第七章数据库设计.ppt

An Introduction to Database System 第七章 数据库设计 7.1 数据库设计概述 7.2 需求分析 7.3 概念结构设计 7.4 逻辑结构设计 7.5 数据库的物理设计 7.6 数据库实施和维护 7.7 小结 7.1 数据库设计概述 7.1.1 数据库设计的特点 7.1.2 数据库设计方法 一、要求数据库设计人员应该具备的技术和知识 数据库的基本知识； 软件工程的原理和方法； 程序设计的方法和技巧； 数据库的基本知识和设计技术； 应用领域的知识。 7.1.3 数据库设计的基本步骤 一、数据库设计的准备工作(选定参加设计的人员) 1. 数据库分析设计人员 数据库设计的核心人员 自始至终参与数据库设计 其水平决定了数据库系统的质量 2. 用户 在数据库设计中也是举足轻重的 主要参加需求分析和数据库的运行维护 用户积极参与带来的好处 加速数据库设计 提高数据库设计的质量 3. 程序员(在系统实施阶段参与进来，负责编制程序) 4. 操作员(在系统实施阶段参与进来，准备软硬件环境) 二、数据库设计的过程(六个阶段) ⒈需求分析阶段 ⒉概念结构设计阶段 ⒊逻辑结构设计阶段 ⒋数据库物理设计阶段 ⒌数据库实施阶段 ⒍数据库运行和维护阶段 设计特点 在设计过程中把数据库的设计和对数据库中数据处理的设计紧密结合起来 将这两个方面的需求分析、抽象、设计、实现在各个阶段同时进行，相互参照，相互补充，以完善两方面的设计 设计过程各个阶段的设计描述：P204图7.3 7.2 需求分析 7.2.1 需求分析的任务 一、需求分析的任务 通过详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等），充分了解原系统（手工系统或计算机系统）工作概况，明确用户的各种需求。 在此基础上确定新系统的功能。新系统必须充分考虑今后可能的扩充和改变，不能仅仅按当前应用需求来设计数据库 二、需求分析的重点 需求分析的重点是调查、收集与分析用户在数据管理中的信息要求、处理要求、安全性与完整性要求。 信息要求 用户需要从数据库中获得信息的内容与性质 由用户的信息要求可以导出数据要求，即在数据库中需要存储哪些数据 处理要求 对处理功能的要求 对处理的响应时间的要求 对处理方式的要求(批处理 / 联机处理) 安全性与完整性要求。 三、需求分析的难点 确定用户最终需求的难点 用户缺少计算机知识，开始时无法确定计算机究竟能为自己做什么，不能做什么，因此无法一下子准确地表达自己的需求，他们所提出的需求往往不断地变化。 设计人员缺少用户的专业知识，不易理解用户的真正需求，甚至误解用户的需求。 新的硬件、软件技术的出现也会使用户需求发生变化。 解决方法 设计人员必须采用有效的方法，与用户不断深入地进行交流，才能逐步得以确定用户的实际需求 7.2.2 需求分析的方法 调查清楚用户的实际需求并进行初步分析，与用户达成共识，然后 进一步分析与表达这些需求。 ⑶ 在熟悉业务活动的基础上，协助用户明确对新系统的各种要求（信息要求、处理要求、完全性与完整性要求）。调查重点之二。 ⑷ 确定新系统的边界 对前面调查的结果进行初步分析，确定哪些功能由计算机完成或将来准备让计算机完成；确定哪些活动由人工完成。 由计算机完成的功能就是新系统应该实现的功能。 二、常用调查方法 做需求调查时，往往需要同时采用多种方法 三、进一步分析和表达用户需求 分析和表达用户的需求的常用方法 自顶向下的结构化分析方法（Structured Analysis，简称SA方法） SA方法从最上层的系统组织机构入手，采用逐层分解的方式分析系统，并用数据流图和数据字典描述系统。 2．分解处理功能和数据 （1）分解处理功能 将处理功能的具体内容分解为若干子功能，再将每个子功能继续分解，直到把系统的工作过程表达清楚为止。 （2）分解数据 在处理功能逐步分解的同时，其所用的数据也逐级分解，形成若干层次的数据流图。 数据流图表达了数据和处理过程的关系。 （3）表达方法 处理过程：用判定表或判定树来描述 数据：用数据字典来描述 3．将分析结果再次提交给用户，征得用户的认可 四、需求分析过程 图7.6 需求分析过程 7.2.3 数据字典和数据流图 一、数据字典的用途 ⒈ 数据项 数据项是不可再分的数据单位 对数据项的描述 数据项描述＝｛数据项名，数据项含义说明， 别名，数据类型，长度，取值范围， 取值含义，与其他数据项的逻辑关系｝ 取值范围、与其他数据项的逻辑关系定义了数据的完整性约束条件 ⒊ 数据流 数据流是数据结构在系统内传输的路径。 对数据流的描述 　数据流描述＝｛数据流名，说明，数据流来源，