第七章數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計數(shù)據(jù)庫的實施和維護(hù)第七章數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述1數(shù)據(jù)庫設(shè)計定義廣義：是數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計狹義:設(shè)計數(shù)據(jù)庫本身一般定義：是指對于一個給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式，建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠有效地存儲和管理數(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。

數(shù)據(jù)庫設(shè)計定義2數(shù)據(jù)庫建設(shè)基本規(guī)律三分技術(shù)、七分管理和十二分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計應(yīng)該與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計相結(jié)合結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計：設(shè)計數(shù)據(jù)庫框架或數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)行為（處理）設(shè)計：設(shè)計應(yīng)用程序、事務(wù)處理等7.1.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點7.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述數(shù)據(jù)庫建設(shè)基本規(guī)律7.1.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點7.1數(shù)據(jù)37.1.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法

手工與經(jīng)驗相結(jié)合的方法規(guī)范設(shè)計法：如新奧爾良方法，將數(shù)據(jù)庫設(shè)計分為若干階段，并采用一些輔助手段實現(xiàn)每一過程?；贓-R模型的設(shè)計方法：用E-R模型設(shè)計數(shù)據(jù)庫的概念模型

3NF的設(shè)計方法：用關(guān)系理論指導(dǎo)設(shè)計數(shù)據(jù)庫的邏輯模型

ODL方法：用面向?qū)ο蠓椒ㄔO(shè)計數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)7.1.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法手工與經(jīng)驗相結(jié)合的方法47.1.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟一、數(shù)據(jù)庫設(shè)計的準(zhǔn)備工作參加數(shù)據(jù)庫設(shè)計的人員：1)數(shù)據(jù)庫分析設(shè)計人員，其水平?jīng)Q定了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的質(zhì)量

(1)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的核心人員

(2)自始至終參與數(shù)據(jù)庫的設(shè)計2)管理員和用戶

(1)參與需求分析

(2)參與數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行維護(hù)3)程序員和操作員，在系統(tǒng)實施階段參與進(jìn)來

(1)負(fù)責(zé)編制程序

(2)準(zhǔn)備軟硬件環(huán)境7.1.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本步驟一、數(shù)據(jù)庫設(shè)計的準(zhǔn)備工作參51)需求分析綜合各個用戶的應(yīng)用需求，是整個設(shè)計過程的基礎(chǔ)；2)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計

通過對用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象，形成獨(dú)立于機(jī)器特點，獨(dú)立于各個DBMS產(chǎn)品的概念模式；3)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成具體的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品支持的數(shù)據(jù)模型，并對其模型進(jìn)行優(yōu)化，形成數(shù)據(jù)庫邏輯模式；二、數(shù)據(jù)庫設(shè)計的階段需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計、數(shù)據(jù)庫實施、數(shù)據(jù)庫運(yùn)行維護(hù)1)需求分析二、數(shù)據(jù)庫設(shè)計的階段需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計64)數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計

