数据库设计各阶段
数据库设计分为以下设计阶段
数据库设计分为以下设计阶段
数据库设计分为以下设计阶段:
1. 需求分析阶段:确定数据库的功能和目标,收集和分析用户需求,明确数据库要存储和处理的数据内容。
2. 概念设计阶段:根据需求分析的结果,进行数据建模,确定实体、属性、关系和约束。
常用的数据建模方法包括实体-关系模型(ER模型)和层次模型。
3. 逻辑设计阶段:将概念设计转化为数据库管理系统(DBMS)支持的数据模型,如关系型数据库模型(如SQL)或面向对象数据库模型。
设计数据库的表结构、字段、索引和关系。
4. 物理设计阶段:根据逻辑设计的结果,确定数据库在物理存储层面上的组织结构,包括表空间、文件组织和存储策略等。
优化和调整数据表的结构和索引,以提高数据库的性能和效率。
5. 安全性设计阶段:设计数据库的访问控制策略,包括用户权限、角色和安全策略。
确保只有授权的用户可以访问数据库,并且能够保护数据库中的数据免受安全威胁。
6. 应用程序接口(API)设计阶段:确定数据库与外部应用程序之间的接口和交互方式,包括数据输入、输出和查询。
设计数据库的存储过程、触发器和函数等,以支持应用程序的功能需求。
7. 性能优化和调整阶段:在数据库的实际运行过程中,根据性能监控和评估结果,进行优化和调整。
包括索引优化、查询优化和数据库配置调整等,以提高数据库的性能和效率。
8. 数据库备份和恢复设计阶段:制定数据库的备份策略和恢复策略,确保数据
库的数据可以及时备份和恢复,以应对可能的故障和灾难情况。
9. 数据库管理和维护阶段:定期监控和维护数据库,包括性能监控、空间管理、数据清理和备份验证等,以确保数据库的稳定和可靠运行。
数据库设计规范与命名规则
数据库设计规范、技巧与命名规范一、数据库设计过程数据库技术是信息资源管理最有效的手段。
数据库设计是指:对于一个给定的应用环境,构造最优的数据库模式,建立数据库及其应用系统,有效存储数据,满足用户信息要求和处理要求。
数据库设计的各阶段:A、需求分析阶段:综合各个用户的应用需求(现实世界的需求)。
B、在概念设计阶段:形成独立于机器和各DBMS产品的概念模式(信息世界模型),用E-R图来描述。
C、在逻辑设计阶段:将E-R图转换成具体的数据库产品支持的数据模型,如关系模型,形成数据库逻辑模式。
然后根据用户处理的要求,安全性的考虑,在基本表的基础上再建立必要的视图(VIEW)形成数据的外模式。
D、在物理设计阶段:根据DBMS特点和处理的需要,进行物理存储安排,设计索引,形成数据库内模式。
1. 需求分析阶段需求收集和分析,结果得到数据字典描述的数据需求(和数据流图描述的处理需求)。
需求分析的重点: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。
需求分析的方法:调查组织机构情况、各部门的业务活动情况、协助用户明确对新系统的各种要求、确定新系统的边界。
常用的调查方法有:跟班作业、开调查会、请专人介绍、询问、设计调查表请用户填写、查阅记录。
分析和表达用户需求的方法主要包括自顶向下和自底向上两类方法。
自顶向下的结构化分析方法(Structured Analysis,简称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,并把每一层用数据流图和数据字典描述。
数据流图表达了数据和处理过程的关系。
系统中的数据则借助数据字典(Data Dictionary,简称DD)来描述。
2. 概念结构设计阶段通过对用户需求进行综合、归纳与抽象,形成一个独立于具体DBMS的概念模型,可以用E-R图表示。
概念模型用于信息世界的建模。
概念模型不依赖于某一个DBMS支持的数据模型。
概念模型可以转换为计算机上某一DBMS 支持的特定数据模型。
数据库的设计步骤
数据库的设计步骤数据库设计是软件开发中非常重要的一环,它的好坏直接影响系统的性能、可靠性和扩展性。
一个合理的数据库设计能够提高系统的运行效率,减少数据冗余,并且能够更好地支持应用程序的需求。
下面将介绍数据库的设计步骤,帮助读者了解数据库设计的过程。
1.需求分析我们需要进行需求分析,明确系统的需求和功能。
这一步骤是数据库设计的基础,它的目的是了解用户的需求,确定数据库的用途和范围。
在需求分析阶段,我们需要与用户沟通,了解他们的业务流程,明确数据库中需要存储的数据。
在这个阶段,我们还需要确定数据库的访问频率和数据量大小,以便后续的性能优化和存储规划。
2.概念设计在需求分析的基础上,我们进行概念设计。
概念设计是数据库设计的第二个阶段,它的目的是建立一个概念模型,描述数据之间的关系。
在这个阶段,我们使用E-R图(实体-关系图)来表示数据实体和它们之间的关系。
