1、邏輯結(jié)構(gòu)設計,邏輯結(jié)構(gòu)向關系模型的轉(zhuǎn)換 應用規(guī)范化理論優(yōu)化邏輯模型 設計用戶子模式,邏輯結(jié)構(gòu)向關系模型的轉(zhuǎn)換,一個實體類型轉(zhuǎn)換為一個關系模式 實體的屬性就是關系的屬性，實體的關鍵字就是關系的關鍵字,學生,姓名,性別,學號,專業(yè),年齡,學生（學號，姓名，性別，專業(yè)，年齡）,聯(lián)系 一對一的聯(lián)系（1:1） 轉(zhuǎn)換方法 轉(zhuǎn)換為一個獨立的關系模式 聯(lián)系名為關系模式名，與該聯(lián)系相連的兩個實體的關鍵字及聯(lián)系本身的屬性為關系模式的屬性。 其中，每個實體的關鍵字均為該關系模式的候選鍵。 與任意一端的關系模式合并。 可將相關的兩個實體轉(zhuǎn)換為兩個關系，并在任意一個關系的屬性中加入另一個關系的主關鍵字 采用哪種轉(zhuǎn)換方法

2、視情況而定。,管理員,倉庫,管理,1,1,實例：假設某工廠的每個倉庫只配備一個管理員,管理員號,姓名,聯(lián)系方式,面積,倉庫號,管理員（管理員編號，姓名，聯(lián)系方式） 倉庫（倉庫編號，面積，管理員號）,管理員（管理員編號，姓名，聯(lián)系方式） 倉庫（倉庫編號，面積） 管理（倉庫編號，管理員號）,或,ER圖,關系模式,一對多的聯(lián)系（1：M） 轉(zhuǎn)換方式 將一對多的聯(lián)系（1：M）轉(zhuǎn)換為一個獨立的關系模式。 聯(lián)系名為關系模式名，與該聯(lián)系相連的兩個實體的關鍵字及聯(lián)系本身的屬性為關系模式的屬性。 關系模式的關鍵字為M端實體的關鍵字 將一對多的聯(lián)系（1：M）與M端關系合并 1端的關鍵字及聯(lián)系的屬性并入M端的關系模式

3、即可 實例：“學生”與“專業(yè)”之間的聯(lián)系為： 1：M,專業(yè),學生,學習,學號,姓名,所屬院系,專業(yè)名,專業(yè)號,ER模型,關系模式,專業(yè)（專業(yè)號，專業(yè)名，所屬院系） 學生（學號，姓名，專業(yè)編號）,或,專業(yè)（專業(yè)號，專業(yè)名，所屬院系） 學生（學號，姓名） 學習（專業(yè)編號，學號）,M,1,多對多的聯(lián)系（M：N） 轉(zhuǎn)換方法： 將多對多的聯(lián)系（M：N）轉(zhuǎn)換為一個關系模式 關系模式名為聯(lián)系名，與該聯(lián)系相連的兩個實體的關鍵字及聯(lián)系本身的屬性為關系模式的屬性 關系模式的關鍵字為聯(lián)系中各實體關鍵字的并集 實例：學校中，“學生”實體和“課程”實體之間的聯(lián)系為多對多的。見下圖：,課程,學生,選修,學號,姓名,上課地

4、點,指定教材,課程號,ER模型,關系模式,課程（課程號，指定教材，上課地點） 學生（學號，姓名，專業(yè)） 選修（學號，課程號，成績）,N,M,專業(yè),成績,同一實體內(nèi)部的聯(lián)系 可將該實體集分為相互聯(lián)系的兩個子集，然后根據(jù)它們相互不同的聯(lián)系（1：1、1：M、M：N）按照上述規(guī)則處理。 實例：職工實體集內(nèi)部有領導和被領導的關系1：M,職工,領導,1,M,車間主任,職工,領導,1,M,三個或三個以上實體間的多元聯(lián)系 轉(zhuǎn)換為一個關系模式 與該聯(lián)系相連的各實體的關鍵字及聯(lián)系本身的屬性為關系模式的屬性 關系模式的關鍵字為聯(lián)系中各實體關鍵字的并集,項目,零件,供應商,零件名,供應商名,地址,供應商號,材料,顏色