-為邏輯數(shù)據(jù)模型選取合適的物理結(jié)構(gòu)（包括存儲結(jié)構(gòu)和存取方法）；5)數(shù)據(jù)庫實施-編制與調(diào)試應(yīng)用程序，組織數(shù)據(jù)入庫，并進(jìn)行試運(yùn)行；6)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行維護(hù)-正式運(yùn)行，并不斷對其進(jìn)行評價、調(diào)整和修改。4)數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計7應(yīng)用要求應(yīng)用要求應(yīng)用要求應(yīng)用要求應(yīng)用1應(yīng)用2應(yīng)用3應(yīng)用4綜合概念模式邏輯模式內(nèi)模式轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換外模式外模式外模式外模式應(yīng)用1應(yīng)用2應(yīng)用3應(yīng)用47.1.4數(shù)據(jù)庫各級模式的形成過程映像應(yīng)用要求應(yīng)用要求應(yīng)用要求應(yīng)用要求應(yīng)用1應(yīng)用2應(yīng)用3應(yīng)用4綜合87.2需求分析1詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實世界要處理的對象2充分了解原系統(tǒng)的工作概況3明確用戶的各種需求4確定新系統(tǒng)的功能5考慮今后的擴(kuò)充性7.2.1.需求分析的任務(wù)7.2需求分析1詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實世界要處理的對象7.2.9需求分析的難點:用戶缺少計算機(jī)知識，無法一下子準(zhǔn)確地表達(dá)自己的需求，他們所提出的需求往往不斷地變化。設(shè)計人員缺少用戶的專業(yè)知識，不易理解用戶的真正需求，甚至誤解用戶的需求。新的硬件、軟件技術(shù)的出現(xiàn)也會使用戶需求發(fā)生變化。-與用戶不斷深入地進(jìn)行交流，才能逐步得以確定用戶的實際需求解決方法:需求分析的難點:用戶缺少計算機(jī)知識，無法一下子準(zhǔn)確地表達(dá)自己10概念設(shè)計階段需求分析階段熟悉業(yè)務(wù)活動明確用戶需求確定系統(tǒng)邊界分析系統(tǒng)功能分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)編寫分析報告調(diào)查機(jī)構(gòu)情況數(shù)據(jù)字典DD數(shù)據(jù)流圖DFD數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員和用戶功能模塊圖一、需求分析的步驟7.2.2需求分析的方法概念需求分析階段熟悉明確確定分析分析編寫調(diào)查11數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)輸出處理數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流信息要求處理要求二、需求分析的方法結(jié)構(gòu)化分析方法（SA):是從最上層的系統(tǒng)組織機(jī)構(gòu)入手，采用自頂向下，逐層分解的方式分析系統(tǒng)，并用數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典描述系統(tǒng)。

SA方法把任何一個系統(tǒng)抽象為如下形式。數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)輸出處理數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流信息要求處理要求二、12三、數(shù)據(jù)流圖(DFD,DataFlowDiagram)

描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動和變換的過程，表達(dá)了數(shù)據(jù)和處理過程的關(guān)系；以圖形的方式刻畫數(shù)據(jù)從輸入到輸出的移動變換過程；數(shù)據(jù)流程分析的主要工具；系統(tǒng)分析人員與用戶進(jìn)行交流的手段和系統(tǒng)設(shè)計的主要依據(jù)之一基本組成：

外部項：各種實體。數(shù)據(jù)處理邏輯：描述系統(tǒng)對信息進(jìn)行處理的邏輯功能。數(shù)據(jù)存儲：邏輯意義上的數(shù)據(jù)存儲環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)流：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)內(nèi)的傳輸路徑。三、數(shù)據(jù)流圖(DFD,DataFlowDiagram13課程管理的數(shù)據(jù)流圖課程管理的數(shù)據(jù)流圖147.2.3數(shù)據(jù)字典一、數(shù)據(jù)字典的用途

數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合，數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要結(jié)果；它所描述的對象都包含于數(shù)據(jù)流圖中，是對數(shù)據(jù)說明，而不是數(shù)據(jù)本身；它是一個動態(tài)文件，在數(shù)據(jù)庫開發(fā)過程中不斷的更新。二、數(shù)據(jù)字典的組成：數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲處理過程7.2.3數(shù)據(jù)字典一、數(shù)據(jù)字典的用途二、數(shù)據(jù)字典的組成15(1)數(shù)據(jù)項是不可再分的數(shù)據(jù)單位；

數(shù)據(jù)項描述＝{數(shù)據(jù)項名，數(shù)據(jù)項含義說明，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)項的邏輯關(guān)系}數(shù)據(jù)項:以“學(xué)號”為例

數(shù)據(jù)項：學(xué)號

含義說明：唯一標(biāo)識每個學(xué)生

別名：學(xué)生編號

類型：字符型

長度：8

取值范圍：00000000至99999999

取值含義：前兩位表示該學(xué)生所在年級，后六位按順序編號(1)數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)項:以“學(xué)號”為例16(2)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以由若干個數(shù)據(jù)項組成，也可以由若干個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成，或由若干個數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混合組成。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)項或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)｝}數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):以“學(xué)生”為例