E-R图是一种直观、易于理解的方法,它能够帮助我们将现实世界中的实体和关系转化为数据库中的表和关系。
3.逻辑设计在概念设计的基础上,我们进行逻辑设计。
逻辑设计是数据库设计的第三个阶段,它的目的是将概念模型转化为数据库模式。
在逻辑设计中,我们需要确定表的结构、属性和关系,并且定义完整性约束。
在这个阶段,我们需要选择合适的数据类型、主键和外键,以及确定表之间的关系和约束。
逻辑设计的结果通常是一个逻辑模型,可以使用关系型数据库的标准语言(如SQL)来表示。
4.物理设计在逻辑设计的基础上,我们进行物理设计。
物理设计是数据库设计的最后一个阶段,它的目的是将逻辑模型转化为物理存储结构。
在物理设计中,我们需要确定数据的存储方式、索引和分区策略。
我们还需要考虑性能优化和容灾备份的需求,选择合适的存储引擎和硬件设备。
物理设计的结果通常是一个数据库架构图,描述了数据库中表的存储方式和索引结构。
5.实施和测试在数据库设计完成后,我们需要进行实施和测试。
实施是将数据库设计应用到实际的系统中,包括创建表、定义索引、导入数据等操作。
数据库设计的六个阶段详解
数据库设计的六个阶段详解
数据库设计的阶段
数据库设计可以分为6个阶段
1. 系统需求分析阶段
2. 概念结构设计阶段
3. 逻辑结构设计阶段
4. 物理结构设计阶段
5. 数据库实施阶段
6. 数据库运⾏和维护阶段
各阶段的任务
系统需求分析
对现实世界要处理的对象进⾏详细的调查,通过对原系统的了解,收集⽀持新系统的基础数据并对其进⾏处理,在此基础上确定新系统的功能。
1. 调查分析⽤户活动
2. 收集和分析需求数据,确定系统边界信息需求,处理需求,安全性和完整性需求
3. 编写系统分析报告
两种⽅法:⾃顶向下,⾃底向上
概念结构设计
将需求分析数据抽象成局部E-R模型,再将局部E-R模型集成为全局E-R模型
逻辑结构设计
将概念模型转换成特定DBMS所⽀持的数据模型的过程
由初始关系模式设计到关系模式规范化再到模式评价
物理结构设计
对于给定的逻辑数据模型,选取⼀个最适合应⽤环境的物理结构
数据库实施
根据逻辑设计和物理设计的结果,在计算机上建⽴起实际的数据库结构、装⼊数据、进⾏测试和试运⾏的过程。
数据库运⾏和维护
主要有以下三项内容:
1. 维护数据库的安全性和完整性
2. 监测并改善数据库性能
3. 重新组织和构造数据库。
数据库设计的过程(六个阶段)
1.需求分析阶段
准确了解与分析用户需求(包括数据与处理)
是整个设计过程的基础,是最困难、最耗费时间的一步
2.概念结构设计阶段
是整个数据库设计的关键
通过对用户需求进行综合、归纳与抽象,形成一个独立于具体DBMS的概念模型行和维护阶段
数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。
在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改
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
将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型
对其进行优化
4.数据库物理设计阶段
为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构(包括存储结构和存取方法)
5.数据库实施阶段
运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语言,根据逻辑设计和物理设计的结果
建立数据库,编制与调试应用程序,组织数据入库,并进行试运行
简述数据库开发与维护的6个阶段
简述数据库开发与维护的6个阶段数据库开发和维护是一项计算机工程任务,它通常涉及到使用一定的软件工具进行数据的提取、分析、转换以及管理操作。
为了实现这些目标,数据库开发和维护可以分为六个阶段,它们是:需求分析、数据模型设计、数据库设计、数据库实现、系统测试和维护。
本文将对这六个阶段进行详细的介绍,以期帮助读者更好地理解数据库开发和维护。
首先,需求分析阶段是开发数据库系统的第一步,它旨在识别用户需求并确定数据库应具备的功能。
需求分析阶段将收集用户需求的细节,包括客户期望的系统性能、必要的数据存储能力和加载负载等,并根据这些信息确定构建系统需要完成的任务。
接下来,数据模型设计阶段将分析用户需求并使用数据库设计工具创建数据模型。
在数据模型中,将定义数据的结构、数据的存储位置以及数据之间的关系。
通常,在此阶段,还将实施数据完整性、安全性以及其他技术性的要求,以确保数据的准确性和可靠性。
紧接着的阶段是数据库设计,也是开发数据库系统的关键阶段。
