簡介：ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,江蘇大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與通信工程學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM第六章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,第六章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),目前，一個(gè)國家的數(shù)據(jù)庫建設(shè)規(guī)模（數(shù)據(jù)庫的個(gè)數(shù)、種類）、數(shù)據(jù)庫信息量的大小和使用頻度已成為衡量這個(gè)國家信息化程度的重要標(biāo)志之一。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,第六章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),61數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述62需求分析63概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)64邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)65數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)66數(shù)據(jù)庫實(shí)施與維護(hù)67小結(jié),ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,61數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述,在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域內(nèi)，通常把使用數(shù)據(jù)庫的各類信息系統(tǒng)統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。例如，以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的各種管理信息系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、電子政務(wù)系統(tǒng)、電子商務(wù)系統(tǒng)等。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述（續(xù)）,廣義地講，是數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，即設(shè)計(jì)整個(gè)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。狹義的講，是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫本身，即設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的各級(jí)模式并建立數(shù)據(jù)庫。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述（續(xù)）,什么是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是指對于一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造（設(shè)計(jì)）優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫邏輯模式和物理結(jié)構(gòu)，并據(jù)此建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠有效地存儲(chǔ)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。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述（續(xù)）,信息管理要求在數(shù)據(jù)庫中應(yīng)該存儲(chǔ)和管理哪些數(shù)據(jù)對象。數(shù)據(jù)操作要求對數(shù)據(jù)庫對象需要進(jìn)行哪些操作，如查詢、增、刪、改、統(tǒng)計(jì)等操作。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的目標(biāo)是為用戶和各種運(yùn)營系統(tǒng)提供一個(gè)信息基礎(chǔ)設(shè)施和高效率的運(yùn)行環(huán)境（存取效率、存儲(chǔ)空間的利用率、系統(tǒng)運(yùn)行管理的效率）。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,61數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述,611數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn)612數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法613數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟614數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中的各級(jí)模式,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,611數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn),數(shù)據(jù)庫建設(shè)的基本規(guī)律“三分技術(shù)，七分管理，十二分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)”是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn)之一結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計(jì)和行為（處理）設(shè)計(jì)相結(jié)合結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫框架或數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)行為（處理）設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)應(yīng)用程序、事務(wù)處理等,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn)（續(xù)）,結(jié)構(gòu)和行為分離的設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的軟件工程忽視對應(yīng)用中數(shù)據(jù)語義的分析和抽象，只要有可能就盡量推遲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的決策早期的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)致力于數(shù)據(jù)模型和建模方法研究，忽視了對行為的設(shè)計(jì),ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn)（續(xù)）,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì),ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,61數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述,611數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn)612數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法613數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟614數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中的各級(jí)模式,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,612數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具備的技術(shù)和知識(shí)計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)軟件工程的原理和方法程序設(shè)計(jì)的方法和技巧數(shù)據(jù)庫的基本知識(shí)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的知識(shí),ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法（續(xù)）,手工試湊法設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和水平有直接關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是一種技藝，缺乏科學(xué)理論和工程方法的支持，設(shè)計(jì)質(zhì)量難以保證數(shù)據(jù)庫運(yùn)行一段時(shí)間后又不同程度地發(fā)現(xiàn)各種問題，需要進(jìn)行修改甚至重新設(shè)計(jì)，增加了系統(tǒng)維護(hù)代價(jià)。