1、第七章第七章 數據庫設計數據庫設計7.1 7.1 數據庫設計概述數據庫設計概述7.2 7.2 需求分析需求分析7.3 7.3 概念構造設計概念構造設計7.4 7.4 邏輯構造設計邏輯構造設計7.5 7.5 數據庫的物理設計數據庫的物理設計7.6 7.6 數據庫的施行和維護數據庫的施行和維護7.7 7.7 小結小結7.4 7.4 邏輯構造設計邏輯構造設計v 邏輯構造設計的任務邏輯構造設計的任務 把概念構造設計階段設計好的根本把概念構造設計階段設計好的根本E-RE-R圖轉換為與選用圖轉換為與選用DBMSDBMS產品所支持的產品所支持的數據模型相符合的邏輯構造數據模型相符合的邏輯構造v 邏輯構造設計

2、的步驟邏輯構造設計的步驟將概念構造轉化為一般的關系、網狀、層次模型將概念構造轉化為一般的關系、網狀、層次模型將轉換來的關系、網狀、層次模型向特定將轉換來的關系、網狀、層次模型向特定DBMSDBMS支持下的數據模型轉換支持下的數據模型轉換對數據模型進展優化對數據模型進展優化 邏輯構造設計邏輯構造設計續續邏輯構造設計時的邏輯構造設計時的3個步驟個步驟 7.4 7.4 邏輯構造設計邏輯構造設計一、一、 E-RE-R圖向關系模型的轉換圖向關系模型的轉換二、二、 數據模型的優化數據模型的優化三、三、 設計用戶子形式設計用戶子形式7.4.17.4.1、 E-RE-R圖向關系模型的轉換圖向關系模型的轉換v轉

3、換內容轉換內容v轉換原那么轉換原那么E-RE-R圖向關系模型的轉換續圖向關系模型的轉換續vE-RE-R圖向關系模型的轉換要解決的問題圖向關系模型的轉換要解決的問題 如何將實體型和實體間的聯絡轉換為關系形式如何將實體型和實體間的聯絡轉換為關系形式 如何確定這些關系形式的屬性和碼如何確定這些關系形式的屬性和碼 E-RE-R圖向關系模型的轉換續圖向關系模型的轉換續實體型間的聯絡有以下不同情況實體型間的聯絡有以下不同情況 ：1 1一個一個1:11:1聯絡可以轉換為一個獨立的關系形式，也可以與任意一端對聯絡可以轉換為一個獨立的關系形式，也可以與任意一端對應的關系形式合并。應的關系形式合并。轉換為一個獨立

4、的關系形式轉換為一個獨立的關系形式與某一端實體對應的關系形式合并與某一端實體對應的關系形式合并2 2一個一個1:n1:n聯絡可以轉換為一個獨立的關系形式，也聯絡可以轉換為一個獨立的關系形式，也可以與可以與n n端對應的關系形式合并。端對應的關系形式合并。轉換為一個獨立的關系形式轉換為一個獨立的關系形式與與n n端對應的關系形式合并端對應的關系形式合并E-RE-R圖向關系模型的轉換續圖向關系模型的轉換續3 3 一個一個m:nm:n聯絡轉換為一個關系形式。聯絡轉換為一個關系形式。例，例，“選修聯絡是一個選修聯絡是一個m:nm:n聯絡，可以將它轉換聯絡，可以將它轉換為如下關系形式，其中學號與課程號為

5、關系的組為如下關系形式，其中學號與課程號為關系的組合碼：合碼：選修選修學號學號，課程號課程號，成績，成績E-RE-R圖向關系模型的轉換續圖向關系模型的轉換續4 4三個或三個以上實體間的一個三個或三個以上實體間的一個多元聯絡多元聯絡轉換為一個轉換為一個關系形式。關系形式。E-RE-R圖向關系模型的轉換續圖向關系模型的轉換續5 5具有具有一樣碼一樣碼的關系形式可合并的關系形式可合并 目的：減少系統中的關系個數目的：減少系統中的關系個數 合并方法：將其中一個關系形式的全部屬性參加到另一個關合并方法：將其中一個關系形式的全部屬性參加到另一個關系形式中，然后去掉其中的同義屬性可能同名也可能不同系形式中，

6、然后去掉其中的同義屬性可能同名也可能不同名，并適當調整屬性的次序名，并適當調整屬性的次序E-RE-R圖向關系模型的轉換續圖向關系模型的轉換續注意：注意：v 從理論上講，從理論上講，1:11:1聯絡可以與任意一端對應的關系形式合并聯絡可以與任意一端對應的關系形式合并v 但在一些情況下，與不同的關系形式合并效率會大不一樣。但在一些情況下，與不同的關系形式合并效率會大不一樣。因此終究應該與哪端的關系形式合并需要依應用的詳細情因此終究應該與哪端的關系形式合并需要依應用的詳細情況而定。況而定。v 由于連接操作是最費時的操作，所以一般應以盡量減少連由于連接操作是最費時的操作，所以一般應以盡量減少連接操作為