在这个阶段中,将根据数据模型确定数据库的架构,并使用特定的软件建立数据库表以及存储过程等。
在此阶段,数据库模型中定义的数据结构和数据关系都将被创建出来,并且将严格按照设计要求进行实施。
第四个阶段是实施数据库,也就是将数据库设计的结果加载到数据库服务器上。
在这个阶段,将创建数据库文件,并使用数据库实施工具将数据表载入数据库中。
此外,还可以根据任何其他的数据管理要求,为数据库开发对应的访问控制,以及存储过程等。
系统测试是数据库开发和维护的一个重要阶段,它旨在通过检测系统实施的效果,来确保系统能满足用户的需求和性能要求。
在这个阶段中,将对数据库的功能性和性能进行测试,以检查实施的数据库是否能够满足用户要求,并且能充分发挥预期的性能。
最后一个阶段是维护,也就是更新和修改数据库。
当用户需求变化或系统出现新的问题时,维护阶段将会承担起责任,负责更新数据库,确保数据库能够健康可靠地运行。
数据库设计工作流程及各个阶段成果以及具体要求
数据库设计工作流程及各个阶段成果以及具体要求第一个阶段:需求分析阶段1、引言(分析目前管理中存在的问题,提出提高管理质量和水平的必要性和重要性,引入系统开发的价值)2、任务(1)简单阐述需求分析阶段的目标(2)任务针对具体的研究项目,描述清楚如下问题⏹处理对象:涉及哪些方面的数据、数据之间的关系(计算、格式转换等);⏹处理功能要求:完成的具体功能;⏹安全性和完整性要求。
3、结果(1)用户调查的方式,即以何种形式进行需求调查,有哪些体会和收获;(2)业务流程图,需要画出中层业务流图;(3)数据图(DFD图),需要画出中层以上数据流图;表1-1 (××××系统) 数据项说明(汇总统计)示例数据项编号数据项名数据项含义与其它数据项的关系存储结构别名学号DI-1 StuNo 学生编号char(9)学院DI-2 DepName 学生所在学院char(20)姓名DI-3 StuName 学生姓名char(10)(4)数据字典(重点在数据项和数据结构,可另做附录,示例如表1-1、1-2)。
表1-2 (××××系统) 数据结构(汇总统计)示例数据结构编号数据结构名数据结构含义组成DS-1 Student 宿舍学生信息StuNo,DepName,StuName,StuSex,StuHome, StuBorth,StuETime,StuPerfect,StuClassDS-2 Worker 宿舍楼工作人员信息WorTime,WorName,WorType, WorWage,WorSex,WorPhNo,WorNo(5)处理逻辑描述,对DD中的复杂处理需要用判定树或判定表描述处理过程;数据字典建立,表1-3表1-3 (*****系统)处理逻辑描述(示例)注意:业务流程图、数据图要画的规范、整齐,注意两者的区别和联系。
第二个阶段:概念设计阶段1、目标简单说明该阶段的目标和特点,根据需求分析阶段得到的用户需求抽象为信息结构的过程,2、具体任务(1)选择中层数据流为切入点,通常选择实际系统中的子系统;(2)设计分E-R图,即各子模块的E-R图;(3)生成初步E-R图,通过合并方法,做到各子系统实体、属性、联系统一;(4)生成全局E-R图,通过消除冲突等方面。
简述数据库设计的主要步骤
简述数据库设计的主要步骤数据库设计的主要步骤可以概括为以下几个方面:需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计和实施与维护。
1. 需求分析需求分析是数据库设计的第一步,通过与用户沟通和了解用户的需求,确定数据库的目标和范围。
在这个阶段,需要收集用户的需求,并分析这些需求的优先级和复杂度,以确定数据库的功能和性能要求。
2. 概念设计概念设计是数据库设计的第二步,主要是根据需求分析的结果,建立数据库的概念模型。
在这个阶段,可以使用ER图或UML类图等工具来表示实体、关系和属性之间的关系。
概念设计的目标是建立一个抽象的、独立于具体数据库管理系统的概念模型,以便于后续的逻辑设计和物理设计。
3. 逻辑设计逻辑设计是数据库设计的第三步,主要是将概念模型转换为关系模型。
在这个阶段,需要将实体、关系和属性转换为关系模式和关系之间的联系。
逻辑设计的目标是建立一个符合关系模型的数据库模式,以便于后续的物理设计和实施。
4. 物理设计物理设计是数据库设计的第四步,主要是确定数据库的物理结构和存储方案。
在这个阶段,需要考虑到数据库的性能、可靠性和安全性等方面的需求。
物理设计的目标是选择合适的数据库管理系统和存储介质,以及设计合理的索引、分区和备份策略,以提高数据库的性能和可用性。
5. 实施与维护实施与维护是数据库设计的最后一步,主要是根据物理设计的结果,创建和初始化数据库,并进行数据迁移和测试。