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)，定義了一個學(xué)生的有關(guān)信息

組成：學(xué)號，姓名，性別，年齡，所在系，年級(2)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):以“學(xué)生”為例17(3)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂健?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)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：……(3)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流:“體檢結(jié)果”可如下描述：18(4)數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲是數(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數(shù)據(jù)存儲描述＝｛數(shù)據(jù)存儲名，說明，編號，流入的數(shù)據(jù)流，流出的數(shù)據(jù)流，組成:｛數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)｝，數(shù)據(jù)量，存取方式｝數(shù)據(jù)存儲：“學(xué)生登記表”可如下描述：

數(shù)據(jù)存儲：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(4)數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲：“學(xué)生登記表”可如下描述：19(5)處理過程處理過程的具體處理邏輯，一般用判定表或判定樹來描述。數(shù)據(jù)字典中只需要描述處理過程的說明性信息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｝｝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，同一個學(xué)生只能安排在一個宿舍中。每個學(xué)生的居住面積不小于3平方米。安排新生宿舍其處理時間應(yīng)不超過15分鐘。(5)處理過程處理過程：“分配宿舍”可如下描述：

處理207.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計7.3.1概念結(jié)構(gòu)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計: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.現(xiàn)實世界機(jī)器世界信息世界需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計物理結(jié)構(gòu)設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點是信息結(jié)構(gòu)的設(shè)計，它獨(dú)立于邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計和DBMS7.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計7.3.1概念結(jié)構(gòu)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計:現(xiàn)21概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點：（1）能真實、充分地反映現(xiàn)實世界（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模型概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點：描述概念模型的工具：E-R模型227.3.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法與步驟設(shè)計概念結(jié)構(gòu)的四類方法：?自頂向下?自底向上?逐步擴(kuò)張?混合策略7.3.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法與步驟設(shè)計概念結(jié)構(gòu)的四類方法23常用策略：自底向上

自頂向下地進(jìn)行需求分析；自底向上地設(shè)計概念結(jié)構(gòu)常用策略：自底向上24自底向上設(shè)計概念結(jié)構(gòu)的步驟：第1步：抽象數(shù)據(jù)并設(shè)計局部視圖；第2步：集成局部視圖，得到全局概念結(jié)構(gòu).邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計視圖集成需求分析抽象數(shù)據(jù)設(shè)計局部視圖分E-R圖總E-R圖返回用戶征求意見直至滿意自底向上設(shè)計概念結(jié)構(gòu)的步驟：邏視需抽象分E-R圖總E-R圖25一、數(shù)據(jù)抽象1.分類定義某一類概念作為現(xiàn)實世界中一組對象的類型；這些對象具有某些共同的特性和行為；它抽象了對象值和型之間的“ismemberof”的語義；在E-R模型中，實體型就是這種抽象.7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計一、數(shù)據(jù)抽象1.分類7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計262.聚集定義某一類型的組成成分；它抽象了對象內(nèi)部類型和成分之間“ispartof”的語義；在E-R模型中若干屬性的聚集組成了實體型，就是這種抽象。2.聚集273.概括定義類型之間的一種子集聯(lián)系它抽象了類型之間的“issubsetof”的語義概括有一個很重要的性質(zhì)：繼承性。子類繼承超類上定義的所有抽象。3.概括28二、局部視圖設(shè)計1）選擇局部應(yīng)用

選擇一個適當(dāng)層次的數(shù)據(jù)流圖，圖中每一部分對應(yīng)一個局部應(yīng)用.

2）逐一設(shè)計分E-R圖

標(biāo)定局部應(yīng)用中的實體、實體的屬性、標(biāo)識實體的碼，確定實體之間的聯(lián)系及其類型,并進(jìn)行必要的調(diào)整。設(shè)計分E-R圖的具體步驟：

二、局部視圖設(shè)計1）選擇局部應(yīng)用2）逐一設(shè)計分E-R圖29課程管理局部應(yīng)用分E-R圖

在課程管理局部應(yīng)用中主要涉及實體的屬性：學(xué)生：｛姓名，學(xué)號，性別，年齡，所在系，年級，平均成績｝課程：｛課程號，課程名，學(xué)分｝教師：｛職工號，姓名，性別，職稱｝教科書：｛書號，書名，價錢｝教室：｛教室編號，地址，容量｝課程管理局部應(yīng)用分E-R圖30班級開設(shè)選修講授教室編號姓名書號書名價錢職稱性別年齡課程名地址課程號學(xué)分姓名職工號容量性別11mn11課程管理局部應(yīng)用的E-R圖n成績教學(xué)mn年級學(xué)號所在系教室課程學(xué)生教科書教師平均成績班級開設(shè)選修講授教室編號姓名書號書名價錢職稱性別年齡課程名地317.3.4視圖的集成(E-R)1(E-R)n(E-R)2