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法（續(xù)）,規(guī)范設(shè)計(jì)法手工設(shè)計(jì)方法基本思想過程迭代和逐步求精典型方法新奧爾良NEWORLEANS方法將數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)分為若干階段和步驟，并采用一些輔助手段去實(shí)現(xiàn)每一過程。它運(yùn)用軟件工程的思想，按一定的設(shè)計(jì)規(guī)程用工程化方法設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法（續(xù)）,基于ER模型的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法用ER模型來設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的概念模型，是數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)階段廣泛采用的方法。3NF的設(shè)計(jì)方法用關(guān)系規(guī)范理論為指導(dǎo)來設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的邏輯模型，是設(shè)計(jì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫時(shí)在邏輯階段可以采用的一種有效方法。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法（續(xù)）,ODL（OBJECTDEFINITIONLANGUAGE）方法面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法。用面向?qū)ο蟮母拍詈托g(shù)語來說明數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。ODL可以描述對象數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以直接轉(zhuǎn)換為面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法簡述（續(xù)）,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)ORACLEDESIGNER2000SYBASEPOWERDESIGNER,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,61數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述,611數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn)612數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法613數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟614數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中的各級(jí)模式,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,613數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟,一、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作選定參加設(shè)計(jì)的人員1數(shù)據(jù)庫分析、設(shè)計(jì)人員數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的核心人員自始至終參與數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)其水平?jīng)Q定了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的質(zhì)量,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,614數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟,2用戶和DBA在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中也是舉足輕重的主要參加需求分析和數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行維護(hù)用戶積極參與帶來的好處加速數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)決定數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)質(zhì)量的決定因素,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）,3應(yīng)用開發(fā)人員（程序員和操作員）在系統(tǒng)實(shí)施階段參與進(jìn)來，負(fù)責(zé)編制程序在系統(tǒng)實(shí)施階段參與進(jìn)來，準(zhǔn)備軟硬件環(huán)境,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）,二、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的過程六個(gè)階段⒈需求分析階段準(zhǔn)確了解與分析用戶需求（包括數(shù)據(jù)與處理）是整個(gè)設(shè)計(jì)過程的基礎(chǔ)，是最困難、最耗費(fèi)時(shí)間的一步,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）,⒉概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段是整個(gè)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的關(guān)鍵通過對用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象，形成一個(gè)獨(dú)立于具體DBMS的概念模型,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）,⒊邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個(gè)DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型并對其進(jìn)行優(yōu)化,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）,⒋數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)階段為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)（包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法）,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）,⒌數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段運(yùn)用DBMS提供的數(shù)據(jù)庫語言（如SQL）及其宿主語言，根據(jù)邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的結(jié)果建立數(shù)據(jù)庫編制與調(diào)試應(yīng)用程序組織數(shù)據(jù)入庫并進(jìn)行試運(yùn)行,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）,⒍數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)階段數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過試運(yùn)行后即可投入正式運(yùn)行。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行過程中必須不斷地對其進(jìn)行評價(jià)、調(diào)整與修改。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）,設(shè)計(jì)一個(gè)完善的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)往往是上述六個(gè)階段的不斷反復(fù)。