在数据库实施后,还需要进行定期的维护和监控,以确保数据库的稳定运行和数据的完整性。
如果有需要,还可以根据实际情况进行数据库的优化和调整。
总结起来,数据库设计的主要步骤包括需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计和实施与维护。
通过这些步骤,可以根据用户的需求和要求,建立一个符合关系模型的数据库模式,并选择合适的数据库管理系统和存储方案,以提高数据库的性能和可用性。
同时,在数据库实施后,还需要进行定期的维护和监控,以确保数据库的稳定运行和数据的完整性。
简述数据库设计的六个阶段
简述数据库设计的六个阶段
数据库设计一般包含六个阶段,分别是需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、
实施和维护。
1. 需求分析:在这一阶段,需求分析师与用户和相关利益相关者进行沟通,了解他
们的需求和业务流程。
根据这些需求,确定数据库需要存储哪些数据,以及数据之间的关
系和约束条件。
2. 概念设计:根据需求分析得到的信息,设计数据库的概念模型。
概念模型通常采
用实体-关系图(ER图)表示,描述了数据项、实体、关系和属性之间的关系。
3. 逻辑设计:在逻辑设计阶段,将概念模型转换为适用于具体数据库管理系统(DBMS)的逻辑模型。
逻辑模型一般采用关系模型(如关系数据库管理系统)或者其他合适的数据
结构表示。
4. 物理设计:物理设计将逻辑模型转换为具体的数据库实施方案。
在这一阶段,需
要考虑数据存储结构、存储设备、数据访问性能等方面。
还需要确定数据库的安全性、备
份和恢复策略等细节。
5. 实施:实施阶段是将物理设计实际应用于数据库管理系统的过程。
根据设计好的
数据库方案,创建数据库、表结构、索引等,将数据导入数据库中,并进行必要的测试和
验证。
6. 维护:数据库设计的最后一个阶段是维护阶段。
在数据库被实施以后,需要对其
进行定期维护和优化。
这包括监测数据库性能、进行数据库备份和恢复、修复潜在的数据
问题以及根据业务变化进行数据库结构的调整等操作。
《数据库技术与应用》第14章数据库设计 习题答案
第14章数据库设计1. 简述数据库设计的步骤。
解:数据库设计的步骤可以分为以下六个阶段:系统需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库运行和维护。
(1)需求分析阶段进行数据库设计首先必须准确了解与分析用户对系统的信息需求和处理需求,并建立系统说明文档。
需求分析是整个设计过程的基础,是最困难、最耗费时间的一步,但也是最重要的一步。
需求分析做得是否充分与准确,决定了数据库设计的速度与质量。
需求分析做得不好,甚至会导致整个数据库设计返工重做。
需求说明书是需求分析阶段的成果,也是后续阶段设计的依据。
(2)概念结构设计阶段概念结构设计是整个数据库设计的关键,它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象,形成一个独立于具体DBMS的概念模型。
一般使用E-R图来表示数据与数据之间的联系。
(3)逻辑结构设计阶段逻辑结构设计是将概念模型转换为某个DBMS所支持的数据模型,并对其进行优化。
(4)物理结构设计阶段数据库物理结构设计是为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构,主要包括数据的存储结构和存取方法。
(5)数据库实施阶段在数据库实施阶段,设计人员运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语言,根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库,编制与调试应用程序。
组织数据入库,并进行试运行。
(6)数据库运行和维护阶段数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。
在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。
投入运行后由DBA来承担数据库系统的日常维护。
2. 需求分析阶段的设计目标是什么?调查的内容是什么?解:需求分析阶段的设计目标是对系统的整个应用情况作全面的、详细的调查,确定企业组织的目标,收集支持系统总的设计的基础数据和对这些数据的要求,确定用户的需求,并把这些要求写成用户和数据库设计者都能接受的文档。
调查的内容是:(1) 调查组织机构情况。
(2) 调查各部门的业务活动情况。
(3) 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,包括信息要求、处理要求、完全性与完整性要求。
