1、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介,作者：溫楊毅,數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念,數(shù)據(jù) 信息 數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）：數(shù)據(jù)的集合。 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）：數(shù)據(jù)管理軟件。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DBS）：DB、DBMS、Application、DBA、USERS 等. 數(shù)據(jù)模型（Data Model）：數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。 數(shù)據(jù)模式（Data Scheme）：對(duì)數(shù)據(jù)的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)及關(guān)系等的描述。,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的目標(biāo),數(shù)據(jù)冗余最小。 數(shù)據(jù)的完整性確保數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。 數(shù)據(jù)集成利于形成各個(gè)業(yè)務(wù)對(duì)象的相關(guān) 數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)共享。,數(shù)據(jù)模型,數(shù)據(jù)模型由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成。 概念數(shù)據(jù)模型 邏輯數(shù)據(jù)模型 層次數(shù)據(jù)模型 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型 關(guān)系數(shù)

2、據(jù)模型 實(shí)體-聯(lián)系（E-R）數(shù)據(jù)模型 UML E-R 數(shù)據(jù)模型 物理數(shù)據(jù)模型,關(guān)系理論,關(guān)系模型 實(shí)體關(guān)系圖： 實(shí)體：一般是名詞。建模為表。 關(guān)系：一般是動(dòng)詞。建模為連接線(xiàn)。（一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多） 屬性：類(lèi)似于形容詞。建模為字段列表。 主鍵：唯一標(biāo)識(shí)表中的每一個(gè)記錄。 外鍵：連接父表和子表之間相關(guān)的記錄。 數(shù)據(jù)完整性：關(guān)系模型依賴(lài)主鍵識(shí)別實(shí)體，依賴(lài)外鍵創(chuàng)建關(guān)系。 原則：每個(gè)表必須有一個(gè)有效的主鍵。沒(méi)有不相匹配的外鍵值。,表=關(guān)系,列=字段=屬性,order,id,001,002,003,date,010188,020389,030389,customer,1111,2222,1111,行=

3、記錄=元組,數(shù)據(jù)模式,數(shù)據(jù)模式是以一定的數(shù)據(jù)模型對(duì)一個(gè)單位的數(shù)據(jù)的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)及其相互間的關(guān)系所進(jìn)行的描述。 概念模式 外模式 內(nèi)模式,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的任務(wù)與步驟,外模式,內(nèi)模式,概念模式,概念設(shè)計(jì),邏輯設(shè)計(jì),物理設(shè)計(jì),概念數(shù)據(jù)模型,邏輯數(shù)據(jù)模型,物理數(shù)據(jù)模型,需求分析,需求說(shuō)明書(shū),需求分析 概念設(shè)計(jì)：與DBMS無(wú)關(guān)，主要是進(jìn)行概念建模，提供一個(gè)單位的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù) 間關(guān)系的數(shù)據(jù)模型。 邏輯設(shè)計(jì)：利用映射關(guān)系得到關(guān)系模式集，然后用關(guān)系數(shù)據(jù)理論對(duì)關(guān)系模式進(jìn) 行優(yōu)化。與DBMS有關(guān)。 物理設(shè)計(jì)：與DBMS有關(guān)，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)模式。進(jìn)行簇集設(shè)計(jì)、選擇文件結(jié) 構(gòu)、索引結(jié)構(gòu)等。,需求分析,需求分析的任務(wù)總列表：

4、研究總體營(yíng)運(yùn)； 分析業(yè)務(wù)流程； 理解業(yè)務(wù)需要； 走訪(fǎng)用戶(hù)； 確定信息需求； 確定要收集和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)； 建立數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)模式； 評(píng)估數(shù)據(jù)量； 記錄信息需求。 需求分析的結(jié)果：需求分析文檔以及數(shù)據(jù)流圖,概念設(shè)計(jì),概念設(shè)計(jì)的任務(wù)列表： 第一階段：劃分用戶(hù)組，建立面向特定用戶(hù)（組）的局部數(shù)據(jù)模式，即局部視圖。 第二階段：將所有局部視圖集成為一個(gè)全局的數(shù)據(jù)模式，即全局視圖。 概念設(shè)計(jì)的步驟： 將實(shí)體表示為表； 確定關(guān)系； 列出字段； 識(shí)別鍵； 確定數(shù)據(jù)類(lèi)型； 概念設(shè)計(jì)的結(jié)果：局部視圖和全局視圖。,邏輯設(shè)計(jì),邏輯設(shè)計(jì)的任務(wù)列表： 第一階段：E-R圖到關(guān)系模式的映射； 第二階段：關(guān)系模式的優(yōu)化； 第三階段：關(guān)系