P202圖72,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,設(shè)計(jì)特點(diǎn),在設(shè)計(jì)過程中把數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)和對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)處理的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合起來將這兩個(gè)方面的需求分析、抽象、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)在各個(gè)階段同時(shí)進(jìn)行，相互參照，相互補(bǔ)充，以完善兩方面的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)過程各個(gè)階段的設(shè)計(jì)描述P204圖73,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,61數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述,611數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn)612數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法613數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的基本步驟614數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中的各級(jí)模式,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,614數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中的各級(jí)模式,數(shù)據(jù)庫各級(jí)模式的形成過程P205圖64需求分析階段綜合各個(gè)用戶的應(yīng)用需求概念設(shè)計(jì)階段形成獨(dú)立于機(jī)器特點(diǎn)，獨(dú)立于各個(gè)DBMS產(chǎn)品的概念模式ER圖,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,614數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中的各級(jí)模式,邏輯設(shè)計(jì)階段首先將ER圖轉(zhuǎn)換成具體的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品支持的數(shù)據(jù)模型，如關(guān)系模型，形成數(shù)據(jù)庫邏輯模式然后根據(jù)用戶處理的要求、安全性的考慮，在基本表的基礎(chǔ)上再建立必要的視圖VIEW，形成數(shù)據(jù)的外模式,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,614數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中的各級(jí)模式,物理設(shè)計(jì)階段根據(jù)DBMS特點(diǎn)和處理的需要，進(jìn)行物理存儲(chǔ)安排，建立索引，形成數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,第六章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),61數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述62需求分析63概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)64邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)65數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)66數(shù)據(jù)庫實(shí)施與維護(hù)67小結(jié),ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,62需求分析,621需求分析的任務(wù)622需求分析的方法623數(shù)據(jù)字典,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,需求分析（續(xù)）,需求分析就是分析用戶的需要與要求需求分析是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的起點(diǎn)需求分析的結(jié)果是否準(zhǔn)確地反映了用戶的實(shí)際要求，將直接影響到后面各個(gè)階段的設(shè)計(jì)，并影響到設(shè)計(jì)結(jié)果是否合理和實(shí)用,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,62需求分析,621需求分析的任務(wù)622需求分析的方法623數(shù)據(jù)字典,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,621需求分析的任務(wù),一、需求分析的任務(wù)二、需求分析的重點(diǎn)三、需求分析的難點(diǎn),ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,一、需求分析的任務(wù),通過詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界要處理的對象（組織、部門、企業(yè)等），充分了解原系統(tǒng)（手工系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）工作概況，明確用戶的各種需求在此基礎(chǔ)上確定新系統(tǒng)的功能。新系統(tǒng)必須充分考慮今后可能的擴(kuò)充和改變，不能僅僅按當(dāng)前應(yīng)用需求來設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,二、需求分析的重點(diǎn),需求分析的重點(diǎn)是調(diào)查、收集與分析用戶在數(shù)據(jù)管理中的信息要求、處理要求、安全性與完整性要求。信息要求用戶需要從數(shù)據(jù)庫中獲得信息的內(nèi)容與性質(zhì)由用戶的信息要求可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)要求，即在數(shù)據(jù)庫中需要存儲(chǔ)哪些數(shù)據(jù),ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,需求分析的重點(diǎn)（續(xù)）,處理要求對處理功能的要求對處理的響應(yīng)時(shí)間的要求對處理方式的要求批處理/聯(lián)機(jī)處理新系統(tǒng)的功能必須能夠滿足用戶的信息要求、處理要求、安全性與完整性要求。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,三、需求分析的難點(diǎn),確定用戶最終需求的難點(diǎn)用戶缺少計(jì)算機(jī)知識(shí)，開始時(shí)無法確定計(jì)算機(jī)究竟能為自己做什么，不能做什么，因此無法一下子準(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(jì)人員缺少用戶的專業(yè)知識(shí)，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(huì)使用戶需求發(fā)生變化。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,需求分析的難點(diǎn)續(xù),解決方法設(shè)計(jì)人員必須采用有效的方法，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(shí)際需求,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,62需求分析,621需求分析的任務(wù)622需求分析的方法623數(shù)據(jù)字典,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,622需求分析的方法,調(diào)查清楚用戶的實(shí)際需求并進(jìn)行初步分析與用戶達(dá)成共識(shí)進(jìn)一步分析與表達(dá)這些需求,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,一、調(diào)查與初步分析用戶需求,⑴調(diào)查組織機(jī)構(gòu)情況。⑵調(diào)查各部門的業(yè)務(wù)活動(dòng)情況。調(diào)查重點(diǎn)之一。⑶在熟悉業(yè)務(wù)活動(dòng)的基礎(chǔ)上，協(xié)助用戶明確對新系統(tǒng)的各種要求。調(diào)查重點(diǎn)之二。⑷確定新系統(tǒng)的邊界。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,二、常用調(diào)查方法,常用的調(diào)查方法跟班作業(yè)開調(diào)查會(huì)請專人介紹詢問設(shè)計(jì)調(diào)查表請用戶填寫查閱記錄,需要用戶的積極參與和配合,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,三、進(jìn)一步分析和表達(dá)用戶需求,分析和表達(dá)用戶的需求的常用方法自頂向下的結(jié)構(gòu)化分析方法（STRUCTUREDANALYSIS，簡稱SA方法）SA方法從最上層的系統(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)。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,進(jìn)一步分析和表達(dá)用戶需求（續(xù)）,1．