数据库概念设计 逻辑设计 物理设计
数据库概念设计逻辑设计物理设计数据库概念设计、逻辑设计和物理设计是数据库设计过程中非常重要的三个阶段。
它们分别对应着数据库设计的不同层次和不同方面,共同构成了一个完整的数据库设计流程。
在本文中,我们将从简单到复杂,由浅入深地分别介绍这三个阶段的内容及其重要性,帮助读者更好地理解数据库设计的全貌。
1. 数据库概念设计数据库概念设计是数据库设计的第一个阶段,主要目的是确定数据库的总体结构和基本组成,包括实体、属性和关系等。
在这个阶段,我们需要明确需求分析、数据流图和实体关系图等内容,为后续的逻辑设计提供基础。
数据库概念设计的核心是数据模型,常用的数据模型包括层次模型、网络模型、关系模型和面向对象模型等。
通过数据库概念设计,我们可以建立起对数据库整体架构的初步认识,为后续的设计工作奠定基础。
2. 逻辑设计逻辑设计是数据库设计的第二个阶段,主要任务是将概念设计阶段所得到的数据库模型转化为具体的数据表结构和约束条件。
逻辑设计需要考虑数据库的性能、安全性、可维护性和扩展性等方面,通常需要使用ER模型和ER图来描述实体、属性和关系之间的联系。
在逻辑设计中,我们要考虑到数据的用途和访问方式,适当地进行范式分解,避免数据冗余和不一致性。
逻辑设计是数据库设计的关键步骤,对数据库的性能和适用性有着重要影响。
3. 物理设计物理设计是数据库设计的最后一个阶段,其主要任务是将逻辑数据模型转化为实际的数据库对象,包括数据表、索引、存储过程、触发器等。
在物理设计中,我们需要考虑到数据库的存储结构、索引策略、分区方案、数据备份和恢复等方面,以保证数据库系统的高效性和可靠性。
物理设计需要根据具体的数据库管理系统来确定最佳的实现方式,包括数据库引擎的选择、存储引擎的配置、内存和磁盘的分配等。
物理设计是数据库设计的最终成果,直接影响着数据库系统的性能和可靠性。
总结回顾通过本文的介绍,我们可以发现数据库概念设计、逻辑设计和物理设计三个阶段相互联系、相互依赖,共同构成了数据库设计的完整过程。
简述数据库设计的六个阶段
简述数据库设计的六个阶段数据库设计是构建和组织数据库的过程,它是软件开发中非常重要的一环。
在数据库设计过程中,一般可以分为六个阶段,分别是需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、实施和维护阶段。
下面将对这六个阶段进行详细的介绍。
一、需求分析阶段需求分析是数据库设计的起点,它的目标是明确用户的需求和数据库的功能。
在这个阶段中,数据库设计人员要与用户进行充分的沟通,了解用户的需求,包括数据的种类、数据的结构、数据的关系等。
通过需求分析,可以明确数据库要支持的功能,为后续的设计提供基础。
二、概念设计阶段概念设计是数据库设计的第二个阶段,它的目标是建立数据库的概念模型。
在这个阶段中,数据库设计人员要根据需求分析的结果,将真实世界中的数据转化为概念模型,通常采用实体-关系模型(ER 模型)进行建模。
通过概念设计,可以清晰地描述数据库中的实体、属性和实体之间的关系。
三、逻辑设计阶段逻辑设计是数据库设计的第三个阶段,它的目标是将概念模型转化为逻辑模型。
在这个阶段中,数据库设计人员要根据概念模型,选择合适的数据模型(如关系模型、层次模型、网状模型等),并进行细化和优化。
逻辑设计还包括确定数据的完整性约束、索引的设计等。
通过逻辑设计,可以实现数据库的逻辑结构和操作规则。
四、物理设计阶段物理设计是数据库设计的第四个阶段,它的目标是根据逻辑模型,确定数据库的物理结构和存储方式。
在这个阶段中,数据库设计人员要选择合适的存储介质、确定数据的分布方式、设计物理结构和存储布局等。
物理设计还包括索引的选择和优化、查询优化等。
通过物理设计,可以实现数据库的高效存储和访问。
五、实施阶段实施是数据库设计的第五个阶段,它的目标是将数据库设计的结果转化为实际的数据库系统。
在这个阶段中,数据库设计人员要根据物理设计的结果,创建数据库的结构和对象,并进行数据的导入和初始化。
实施还包括数据库的安装、配置和测试等。
通过实施,可以将数据库设计的成果应用于实际的业务环境。
简述数据库设计的六个阶段
简述数据库设计的六个阶段数据库设计是构建和组织数据库的过程,它包含了六个重要的阶段。
下面将逐一介绍这六个阶段,以帮助读者更好地理解数据库设计的过程。
一、需求收集阶段在数据库设计的第一个阶段,需要与用户或相关利益相关者进行沟通,了解他们对数据库的需求和期望。
这可以通过面对面会议、问卷调查、访谈等方式来收集信息。
在这个阶段,需要清楚地了解业务目标、数据流程、数据类型、数据量、数据关系等方面的要求。