5、模式的調(diào)整； 邏輯設(shè)計(jì)結(jié)果：一組或多組關(guān)系模式集。,物理設(shè)計(jì),物理設(shè)計(jì)的任務(wù)列表： 將全局邏輯數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換為目標(biāo)DBMS的物理數(shù)據(jù)模型； 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)字典（這個(gè)過(guò)程自始至終，到此為結(jié)束）； 簇集設(shè)計(jì)和索引的選擇； 設(shè)計(jì)物理存儲(chǔ)上的表示形式； 設(shè)計(jì)安全過(guò)程。 物理設(shè)計(jì)的結(jié)果：大家說(shuō)理解的成型的數(shù)據(jù)庫(kù),示例:為學(xué)校設(shè)計(jì)一個(gè)課程選修的管理系統(tǒng),一、需求說(shuō)明 教師向所在學(xué)院提出開(kāi)設(shè)選修課的申請(qǐng)，并在申請(qǐng)中明確課程名稱(chēng)、所需學(xué)時(shí)和教材，學(xué)院如不核準(zhǔn)向教師說(shuō)明理由，學(xué)院如核準(zhǔn)則通知申請(qǐng)教師、報(bào)教務(wù)處備案。教務(wù)處匯集全部可開(kāi)的選修課，排定各專(zhuān)業(yè)在下一學(xué)年可供選擇的選修課程，并發(fā)到各學(xué)院，由各學(xué)院通知學(xué)生，學(xué)生應(yīng)

6、修的全部選修課程不少于5門(mén)、不多于8門(mén)，每學(xué)期的選修課程不少于1門(mén)、不多于3門(mén)。學(xué)生選好后由各個(gè)學(xué)院反饋到教務(wù)處，教務(wù)處根據(jù)選修的情況指定定教師、并通知各學(xué)院，各學(xué)院則通知學(xué)生、教師。 全部通知都應(yīng)該以文件方式完成，所有相關(guān)人員和單位都能查詢(xún)到排課的進(jìn)展，在進(jìn)入下一步之前相關(guān)的選擇都可以被相關(guān)人員修改，進(jìn)入下一步之后則不可修改。每次修改也應(yīng)當(dāng)向有關(guān)部門(mén)和人員發(fā)更改通知。 所有的部門(mén)和人員都必須先登錄，輸入帳號(hào)和密碼后才能使用該系統(tǒng)，并由教務(wù)處管理教師和學(xué)院，由學(xué)院管理學(xué)生和班級(jí)，由教務(wù)處和學(xué)院共同管理課程。所有的部門(mén)和人員都可以查詢(xún)與其相關(guān)的信息。,示例:為學(xué)校設(shè)計(jì)一個(gè)課程選修的管理系統(tǒng),二、

7、需求分析（導(dǎo)出數(shù)據(jù)流圖）,示例:為學(xué)校設(shè)計(jì)一個(gè)課程選修的管理系統(tǒng),三、概念設(shè)計(jì)（導(dǎo)出E-R圖） 第一步：局部視圖設(shè)計(jì)。四個(gè)步驟：劃分邊界、確定實(shí)體、定義屬性、明確聯(lián)系。 本例可分為四個(gè)部分： 學(xué)生子系統(tǒng) 教師子系統(tǒng) 學(xué)院子系統(tǒng) 教務(wù)處子系統(tǒng) 分別完成各部門(mén)和個(gè)人的相應(yīng)要求。 以學(xué)生子系統(tǒng)為例，其分E-R圖如下：,示例:為學(xué)校設(shè)計(jì)一個(gè)課程選修的管理系統(tǒng),三、概念設(shè)計(jì)（導(dǎo)出E-R圖） 第二步：全局視圖設(shè)計(jì)。 方法是，從一個(gè)較大的分E-R圖開(kāi)始，一個(gè)個(gè)將其它教小的分E-R圖加入進(jìn)來(lái)。 任務(wù):消除沖突（命名沖突、屬性值域沖突、結(jié)構(gòu)沖突） 消除冗余的聯(lián)系（即可由其它的聯(lián)系導(dǎo)出的聯(lián)系）,示例:為學(xué)校設(shè)計(jì)一個(gè)課程選修的管理系統(tǒng),四、邏輯設(shè)計(jì)（完成映射，導(dǎo)出關(guān)系模式集） 任務(wù)：三種不同的聯(lián)系（1-1，1-m，m-m）的不同處理。 Example： 學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，家庭住址，聯(lián)系電話(huà)，郵政編碼，所在班） 主鍵：學(xué)號(hào) 候補(bǔ)鍵：聯(lián)系電話(huà) 學(xué)號(hào)姓名，性別，家庭住址，聯(lián)系電話(huà)，郵政編碼，所在班， 聯(lián)系電話(huà)學(xué)號(hào)，姓名，性別，家庭住址，郵政編碼，所在班 關(guān)系中不存在非主屬性與候選鍵之間的部分與傳遞函數(shù)依賴(lài)，所以“學(xué)生”關(guān)系滿(mǎn)足第三范式。,示例:為學(xué)校設(shè)計(jì)一個(gè)課程選修的管理系統(tǒng),五、物理設(shè)計(jì) 任務(wù)：從數(shù)據(jù)流圖開(kāi)始，抽象出