初步E-R基本E-R(E-R)1(E-R)2(E-R)12(E-R)3

初步E-R基本E-R一次集成逐步集成7.3.4視圖的集成(E-R)1(E-R)n(E-R)232視圖集成的步驟視圖集成的步驟33(1)屬性沖突——討論、協(xié)商等解決

1)屬性域沖突：(1)屬性值的類型；(2)取值范圍

2)屬性取值單位沖突

(2)命名沖突——討論、協(xié)商等解決

1)同名異義；2)異名同義

(3)結(jié)構(gòu)沖突——根據(jù)應(yīng)用的語義對實體聯(lián)系的類型進(jìn)行綜合或調(diào)整

1)同一對象在不同應(yīng)用中有不同的抽象

2)同一實體在不同的局部應(yīng)用中屬性組成不同(個數(shù),次序)3)同一聯(lián)系，在不同應(yīng)用中呈現(xiàn)不同類型1.合并分E-R圖，解決沖突，生成初步E-R圖(1)屬性沖突——討論、協(xié)商等解決1.合并分E-R34實例：命名沖突：

1）學(xué)籍管理中的班主任實體與課程管理中的教師實體在一定程度上屬于異名同義.是否優(yōu)秀班主任職工號姓名性別班主任職稱姓名職工號性別教師職稱姓名職工號性別是否優(yōu)秀班主任教師實例：命名沖突：

1）學(xué)籍管理中的班主任實體與課程管35教師教學(xué)mn學(xué)生學(xué)生教學(xué)教師mn教師學(xué)生指導(dǎo)1n班主任2）學(xué)籍管理中教師與學(xué)生之間的指導(dǎo)聯(lián)系，課程管理中教師與學(xué)生之間的教學(xué)聯(lián)系，將這兩種聯(lián)系綜合為教學(xué)聯(lián)系。教師教學(xué)mn學(xué)生學(xué)生教學(xué)教師mn教師學(xué)生指導(dǎo)1n班主任236結(jié)構(gòu)沖突：在兩個局部E-R圖中，學(xué)生實體屬性組成及次序都存在差異，應(yīng)將所有屬性綜合，并重新調(diào)整次序。姓名學(xué)號平均成績學(xué)生姓名年齡平均成績年級學(xué)號所在系學(xué)生出生日期姓名年齡平均成績年級學(xué)號所在系學(xué)生結(jié)構(gòu)沖突：姓名學(xué)號平均成績學(xué)生姓名年齡平均成績年級學(xué)號所在系37數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論-第七章ppt課件38◆冗余的數(shù)據(jù)：可由基本數(shù)據(jù)導(dǎo)出◆冗余的聯(lián)系：可由其他聯(lián)系導(dǎo)出2.修改和重構(gòu)，消除冗余，生成基本E-R圖冗余數(shù)據(jù)和冗余聯(lián)系舉例：(1)學(xué)生實體中的年齡屬性可以由出生日期推算出來，屬于冗余數(shù)據(jù)，應(yīng)該去掉。(2)教室實體與班級實體之間的上課聯(lián)系可以由教室與課程之間的開設(shè)聯(lián)系、課程與學(xué)生之間的選修聯(lián)系、學(xué)生與班級之間的組成聯(lián)系三者推導(dǎo)出來。(3)學(xué)生實體中的平均成績可從選修聯(lián)系中的成績屬性中推算出來，可消除。◆冗余的數(shù)據(jù)：可由基本數(shù)據(jù)導(dǎo)出2.修改和重構(gòu)，消除冗余，39分析方法以數(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)項之間邏輯關(guān)系的說明來消除冗余。消除冗余的方法規(guī)范化理論?確定分E-R圖實體之間的數(shù)據(jù)依賴，得到函數(shù)依賴集F?求函數(shù)依賴的最小覆蓋集G，計算D=F-G?逐步考察D中的函數(shù)依賴，刪除冗余的聯(lián)系分析方法消除冗余的方法規(guī)范化理論407.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計把概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段設(shè)計好的基本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).

邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計7.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計把概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段設(shè)計好的41邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟物理設(shè)計階段概念設(shè)計階段一般數(shù)據(jù)模型關(guān)系、網(wǎng)狀、層次特定的DBMS支持的數(shù)據(jù)模型邏輯模型優(yōu)化模型基本E-R圖轉(zhuǎn)換規(guī)則DBMS的特點與限制優(yōu)化方法邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟物理設(shè)計階段概念一般數(shù)據(jù)模型特定的DBMS427.4.1E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換7.4.1E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換431）一個實體型轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。實體的屬性就是關(guān)系的屬性，實體的碼就是關(guān)系的碼。出生日期姓名平均成績年級學(xué)號所在系學(xué)生轉(zhuǎn)換規(guī)則：學(xué)生（學(xué)號，姓名，出生日期，所在系，年級，平均成績）1）一個實體型轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。實體的屬性就是關(guān)系的屬性，442)一個1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對應(yīng)的關(guān)系模式合并。班級管理是否優(yōu)秀班主任職工號姓名班級號學(xué)生人數(shù)性別11職稱教師班級管理（職工號，班級號）或

管理（職工號，班級號）班級（班級號，學(xué)生人數(shù)，職工號）教師（職工號，姓名，性別，職稱,班級號,是否為優(yōu)秀班主任）2)一個1:1聯(lián)系班級管理是否優(yōu)秀班主任職工號姓名班級號453)一個1:n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與n端對應(yīng)的關(guān)系模式合并。班級組成1n學(xué)號班級號年級姓名出生日期所在系平均成績學(xué)生人數(shù)班級學(xué)生除學(xué)生關(guān)系、班級關(guān)系外，還有組成（學(xué)號，班級號）或合并到：學(xué)生（學(xué)號，姓名，出生日期，所在系，年級，班級號，平均成績）3)一個1:n聯(lián)系班級組成1n學(xué)號班級號年級姓名出生日期464)一個m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，各實體的碼組成關(guān)系的碼或者關(guān)系碼的一部分。課程學(xué)生mn年級學(xué)號姓名出生日期所在系平均成績課程號課程名學(xué)分成績選修關(guān)系模式：選修（學(xué)號，課程號，成績）4)一個m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。課程學(xué)生mn年級學(xué)號475)3個或3個以上實體間的一個多元聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式與該多元聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，各實體的碼組成關(guān)系的碼或者關(guān)系碼的一部分。書號職工號1n班級1教科書教師課程講授書名價錢職稱姓名性別課程名學(xué)分是否優(yōu)秀班主任課程號講授（課程號，職工號，書號）5)3個或3個以上實體間的一個多元聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式48例：擁有（學(xué)號，性別）學(xué)生（學(xué)號,姓名,出生日期,所在系,年級,班級號,平均成績)學(xué)生（學(xué)號,姓名,性別，出生日期,所在系,年級,班級號,平均成績)領(lǐng)導(dǎo)1n學(xué)生將領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)系與學(xué)生實體合并，增設(shè)班長屬性存放班長學(xué)號。

學(xué)生（學(xué)號,

姓名,班長

…)7)具有相同碼的關(guān)系模式可合并。合并方法是將其中一個關(guān)系模式的全部屬性加入到另一個關(guān)系模式中，去掉其中的同義屬性，調(diào)整屬性的次序。