5、,電話,項目號,項目名稱,開工日期,零件號,使用,P,N,M,供應商（供應商號，供應商名，地址，電話） 項目（項目編號，項目名稱，開工日期） 零件（零件號，零件名，材料，顏色） 使用（供應商號，項目編號，零件號，用量）,應用規(guī)范化理論優(yōu)化邏輯模型,確定出每個關系模式內(nèi)部屬性之間的數(shù)據(jù)依賴和不同關系屬性之間的數(shù)據(jù)依賴 對各個關系模式之間的數(shù)據(jù)依賴進行極小化，消除冗余的聯(lián)系 按照數(shù)據(jù)依賴和規(guī)范化理論對關系模式逐一進行分析，考察是否存在部分函數(shù)依賴，傳遞函數(shù)依賴，多值依賴等，從而確定各關系模式分別屬于第幾范式。 根據(jù)需求分析階段所得的實際應用需求，確定是否對某個關系模式進行分解或者合并。 對關系模式

6、進行進一步的分解和合并，減低數(shù)據(jù)的冗余度和提高數(shù)據(jù)操作的效率。,設計用戶子模式,子模式的作用 屏蔽邏輯模式，為應用程序提供了一定的邏輯獨立性 可以更好地適應不同用戶對數(shù)據(jù)的需求 為用戶劃定了訪問數(shù)據(jù)的范圍，由利于數(shù)據(jù)庫的管理,子模式的設計內(nèi)容 子表的名字 子表的組成 子表的每個列分別來自哪張基本表 DBMS的視圖功能很容易實現(xiàn)子模式,物理設計,本階段實現(xiàn)的是系統(tǒng)的 內(nèi)模式，它的質(zhì)量直接決定了整個系統(tǒng)的質(zhì)量。,任務：根據(jù)具體計算機系統(tǒng)（DBMS和硬件等）的特點，為給定的數(shù)據(jù)庫模型確定合理的存儲結(jié)構(gòu)和存取方法： 使設計出的物理數(shù)據(jù)庫占用較少的存儲空間 對數(shù)據(jù)庫的操作具有盡可能高的速度 設計數(shù)據(jù)庫的

7、物理結(jié)構(gòu)，設計人員必須充分了解： 所用DBMS的內(nèi)部特征 數(shù)據(jù)系統(tǒng)的實際應用環(huán)境，特別是數(shù)據(jù)應用處理的頻率和響應時間的要求 外存設備的特征 內(nèi)容 確定數(shù)據(jù)的存取方法 確定數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu),影響物理設計的因素,設計之前，對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所支持的事務要進行仔細的分析，獲得優(yōu)化數(shù)據(jù)庫物理設計的參數(shù)。 對于數(shù)據(jù)庫查詢事務，需要得到如下信息 要查詢的關系 查詢條件（即選擇條件）所涉及的屬性 連接條件所涉及的屬性 查詢的投影屬性,對于數(shù)據(jù)更新事務，需要得到如下信息： 要更新的關系 每個關系上的更新操作的類型 刪除和修改操作所涉及到的屬性 修改操作要更改的屬性值 知道每個事務在各關系上運行的頻率，某些事務可能具有

8、嚴格的性能要求（如時間要求） 注意：在進行數(shù)據(jù)庫物理設計時，通常并不知道所有的事務,確定關系模式的存取方法,確定建立哪些存儲路徑以實現(xiàn)快速存取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。 DBMS提供的存取方法 索引方法 HASH法，等 索引：表中數(shù)據(jù)和相應存儲位置的列表 優(yōu)點 大大的減少數(shù)據(jù)的查詢時間 缺點 占用存儲空間。 每個索引都將需要占用一定的存儲空間 降低數(shù)據(jù)的更新數(shù)度 當對表中的數(shù)據(jù)進行增加、刪除和修改的時候，索引也要動態(tài)的維護,在創(chuàng)建索引的時候，一般遵循以下的一些經(jīng)驗性原則： 在經(jīng)常需要搜索的列上建立索引 在主關鍵字上建立索引 在經(jīng)常用于連接的列上建立索引 在經(jīng)常需要根據(jù)范圍進行搜索的列上建立索引 在經(jīng)常需

9、要排序的列上建立索引 在經(jīng)常成為查詢條件的列上建立索引 對于某些列不應該創(chuàng)建索引。應該考慮以下指導性原則： 對于那些在查詢中很少使用和參考的列不應該創(chuàng)建索引 對于那些只有很少值的列 屬性值分布嚴重不均的列 過長的屬性 經(jīng)常更新的屬性或表,實例： 學生學籍管理系統(tǒng)中，三個表如下： 學生（學號、姓名、出生年月、些別、系名、班號） 課程（課程名、課程號、教師、學分） 成績（學號、課程號、成績） 整個系統(tǒng)需要統(tǒng)計學生的平均分，某課程的平均分等。所以，學生表中的“學號”，課程表中的“課程號”，成績表中的“學號”、“課程號”將經(jīng)常出現(xiàn)在查詢條件中，可以考慮在上面建立索引以提高效率。,確定數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu),

