、打印信箋、修改記錄狀態等），那么產生工作流的數據也可以存放在數據庫里。角色權限管理也可以通過數據驅動來完成。事實上，如果過程是數據驅動的，你就可以把相當大的責任推給用戶，由用戶來維護自己的工作流過程。3)考慮各種變化在設計數據庫的時候考慮到哪些數據字段將來可能會發生變更。舉例，姓氏就是

17、如此（注意是西方人的姓氏，比如女性結婚后從夫姓等）。所以，在建立系統存儲客戶信息時，在單獨的一個數據表里存儲姓氏字段，而且還附加起始日和終止日等字段，這樣就可以跟蹤這一數據條目的變化。字段設計原則4)每個表中都應該添加的3個有用的字段?dRecordCreationDate，在VB下默認是Now()，而在SQLServer下默認為GETDATE()?sRecordCreator，在SQLServer下默認為NOTNULLDEFAULTUSER?nRecordVersion，記錄的版本標記；有助于準確說明記錄中出現null數據或者丟失數據的原因5)對地址和電話采用多個字段描述街道地址就短短一行記

18、錄是不夠的。Address_Line1、Address_Line2和Address_Line3可以提供更大的靈活性。還有，電話號碼和郵件地址最好擁有自己的數據表，其間具有自身的類型和標記類別。6)使用角色實體定義屬于某類別的列在需要對屬于特定類別或者具有特定角色的事物做定義時，可以用角色實體來創建特定的時間關聯關系，從而可以實現自我文檔化。舉例：用PERSON實體和PERSON_TYPE實體來描述人員。比方說，當JohnSmith,Engineer提升為JohnSmith,Director乃至最后爬到JohnSmith,CIO的高位，而所有你要做的不過是改變兩個表PERSON和PERSON_T

19、YPE之間關系的鍵值，同時增加一個日期/時間字段來知道變化是何時發生的。這樣，你的PERSON_TYPE表就包含了所有PERSON的可能類型，比如Associate、Engineer、Director、CIO或者CEO等。還有個替代辦法就是改變PERSON記錄來反映新頭銜的變化，不過這樣一來在時間上無法跟蹤個人所處位置的具體時間。7)選擇數字類型和文本類型盡量充足在SQL中使用smallint和tinyint類型要特別小心。比如，假如想看看月銷售總額，總額字段類型是smallint，那么，如果總額超過了$32,767就不能進行計算操作了。而ID類型的文本字段，比如客戶ID或定單號等等都應該設置

20、得比一般想象更大。假設客戶ID為10位數長。那你應該把數據庫表字段的長度設為12或者13個字符長。但這額外占據的空間卻無需將來重構整個數據庫就可以實現數據庫規模的增長了。8)增加刪除標記字段在表中包含一個“刪除標記”字段，這樣就可以把行標記為刪除。在關系數據庫里不要單獨刪除某一行；最好采用清除數據程序而且要仔細維護索引整體性。3.選擇鍵和索引（數據庫邏輯設計）鍵選擇原則：1)鍵設計4原則?為關聯字段創建外鍵。?所有的鍵都必須唯一。?避免使用復合鍵。?外鍵總是關聯唯一的鍵字段。2)使用系統生成的主鍵設計數據庫的時候采用系統生成的鍵作為主鍵，那么實際控制了數據庫的索引完整性。這樣，數據庫和非人工機

21、制就有效地控制了對存儲數據中每一行的訪問。采用系統生成鍵作為主鍵還有一個優點：當擁有一致的鍵結構時，找到邏輯缺陷很容易。3)不要用用戶的鍵(不讓主鍵具有可更新性)在確定采用什么字段作為表的鍵的時候，可一定要小心用戶將要編輯的字段。通常的情況下不要選擇用戶可編輯的字段作為鍵。4)可選鍵有時可做主鍵把可選鍵進一步用做主鍵，可以擁有建立強大索引的能力。索引使用原則：索引是從數據庫中獲取數據的最高效方式之一。95%的數據庫性能問題都可以采用索引技術得到解決。1) 邏輯主鍵使用唯一的成組索引，對系統鍵（作為存儲過程）采用唯一的非成組索引，對任何外鍵列采用非成組索引。考慮數據庫的空間有多大，表如何進行訪問

22、，還有這些訪問是否主要用作讀寫。2) 大多數數據庫都索引自動創建的主鍵字段，但是可別忘了索引外鍵，它們也是經常使用的鍵，比如運行查詢顯示主表和所有關聯表的某條記錄就用得上。3) 不要索引memo/note字段，不要索引大型字段（有很多字符），這樣作會讓索引占用太多的存儲空間。4) 不要索引常用的小型表不要為小型數據表設置任何鍵，假如它們經常有插入和刪除操作就更別這樣作了。對這些插入和刪除操作的索引維護可能比掃描表空間消耗更多的時間。4.數據完整性設計（數據庫邏輯設計）1) 完整性實現機制：實體完整性：主鍵參照完整性：父表中刪除數據：級聯刪除；受限刪除；置空值父表中插入數據：受限插入；遞歸插入父