二、概念设计阶段在需求收集阶段之后,需要将收集到的需求转化为概念模型。
概念设计阶段的目标是建立一个概念模型,即实体关系图(ER图)。
ER图描述了系统中的实体、实体之间的关系以及属性。
通过概念设计,可以更好地理解和定义数据结构,为后续的物理设计提供基础。
三、逻辑设计阶段逻辑设计阶段是将概念模型转化为逻辑模型的过程。
在这个阶段,需要将概念模型中的实体、关系、属性等元素转化为关系模型中的表、字段和约束。
逻辑设计的目标是建立一个关系模式,即数据库模式。
数据库模式定义了数据库中表的结构、字段的类型、约束条件等信息。
四、物理设计阶段物理设计阶段是将逻辑模型转化为物理模型的过程。
在这个阶段,需要考虑具体的数据库管理系统(DMS)的特性和限制。
物理设计包括选择合适的数据类型、定义索引、确定存储结构等。
物理设计的目标是建立一个物理模型,即数据库的实际实现。
物理设计的结果是一个详细的数据库设计文档,包含了表的定义、索引的创建语句、存储结构的设计等信息。
五、实施阶段在数据库设计的实施阶段,需要根据物理设计阶段的结果来创建数据库和表,并加载数据。
在这个阶段,需要编写数据库创建脚本、表创建脚本和数据加载脚本,并执行这些脚本来创建和初始化数据库。
实施阶段还包括设置用户权限、配置数据库参数等操作。
六、运维阶段数据库设计的最后一个阶段是运维阶段。
在这个阶段,需要对数据库进行监控和维护,以确保数据库的正常运行。
运维工作包括备份和恢复、性能优化、故障排除等。
数据库设计-ER图
数据库设计的基本步骤(1)需求分析阶段:需求收集和分析,得到数据字典和数据流图。
(2)概念结构设计阶段:对用户需求综合、归纳与抽象,形成概念模型,用E-R图表示。
(3)逻辑结构设计阶段:将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型。
(4)数据库物理设计阶段:为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构。
(5)数据库实施阶段:建立数据库,编制与调试应用程序,组织数据入库,程序试运行。
(6)数据库运行和维护阶段:对数据库系统进行评价、调整与修改。
1 数据库设计概述数据库设计是指对于一个给定的应用环境,构造最优的数据库模式,建立数据库及其应用系统,使之能够有效地存储数据。
数据库设计的基本步骤:∙需求分析∙概念结构设计∙逻辑结构设计∙物理结构设计∙数据库的建立和测试∙数据库运行和维护。
数据库各阶段设计描述2 概念结构设计在早期的数据库设计,在需求分析阶段后,就直接进行逻辑结构设计。
由于此时既要考虑现实世界信息的联系与特征,又要满足特定的数据库系统的约束要求,因而对于客观世界的描述受到一定的限制。
同时,由于设计时要同时考虑多方面的问题,也使设计工作变得十分复杂。
1976年P.P.S.Chen提出在逻辑结构设计之前先设计一个概念模型,并提出了数据库设计的实体--联系方法(Entity--Relationship Approach)。
这种方法不包括深的理论,但提供了一个简便、有效的方法,目前成为数据库设计中通用的工具。
有许多商业软件支持E-R模型,如Sybase公司的PowerDesigner DataArchitect(最新版本v9.5.1 for Windows)、微软公司Microsoft InfoModeler (VisioModeler)等。
图 S-designer DataArchitect 5.1 设计的E-R模型使用E-R模型来进行概念模型的设计通常分两步进行,首先是建立局部概念模型,然后综合局部概念模型,成为全局概念模型。
数据库设计的过程
数据库设计的过程(六个阶段)1.需求分析阶段准确了解与分析用户需求(包括数据与处理)是整个设计过程的基础,是最困难、最耗费时间的一步2.概念结构设计阶段是整个数据库设计的关键通过对用户需求进行综合、归纳与抽象,形成一个独立于具体DBMS的概念模型3.逻辑结构设计阶段将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型对其进行优化4.数据库物理设计阶段为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构(包括存储结构和存取方法)5.数据库实施阶段运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语言,根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库,编制与调试应用程序,组织数据入库,并进行试运行6.数据库运行和维护阶段数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。