7、目的。接操作為目的。 7.4.27.4.2、 數據模型的優化數據模型的優化v 得到初步數據模型后，還應該適當地修改、調整數據模型得到初步數據模型后，還應該適當地修改、調整數據模型的構造，以進一步進步數據庫應用系統的性能，這就是的構造，以進一步進步數據庫應用系統的性能，這就是數數據模型的優化據模型的優化v 關系數據模型的優化通常以關系數據模型的優化通常以標準化理論標準化理論為指導為指導數據模型的優化續數據模型的優化續v優化數據模型的方法優化數據模型的方法v確定數據依賴確定數據依賴按需求分析階段所得到的語義，分別寫出每個關系形式內部各屬性之間的按需求分析階段所得到的語義，分別寫出每個關系形式內部各

8、屬性之間的數據依賴以及不同關系形式屬性之間數據依賴數據依賴以及不同關系形式屬性之間數據依賴v消除消除 冗余的聯絡冗余的聯絡對于各個關系形式之間的數據依賴進展極小化處理，消除對于各個關系形式之間的數據依賴進展極小化處理，消除 冗余的聯絡。冗余的聯絡。v確定所屬范式確定所屬范式按照數據依賴的理論對關系形式逐一進展分析按照數據依賴的理論對關系形式逐一進展分析考察是否存在部分函數依賴、傳遞函數依賴、多值依賴等考察是否存在部分函數依賴、傳遞函數依賴、多值依賴等確定各關系形式分別屬于第幾范式確定各關系形式分別屬于第幾范式數據模型的優化續數據模型的優化續v按照需求分析階段得到的各種應用對數據處理的要求，按照

9、需求分析階段得到的各種應用對數據處理的要求，分析對于這樣的應用環境這些形式是否適宜，分析對于這樣的應用環境這些形式是否適宜， 確定是否要對它們進展合并或分解。確定是否要對它們進展合并或分解。并不是標準化程度越高的關系就越優，并不是標準化程度越高的關系就越優，一般一般說來，第三范式就足夠了說來，第三范式就足夠了數據模型的優化續數據模型的優化續v按照需求分析階段得到的各種應用對數據處理的要求，按照需求分析階段得到的各種應用對數據處理的要求，對關系對關系形式形式進展必要的進展必要的分解分解，以進步數據操作的效率和，以進步數據操作的效率和存儲空間的利用率存儲空間的利用率7.4.37.4.3、 設計用戶

10、子形式設計用戶子形式v定義用戶外形式時應該注重的問題定義用戶外形式時應該注重的問題 包括三個方面：包括三個方面： 1 1 使用更符合用戶習慣的別名使用更符合用戶習慣的別名 2 2 針對不同級別的用戶定義不同的針對不同級別的用戶定義不同的View View ，以滿足系統對平安性的要求。以滿足系統對平安性的要求。 3 3 簡化用戶對系統的使用簡化用戶對系統的使用第七章第七章 數據庫設計數據庫設計7.1 7.1 數據庫設計概述數據庫設計概述7.2 7.2 需求分析需求分析7.3 7.3 概念構造設計概念構造設計7.4 7.4 邏輯構造設計邏輯構造設計7.5 7.5 數據庫的物理設計數據庫的物理設計7

11、.6 7.6 數據庫的施行和維護數據庫的施行和維護7.7 7.7 小結小結數據庫的物理設計數據庫的物理設計v數據庫的物理設計數據庫的物理設計 數據庫在物理設備上的存儲構造與存取方法稱為數據數據庫在物理設備上的存儲構造與存取方法稱為數據庫的物理構造，它依賴于選定的數據庫管理系統庫的物理構造，它依賴于選定的數據庫管理系統 為一個給定的邏輯數據模型選取一個最合適應用環境為一個給定的邏輯數據模型選取一個最合適應用環境的物理構造的過程，就是數據庫的物理設計的物理構造的過程，就是數據庫的物理設計7.67.6數據庫施行和維護數據庫施行和維護一、一、 數據的載入和應用程序的調試數據的載入和應用程序的調試二、二

12、、 數據庫的試運行數據庫的試運行 三、三、 數據庫的運行和維護數據庫的運行和維護 7.6.17.6.1、 數據的載入和應用程序的調試數據的載入和應用程序的調試v 數據的載入數據的載入 v 應用程序的編碼和調試應用程序的編碼和調試 數據的載入數據的載入 v 數據庫構造建立好后，就可以向數據庫中裝載數據了。組數據庫構造建立好后，就可以向數據庫中裝載數據了。組織數據入庫是數據庫施行階段最主要的工作。織數據入庫是數據庫施行階段最主要的工作。v 數據裝載方法數據裝載方法 人工方法人工方法 計算機輔助數據入庫計算機輔助數據入庫應用程序的編碼和調試應用程序的編碼和調試v數據庫應用程序的設計應該與數據設計并行