10、內(nèi)容： 確定數(shù)據(jù)的存放位置和存儲結(jié)構(gòu) 包括： 確定關系、索引、日志、備份等的存儲安排及存儲結(jié)構(gòu)。 確定系統(tǒng)存儲參數(shù)配置 確定數(shù)據(jù)存放位置：按照數(shù)據(jù)應用的不同將數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)劃分為若干類，并確定各類數(shù)據(jù)的存放位置。 分類：可依據(jù)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、存取響應速度、存取頻率、數(shù)據(jù)的共享程度、數(shù)據(jù)保密程度、數(shù)據(jù)生命周期的長短、數(shù)據(jù)使用的頻度等因素加以區(qū)分。,確定數(shù)據(jù)的存放位置：主要從提高系統(tǒng)性能的角度考慮。 一些啟發(fā)性的原則： 在大型系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)備份、日志文件備份等數(shù)據(jù)只在故障恢復時才使用，而且數(shù)據(jù)量很大，可以考慮放在磁帶上 對于擁有多個磁盤驅(qū)動器或磁盤陣列的系統(tǒng)，可以考慮將表和索引分別存放在不同的磁

11、盤上，在查詢時由于兩個磁盤驅(qū)動器分別工作，因而可以保證物理讀寫數(shù)度比較快 將比較大的表分別放在不同的磁盤上，可以加快存取速度，特別是在多用戶的環(huán)境下 將日志文件和數(shù)據(jù)庫對象（表、索引等）分別放在不同的磁可以改進系統(tǒng)性能。 確定系統(tǒng)的存儲參數(shù)配置 現(xiàn)行的許多DBMS都設置了一些系統(tǒng)的配置變量，供設計人員和DBA（數(shù)據(jù)庫管理員）進行物理的優(yōu)化。 SQL Server中如：同時使用數(shù)據(jù)庫的用戶數(shù)、同時打開數(shù)據(jù)庫對象數(shù)，使用緩沖區(qū)長度、個數(shù)，數(shù)據(jù)庫的大小，索引文件的大小，封裝因子，鎖的數(shù)量等。 系統(tǒng)為這些變量都設置了一些合理的初值。但是這些值只是從產(chǎn)品本身特性出發(fā)，不一定能適應每一種應用環(huán)境。,在物理

12、設計時對系統(tǒng)配置變量的調(diào)整只是初步的，在系統(tǒng)運行時還需要根據(jù)系統(tǒng)實際的運行情況做進一步的調(diào)整，以獲得最佳的系統(tǒng)性能。,數(shù)據(jù)庫的實施、運行和維護,實施 運行和維護,數(shù)據(jù)庫的實施,根據(jù)邏輯設計和物理設計的結(jié)果，在計算機系統(tǒng)上建立實際的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、裝入數(shù)據(jù)并進行程序的調(diào)試。 建立數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu) 用具體的DBMS提供的數(shù)據(jù)定義語言(DDL)，把數(shù)據(jù)庫的邏輯設計和物理設計的結(jié)果轉(zhuǎn)化為程序語句，然后經(jīng)DBMS編譯處理和運行后，實際的數(shù)據(jù)庫便建立起來了。包括： 數(shù)據(jù)庫模式和子模式，以及數(shù)據(jù)庫空間的描述。 數(shù)據(jù)完整性描述 數(shù)據(jù)安全性描述 數(shù)據(jù)庫物理存儲參數(shù)描述,裝入試驗數(shù)據(jù)，調(diào)試應用程序 分批裝入小量的數(shù)據(jù)做調(diào)試 試驗數(shù)據(jù)可以是實際的數(shù)據(jù)，也可以是隨機的數(shù)據(jù)。 但是測試數(shù)據(jù)應盡可能能充分反映實際應用中的各種情況 裝入實際數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)加載前，必須對數(shù)據(jù)進行整理 數(shù)據(jù)加載分為手工錄入和使用數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換工具兩種。 SQL Server中的轉(zhuǎn)換工具：DTS,數(shù)據(jù)庫的試運行 除了對應用程序做進一步的測試外，重點執(zhí)行對數(shù)據(jù)庫的各種操作，實際測