在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改设计特点: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数据库设计 - 数据库各级模式的形成过程1.需求分析阶段:综合各个用户的应用需求2.概念设计阶段:形成独立于机器特点,独立于各个DBMS产品的概念模式(E-R 图)3.逻辑设计阶段:首先将E-R图转换成具体的数据库产品支持的数据模型,如关系模型,形成数据库逻辑模式;然后根据用户处理的要求、安全性的考虑,在基本表的基础上再建立必要的视图(View),形成数据的外模式4.物理设计阶段:根据DBMS特点和处理的需要,进行物理存储安排,建立索引,形成数据库内模式数据库设计 - 数据库设计技巧1. 设计数据库之前(需求分析阶段)1) 理解客户需求,询问用户如何看待未来需求变化。
让客户解释其需求,而且随着开发的继续,还要经常询问客户保证其需求仍然在开发的目的之中。
2) 了解企业业务可以在以后的开发阶段节约大量的时间。
3) 重视输入输出。
在定义数据库表和字段需求(输入)时,首先应检查现有的或者已经设计出的报表、查询和视图(输出)以决定为了支持这些输出哪些是必要的表和字段。
数据库的发展历史分哪几个阶段?各有什么特点
(一)数据库的发展历史分哪几个阶段?各有什么特点。
答:数据库的发展历史经历了人工管理、文件系统和数据库系统三个发展阶段。
人工管理数据具有如下特点:1、数据不保存2、数据需要由应用程序自己管理,没有相应的软件系统负责数据的管理工作3、数据不共享4、数据不具有独立性,数据的逻辑结构或物理结构发生变化后,必须对应用程序做相应的修改,这就进一步加重了程序员的负担。
文件系统阶段特点为:1、数据可以长期保存2、由专门的软件即文件系统进行数据管理,程序和数据之间由软件提供的存取方法进行转换,使应用程序与数据之间有了一定的独立性,程序员可以不必过多地考虑物理细节,将精力集中于算法。
3、数据共享性差4、数据独立性低数据库系统阶段特点为:1、数据结构化2、数据的共享性好,冗余度低3、数据独立性高4、数据由DBMS统一管理和控制(二)简述数据库设计过程的各个阶段上的设计描述。
答:数据库设计过程分为六个阶段:1、需求分析:准确了解与分析用户需求,(包括数据与处理)。
需求分析是整个设计过程的基础,需求分析的结果是否准确反映了用户的实际需求,将直接影响到后面各个阶段的设计、并影响到设计结果是否合理和实用。
2、概念结构设计:数据库逻辑结构依赖于具体的DBMS,在将现实世界需求转换为机器世界的模型之前,我们先以一种独立于具体数据库管理系统的逻辑描述方法来描述数据库的逻辑结构,即设计数据库的概念结构。
概念结构设计是整个数据库设计的关键,它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象,形成一个独立于具体DBMS的概念模型。
3、逻辑结构设计:逻辑结构设计是将抽象的概念结构转换为所选用的DBMS支持的数据模型,并对其进行优化。
4、数据库物理设计:数据库物理设计是对为逻辑数据模型选取一个时候应用环境的物理结构(包括存储结构和存取方法)5、数据库实施6、数据库运行和维护(三)学校有若干个系,每个系有若干班级和教研室,每个教研室有若干教员,其中有的教授和副教授每人各带若干研究生。
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- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.数据库应用系统的设计步骤按规范设计的方法可将数据库设计分为以下六个阶段(1)需求分析;(2)概念结构设计;(3)逻辑结构设计;(4)数据库物理设计;(5)数据库实施;(6)数据库运行和维护。
2.需求分析需求收集和分析是数据库应用系统设计的第一阶段。
明确地把它作为数据库应用系统设计的第一步是十分重要的。
这一阶段收集到的基础数据和一组数据流图(Data Flow Diaˉgram———DFD)是下一步设计概念结构的基础。
概念结构对整个数据库设计具有深刻影响。
而要设计好概念结构,就必须在需求分析阶段用系统的观点来考虑问题、收集和分析数据及其处理。
如何分析和表达用户需求呢?在众多的分析方法中,结构化分析(Structured Analysis,简称SA方法)是一个简单实用的方法。
SA方法用自顶向下、逐层分解的方式分析系统。
用数据流图,数据字典描述系统。
然后把一个处理功能的具体内容分解为若干子功能,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。