首先把任何一個(gè)系統(tǒng)都抽象為,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,進(jìn)一步分析和表達(dá)用戶需求（續(xù)）,逐層分解包括功能的逐層分解數(shù)據(jù)的逐層分解SA方法中的各工具數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)和處理過程的關(guān)系判定表、判定樹處理邏輯數(shù)據(jù)字典（DD）系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),若干層次的數(shù)據(jù)流圖,,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,進(jìn)一步分析和表達(dá)用戶需求（續(xù)）,,調(diào)查組織機(jī)構(gòu)總體情況,熟悉業(yè)務(wù)活動(dòng),明確用戶需求,明確系統(tǒng)邊界,,需求分析,,概念設(shè)計(jì),ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,62需求分析,621需求分析的任務(wù)622需求分析的方法623數(shù)據(jù)字典,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,623數(shù)據(jù)字典,一、數(shù)據(jù)字典的用途二、數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,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)字典是進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要結(jié)果數(shù)據(jù)字典在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中占有很重要的地位,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,二、數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容,數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理過程數(shù)據(jù)項(xiàng)是數(shù)據(jù)的最小組成單位若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)可以組成一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)字典通過對數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義來描述數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的邏輯內(nèi)容。,通過定義,,,描述,數(shù)據(jù)的描述信息不是信息本身,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,⒈數(shù)據(jù)項(xiàng),數(shù)據(jù)項(xiàng)是不可再分的數(shù)據(jù)單位對數(shù)據(jù)項(xiàng)的描述數(shù)據(jù)項(xiàng)描述＝｛數(shù)據(jù)項(xiàng)名，數(shù)據(jù)項(xiàng)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(xiàng)的邏輯關(guān)系｝取值范圍、與其他數(shù)據(jù)項(xiàng)的邏輯關(guān)系定義了數(shù)據(jù)的完整性約束條件用關(guān)系規(guī)范化理論為指導(dǎo)。用數(shù)據(jù)依賴的概念分析和表示數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的關(guān)系。,,,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,⒉數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)反映了數(shù)據(jù)之間的組合關(guān)系。一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以由若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，也可以由若干個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成，或由若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混合組成。對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述數(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(xiàng)或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)｝｝,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,⒊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?。對?shù)據(jù)流的描述數(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)流來源是說明該數(shù)據(jù)流來自哪個(gè)過程數(shù)據(jù)流去向是說明該數(shù)據(jù)流將到哪個(gè)過程去平均流量是指在單位時(shí)間（每天、每周、每月等）里的傳輸次數(shù)高峰期流量則是指在高峰時(shí)期的數(shù)據(jù)流量,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,⒋數(shù)據(jù)存儲(chǔ),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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。對數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的描述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)描述＝｛數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名，說明，編號(hào)，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｝流入的數(shù)據(jù)流指出數(shù)據(jù)來源流出的數(shù)據(jù)流指出數(shù)據(jù)去向數(shù)據(jù)量每次存取多少數(shù)據(jù)，每天（或每小時(shí)、每周等）存取幾次等信息存取方法批處理/聯(lián)機(jī)處理；檢索/更新；順序檢索/隨機(jī)檢索,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,⒌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｝｝,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,處理過程（續(xù)）,簡要說明主要說明該處理過程的功能及處理要求功能該處理過程用來做什么處理要求處理頻度要求，如單位時(shí)間里處理多少事務(wù)，多少數(shù)據(jù)量，響應(yīng)時(shí)間要求等,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,623數(shù)據(jù)字典,數(shù)據(jù)字典是在關(guān)于數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的描述，即元數(shù)據(jù)，而不是數(shù)據(jù)本身。數(shù)據(jù)字典是在需求分析階段建立，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中不斷修改、充實(shí)、完善。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,需求分析小結(jié),需求分析階段的一個(gè)重要而困難的任務(wù)是收集將來應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮到可能的擴(kuò)充和改變，使設(shè)計(jì)易于更改，系統(tǒng)易于擴(kuò)充。必須強(qiáng)調(diào)用戶的參與，這是數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,第六章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì),61數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述62需求分析63概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)64邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)65數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)66數(shù)據(jù)庫實(shí)施與維護(hù)67小結(jié),ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,63概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,DDDFD,抽象化,獨(dú)立于具體DBMS的概念模型,,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,631概念結(jié)構(gòu),主要特點(diǎn)現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)真實(shí)模型反映現(xiàn)實(shí)世界，包括事物之間的聯(lián)系，滿足用戶對數(shù)據(jù)處理的要求。易于理解可和用戶很好的交換意見。