13、進展數據庫應用程序的設計應該與數據設計并行進展v在組織數據入庫的同時還要調試應用程序在組織數據入庫的同時還要調試應用程序 7.6.27.6.2、 數據庫的試運行數據庫的試運行v 在原有系統的數據有一小部分已輸入數據庫后，就可以開場對數在原有系統的數據有一小部分已輸入數據庫后，就可以開場對數據庫系統進展結合調試，稱為數據庫的試運行據庫系統進展結合調試，稱為數據庫的試運行 v 數據庫試運行主要工作包括：數據庫試運行主要工作包括：1 1功能測試功能測試 實際運行數據庫應用程序，執行對數據庫的各種操作，測試應用程實際運行數據庫應用程序，執行對數據庫的各種操作，測試應用程序的功能是否滿足設計要求序的功能

14、是否滿足設計要求 假如不滿足，對應用程序部分那么要修改、調整，直到到達設計要假如不滿足，對應用程序部分那么要修改、調整，直到到達設計要求求2 2性能測試性能測試 測量系統的性能指標，分析是否到達設計目的測量系統的性能指標，分析是否到達設計目的 假如測試的結果與設計目的不符，那么要返回物理設計階段，重新假如測試的結果與設計目的不符，那么要返回物理設計階段，重新調整物理構造，修改系統參數，某些情況下甚至要返回邏輯設計階調整物理構造，修改系統參數，某些情況下甚至要返回邏輯設計階段，修改邏輯構造段，修改邏輯構造 數據庫的試運行續數據庫的試運行續強調兩點：強調兩點：v 分期分批組織數據入庫分期分批組織數

15、據入庫 重新設計物理構造甚至邏輯構造，會導致數據重新入庫。重新設計物理構造甚至邏輯構造，會導致數據重新入庫。 由于數據入庫工作量實在太大，費時、費力，所以應分由于數據入庫工作量實在太大，費時、費力，所以應分期分批地組織數據入庫期分批地組織數據入庫 先輸入小批量數據供調試用先輸入小批量數據供調試用待試運行根本合格后再大批量輸入數據待試運行根本合格后再大批量輸入數據逐步增加數據量，逐步完成運行評價逐步增加數據量，逐步完成運行評價數據庫的試運行續數據庫的試運行續v 數據庫的轉儲和恢復數據庫的轉儲和恢復 在數據庫試運行階段，系統還不穩定，硬、軟件故障在數據庫試運行階段，系統還不穩定，硬、軟件故障隨時都

16、可能發生隨時都可能發生 系統的操作人員對新系統還不熟悉，誤操作也不可防系統的操作人員對新系統還不熟悉，誤操作也不可防止止 因此必須做好數據庫的轉儲和恢復工作，盡量減少對因此必須做好數據庫的轉儲和恢復工作，盡量減少對數據庫的破壞。數據庫的破壞。7.6.3 7.6.3 數據庫的運行與維護數據庫的運行與維護v 數據庫試運行合格后，數據庫即可投入正式運行。數據庫試運行合格后，數據庫即可投入正式運行。v 數據庫投入運行標志著開發任務的根本完成和維護工數據庫投入運行標志著開發任務的根本完成和維護工作的開場作的開場v 對數據庫設計進展評價、調整、修改等維護工作是一對數據庫設計進展評價、調整、修改等維護工作是

17、一個長期的任務，也是設計工作的繼續和進步。個長期的任務，也是設計工作的繼續和進步。 應用環境在不斷變化應用環境在不斷變化 數據庫運行過程中物理存儲會不斷變化數據庫運行過程中物理存儲會不斷變化數據庫的運行與維護續數據庫的運行與維護續v 在數據庫運行階段，對數據庫經常性的維護工作在數據庫運行階段，對數據庫經常性的維護工作主要是由主要是由DBADBA完成的，包括：完成的，包括： v 數據庫的轉儲和恢復數據庫的轉儲和恢復v 數據庫的平安性、完好性控制數據庫的平安性、完好性控制v 數據庫性能的監視、分析和改進數據庫性能的監視、分析和改進1.1. 數據庫的重組織和重構造數據庫的重組織和重構造第七章第七章

18、數據庫設計數據庫設計7.1 7.1 數據庫設計概述數據庫設計概述7.2 7.2 需求分析需求分析7.3 7.3 概念構造設計概念構造設計7.4 7.4 邏輯構造設計邏輯構造設計7.5 7.5 數據庫的物理設計數據庫的物理設計7.6 7.6 數據庫的施行和維護數據庫的施行和維護7.7 7.7 小結小結7.7 7.7 小結小結v數據庫的設計過程數據庫的設計過程 需求分析需求分析 概念構造設計概念構造設計 邏輯構造設計邏輯構造設計 物理設計物理設計 施行和維護施行和維護小結續小結續v數據庫各級形式的形成數據庫各級形式的形成 數據庫的各級形式是在設計過程中逐步形成的數據庫的各級形式是在設計過程中逐步形成的 需求分析階段綜合各個用戶的應用需求現實世界的需求分析階段綜合各個用戶的應用需求現實世界的需求需求 概念設計階段形成獨立于機器特點、獨立于各個概念設計階段形成獨立于機器特點、獨立于各個DBMSDBMS產品的產品的概念形式概念形式信息世界模型，用信息世界模型，用E-RE-