6)同一實體集的實體間的聯(lián)系，自聯(lián)系?？砂?:1、1:n、m:n三種情況分別處理。例：擁有（學(xué)號，性別）學(xué)生（學(xué)號,姓名,性別，出生日期49優(yōu)化數(shù)據(jù)模型的方法:確定數(shù)據(jù)依賴;對于各個關(guān)系模式之間的數(shù)據(jù)依賴進(jìn)行極小化處理，消除冗余的聯(lián)系;對關(guān)系模式逐一進(jìn)行分析，考查是否存在部分函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴、多值依賴等，確定各關(guān)系模式分別屬于第幾范式;分析對于這樣的應(yīng)用環(huán)境這些模式是否合適，確定是否要對它們進(jìn)行合并或分解;對關(guān)系模式進(jìn)行必要的分解或合并，以提高數(shù)據(jù)操作的效率和存儲空間的利用率。常用分解方法：水平分解；垂直分解7.4.2數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化優(yōu)化數(shù)據(jù)模型的方法:確定數(shù)據(jù)依賴;7.4.2數(shù)據(jù)模型的優(yōu)507.4.3設(shè)計用戶子模式使用更符合用戶習(xí)慣的別名；針對不同級別的用戶定義不同的外模式，以滿足系統(tǒng)對安全性的要求。簡化用戶對系統(tǒng)的使用定義用戶外模式的原則7.4.3設(shè)計用戶子模式使用更符合用戶習(xí)慣的別名；定義用517.5數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計定義：為一個給定的邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)（存儲結(jié)構(gòu)與存取方法）的過程，就是數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計.7.5數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計定義：為一個給定的邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個52數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段實施階段數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段邏輯設(shè)計階段確定數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)評價數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)物理模型邏輯模型數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段實施數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段邏輯確定評價537.5.1數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計的內(nèi)容和方法1.充分了解應(yīng)用環(huán)境，詳細(xì)分析要運(yùn)行的事務(wù)，以獲得選擇物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計所需參數(shù);

設(shè)計物理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)備工作2.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結(jié)構(gòu).關(guān)系數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計的內(nèi)容1.為關(guān)系模式選擇存取方法(建立存取路徑)2.設(shè)計關(guān)系、索引等數(shù)據(jù)庫文件的物理存儲結(jié)構(gòu)7.5.1數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計的內(nèi)容和方法1.充分了解應(yīng)用環(huán)547.5.2關(guān)系模式存取方法選擇?DBMS常用存取方法:

索引方法聚簇方法HASH方法7.5.2關(guān)系模式存取方法選擇?DBMS常用存取方法:55一、索引存取方法的選擇索引存取方法

?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)計為唯一索引2.選擇索引存取方法的一般規(guī)則?經(jīng)常在查詢條件中出現(xiàn)的屬性?經(jīng)常作為最大值和最小值等聚集函數(shù)的參數(shù)的屬性?經(jīng)常在連接操作的連接條件中出現(xiàn)的屬性一、索引存取方法的選擇索引存取方法2.選擇索引存取56二、聚簇存取方法的選擇為了提高某個屬性（或?qū)傩越M）的查詢速度，把這個或這些屬性（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。1.什么是聚簇假設(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個不同的物理塊上時，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，則每讀一個物理塊可得到多個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)。2.聚簇索引的優(yōu)點舉例：二、聚簇存取方法的選擇為了提高某個屬性（或?qū)傩越M57A設(shè)計候選聚簇?對經(jīng)常在一起進(jìn)行連接操作的關(guān)系可以建立組合聚簇；?對經(jīng)常出現(xiàn)在相等比較條件中的屬性建立聚簇索引；?對一個(或一組)屬性上的值重復(fù)率很高的屬性可建立聚簇。3.選擇聚簇存取方法B檢查候選聚簇中的關(guān)系，取消其中不必要的關(guān)系?從獨(dú)立聚簇中刪除經(jīng)常進(jìn)行全表掃描的關(guān)系；?從獨(dú)立/組合聚簇中刪除更新操作遠(yuǎn)多于查詢操作的關(guān)系；?從獨(dú)立/組合聚簇中刪除重復(fù)出現(xiàn)的關(guān)系。A設(shè)計候選聚簇3.選擇聚簇存取方法B檢查候選聚簇中的關(guān)58三、HASH存取方法的選擇如果一個關(guān)系的屬性主要出現(xiàn)在等值連接條件中或相等比較選擇條件中。而且滿足下列兩個條件之一，則此關(guān)系可以選擇HASH存取方法：（1）如果一個關(guān)系的大小可以預(yù)知，而且不變；（2）如果關(guān)系的大小可以動態(tài)改變，而且數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了動態(tài)HASH存取方法.選擇HAS