易于更改當(dāng)應(yīng)用環(huán)境和要求發(fā)生變化，容易對模型修改和擴(kuò)充。易于向關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型轉(zhuǎn)換。主要工具ER模型,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,632概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟,四類方法自頂向下首先定義全局框架，然后逐步細(xì)化,需求,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,632概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟,自底向上首先定義各局部應(yīng)用的概念結(jié)構(gòu)，然后將它們集成起來。,子需求,子需求,子需求,,全局概念模式,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,632概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟,逐步擴(kuò)張首先定義最重要的核心概念結(jié)構(gòu)，然后向外擴(kuò)充,核心概念結(jié)構(gòu),核心需求,,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,632概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟,混合策略自頂向下設(shè)計(jì)全局概念結(jié)構(gòu)框架自底向上設(shè)計(jì)各局部概念結(jié)構(gòu),ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,632概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟,設(shè)計(jì)步驟兩步自底向上抽象數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)局部概念結(jié)構(gòu)視圖集成視圖→全局的概念結(jié)構(gòu),ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,633數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì),抽象對實(shí)際的人、物、事和概念進(jìn)行人為處理，抽取所關(guān)心的共同特性，忽略非本質(zhì)的細(xì)節(jié)，將這些特性用各種概念精確地加以描述，組成某種模型。概念結(jié)構(gòu)（模型）是對現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,633數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì),三類抽象分類CLASSIFICATION例子ER模型中的實(shí)體型,定義某一類概念作為現(xiàn)實(shí)世界中一組對象具有某些共同的特性和行為）的類型。抽取了值和型之間ISMEMBEROF的語義,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,633數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì),聚集AGGREGATION定義某一類型的組成成分。抽象了對象內(nèi)部類型和成分之間ISPARTOF的語義例子ER模型中若干屬性聚集組成的實(shí)體型。,學(xué)生,學(xué)號(hào),姓名,專業(yè),班級(jí),實(shí)體型,屬性,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,633數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì),,概括GENERALIZATION定義類型之間的一種子集聯(lián)系。抽象了類型之間ISSUBSETOF的語義原有的ER模型中沒有。例子,學(xué)生,本科生,研究生,,,,,,,超類,子類,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,633數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì),概括的重要性質(zhì)繼承性。子類繼承超類上定義的所有抽象。子類可以增加自己的某些特殊屬性。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,633數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì),局部視圖設(shè)計(jì)的任務(wù)對需求分析階段收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織（聚集）；實(shí)體、實(shí)體的屬性標(biāo)識(shí)實(shí)體的碼確定實(shí)體之間的聯(lián)系類型（11，1N，MN）設(shè)計(jì)分ER圖具體的做法選擇局部應(yīng)用、逐一設(shè)計(jì)分ER圖,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,633數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì),選擇局部應(yīng)用在多層的數(shù)據(jù)流圖中選擇一個(gè)適當(dāng)層次的數(shù)據(jù)流圖作為設(shè)計(jì)分ER圖的出發(fā)點(diǎn)。這組圖中每一部分←→一個(gè)局部應(yīng)用。一般選擇中層的數(shù)據(jù)流圖,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,633數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì),逐一設(shè)計(jì)分ER圖局部ER圖對選擇的局部應(yīng)用逐一設(shè)計(jì)分ER圖。主要的工作將涉及的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)字典中抽取出來，參照數(shù)據(jù)流圖；標(biāo)定局部應(yīng)用中的實(shí)體實(shí)體的屬性標(biāo)識(shí)實(shí)體的碼確定實(shí)體之間的聯(lián)系及其類型,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,逐一設(shè)計(jì)分ER圖,實(shí)體和屬性在現(xiàn)實(shí)世界中具體的應(yīng)用環(huán)境已經(jīng)做了大體的自然的劃分。在數(shù)據(jù)字典中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是屬性的集合，體現(xiàn)了劃分。分ER圖設(shè)計(jì)的方法從數(shù)據(jù)字典中的各內(nèi)容出發(fā)，定義ER圖；再進(jìn)行必要的調(diào)整原則現(xiàn)實(shí)世界的事物能作為屬性對待的，盡量作為屬性對待。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,逐一設(shè)計(jì)分ER圖,兩條準(zhǔn)則區(qū)分實(shí)體和屬性屬性不能再有需要描述的性質(zhì)，必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，不能包含其他屬性。屬性不能與其他實(shí)體具有聯(lián)系，即ER圖中所表示的聯(lián)系是實(shí)體之間的聯(lián)系。,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,例子職工,職工,職工號(hào),姓名,年齡,職稱,職工,職稱,職工號(hào),姓名,年齡,職工代碼,工資,住房標(biāo)準(zhǔn),附加福利,聘任,,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,例子醫(yī)生,病人,住院號(hào),姓名,病房號(hào),病人,病房,住院號(hào),姓名,病房號(hào),住在,,醫(yī)療,醫(yī)生,N,1,1,M,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,實(shí)例,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,實(shí)例,,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,實(shí)例,,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,實(shí)例,,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,實(shí)例,,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,634視圖的集成,完成的工作將所有的分ER圖綜合成一個(gè)系統(tǒng)的總ER圖實(shí)現(xiàn)的方式多個(gè)分ER圖一次集成復(fù)雜，難度大,基本ER圖,初步ER圖,ER圖1,ER圖2,ER圖N,,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,634視圖的集成,實(shí)現(xiàn)的方式逐步集成每次集成兩個(gè)分ER圖,基本ER圖,初步ER圖,ER圖1,ER圖2,ER圖12,ER圖3,,ANINTRODUCTIONTODATABASESYSTEM,634視圖的集成,集
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