23、表中更新數據：級聯更新；受限更新；置空值DBMS對參照完整性可以有兩種方法實現：外鍵實現機制（約束規則）和觸發器實現機制用戶定義完整性：NOTNULL；CHECK；觸發器2)用約束而非商務規則強制數據完整性采用數據庫系統實現數據的完整性。這不但包括通過標準化實現的完整性而且還包括數據的功能性。在寫數據的時候還可以增加觸發器來保證數據的正確性。不要依賴于商務層保證數據完整性；它不能保證表之間（外鍵）的完整性所以不能強加于其他完整性規則之上。3)強制指示完整性在有害數據進入數據庫之前將其剔除。激活數據庫系統的指示完整性特性。這樣可以保持數據的清潔而能迫使開發人員投入更多的時間處理錯誤條件。4)使用

24、查找控制數據完整性控制數據完整性的最佳方式就是限制用戶的選擇。只要有可能都應該提供給用戶一個清晰的價值列表供其選擇。這樣將減少鍵入代碼的錯誤和誤解同時提供數據的一致性。某些公共數據特別適合查找：國家代碼、狀態代碼等。5)采用視圖為了在數據庫和應用程序代碼之間提供另一層抽象，可以為應用程序建立專門的視圖而不必非要應用程序直接訪問數據表。這樣做還等于在處理數據庫變更時給你提供了更多的自由。5.其他設計技巧1)避免使用觸發器觸發器的功能通常可以用其他方式實現。在調試程序時觸發器可能成為干擾。假如你確實需要采用觸發器，你最好集中對它文檔化。2)使用常用英語（或者其他任何語言）而不要使用編碼在創建下拉菜

25、單、列表、報表時最好按照英語名排序。假如需要編碼，可以在編碼旁附上用戶知道的英語。3)保存常用信息讓一個表專門存放一般數據庫信息非常有用。在這個表里存放數據庫當前版本、最近檢查/修復（對Access）、關聯設計文檔的名稱、客戶等信息。這樣可以實現一種簡單機制跟蹤數據庫，當客戶抱怨他們的數據庫沒有達到希望的要求而與你聯系時，這樣做對非客戶機/服務器環境特別有用。4)包含版本機制在數據庫中引入版本控制機制來確定使用中的數據庫的版本。時間一長，用戶的需求總是會改變的。最終可能會要求修改數據庫結構。把版本信息直接存放到數據庫中更為方便。5)編制文檔對所有的快捷方式、命名規范、限制和函數都要編制文檔。采

26、用給表、列、觸發器等加注釋的數據庫工具。對開發、支持和跟蹤修改非常有用。對數據庫文檔化，或者在數據庫自身的內部或者單獨建立文檔。這樣，當過了一年多時間后再回過頭來做第2個版本，犯錯的機會將大大減少。6)測試、測試、反復測試建立或者修訂數據庫之后，必須用用戶新輸入的數據測試數據字段。最重要的是，讓用戶進行測試并且同用戶一道保證選擇的數據類型滿足商業要求。測試需要在把新數據庫投入實際服務之前完成。7)檢查設計在開發期間檢查數據庫設計的常用技術是通過其所支持的應用程序原型檢查數據庫。換句話說，針對每一種最終表達數據的原型應用，保證你檢查了數據模型并且查看如何取出數據。三、數據庫命名規范1.實體（表）

27、的命名1)表以名詞或名詞短語命名，確定表名是采用復數還是單數形式，此外給表的別名定義簡單規則（比方說，如果表名是一個單詞，別名就取單詞的前4個字母；如果表名是兩個單詞，就各取兩個單詞的前兩個字母組成4個字母長的別名；如果表的名字由3個單詞組成，從頭兩個單詞中各取一個然后從最后一個單詞中再取出兩個字母，結果還是組成4字母長的別名，其余依次類推）對工作用表來說，表名可以加上前綴WORK_后面附上采用該表的應用程序的名字。在命名過程當中，根據語義拼湊縮寫即可。注意，由于ORCLE會將字段名稱統一成大寫或者小寫中的一種，所以要求加上下劃線。舉例：定義的縮寫Sales:Sal銷售；Order:Ord訂單

28、；Detail:Dtl明細；則銷售訂單明細表命名為：Sal_Ord_Dtl;2)如果表或者是字段的名稱僅有一個單詞，那么建議不使用縮寫，而是用完整的單詞。舉例：定義的縮寫MaterialMa物品；物品表名為：Material,而不是Ma.但是字段物品編碼則是：Ma_ID;而不是Material_ID3)所有的存儲值列表的表前面加上前綴Z目的是將這些值列表類排序在數據庫最后。4)所有的冗余類的命名(主要是累計表)前面加上前綴X冗余類是為了提高數據庫效率，非規范化數據庫的時候加入的字段或者表5)關聯類通過用下劃線連接兩個基本類之后，再加前綴R的方式命名,后面按照字母順序羅列兩個表名或者表名的縮寫。關聯表用于保存多對多關系。如果被關聯的表名大于10個字母，必須將原來的表名的進行縮寫。如果沒有其他原因，建議都使用縮寫。舉例：表Object與自身存在多對多的關系,則保存多對多關系的表命名為：R_Object；表Depart和Employee;存在多對多的關