在处理功能逐步分解的同时,它们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。
处理过程的处理逻辑常常用判定表或判定树来描述。
数据字典(Data Dictionary,简称DD)则是对系统中数据的详尽描述,是各类数据属性的清单。
对数据库应用系统设计来讲,数据字典是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要结果。
数据字典是各类数据描述的集合,它通常包括以下5个部分:(1)数据项,是数据最小单位。
(2)数据结构,是若干数据项有意义的集合。
(3)数据流,可以是数据项,也可以是数据结构。
表示某一处理过程的输入输出。
(4)数据存储,处理过程中存取的数据。
常常是手工凭证、手工文档或计算机文件。
(5)处理过程。
3.概念结构设计如同软件工程中重视需求分析与规范说明的思想一样,数据库设计中同样十分重视数据分析、抽象与概念结构的设计。
概念结构的设计,是整个数据库设计的关键之一。
概念结构独立于数据库逻辑结构,独立于支持数据库的DBMS,也独立于具体计算机软件和硬件系统。
归纳总结,其主要特点是:(1)能充分地反映现实世界,包括实体和实体之间的联系,能满足用户对数据处理的要求,是现实世界的一个真实的模型,或接近真实的模型。
(2)易于理解,从而可以和不熟悉计算机的用户交换意见。
用户的积极参与是数据库应用系统设计成功与否的关键。
(3)易于更动。
当现实世界改变时容易修改和扩充,特别是软件、硬件环境变化时更应如此。
(4)易于向关系、网状或层次等各种数据模型转换。
概念结构是各种数据模型的共同基础,它比任意一种数据模型更独立于机器,更抽象,从而更加稳定。
描述概念结构的有力工具是E-R模型。
P.P.S.Chen把用E-R模型定义的概念结构称为组织模式。
设计概念结构的策略有3种:(1)自顶向下首先定义全局概念结构的框架,然后逐步细化。
(2)自底向上首先定义各局部应用的概念结构,然后将它们集成,得到全局概念结构。
(3)混合策略自顶向下和自底向上相结合的方法。
用自顶向下策略设计一个全局概念结构的框架,以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。
现介绍自底向上设计概念结构的策略。
按照这种策略,概念结构的设计可按下面步骤进行。
(1)数据抽象与局部视图设计E-R模型是对现实世界的一种抽象。
一般地讲,所谓抽象是对实际的人、物、事和概念的人为处理。
它抽取人们关心的共同特性,忽略非本质的细节,并把这些特性用各种抽象的概念精确地加以描述。
这些概念组成了现实世界的一种模型表示。
有3种抽象方法形成了抽象机制,来对数据进行组织:①分类(Classification)定义某一概念作为现实世界中一组对象的类型。
这些对象具有某些共同的特性和行为。
它抽象了对象值和型之间的“is a member of”的语义。
在E-R模型中,实体型就是这种抽象。
②聚集(Aggregation)定义某一类型的组成成分。
它抽象了对象内部属性类型和整体与部分之间“is a part of”的语义。
在E-R模型中若干属性的聚集组成了实体型,就是这种抽象。
③概括(Generalization)定义类型之间的一种子集联系。
它抽象了类型之间的“is a subset of”的语义。
概括具有一个很重要的性质:继承性。
子类继承超类上定义的所有抽象性质。
当然,子类可以增加自己的某些特殊属性。
概念结构设计的第一步就是利用上面介绍的抽象机制对需求分析阶段收集到的数据进行组织,形成实体、实体的属性,标识实体的码,确定实体之间的联系类型(1∶1,1∶n,n∶m),设计成部分E-R图。
(2)视图的集成视图集成就是把上一步得到的各个部分E-R图综合成一个总体的E-R 图。
视图集成可以有两种方式:①多个部分E-R图一次集成。
②逐步集成。
用累加的方式一次集成两个部分E-R图。
无论哪种方式,每次集成可分两步走。
第一步是合并,解决各部分E-R图之间的冲突问题,生成初步E-R图。
第二步是修改和重构,消除不必要的冗余,生成基本E-R图。
4.逻辑结构设计逻辑结构设计的任务就是把概念结构转换为选用的DBMS所支持的数据模型的过程。
设计逻辑结构按理应选择对某个概念结构最好的数据模型,然后对支持这种数据模型的各种DBMS进行比较,选出最合适的DBMS。
但实际情况常常是已给定了某台机器,设计人员没有选择DBMS的余地。
现行的DBMS一般只支持关系、网状或层次三种模型中的某一种,对某一种数据模型,各个机器系统又有许多不同的限制,提供不同的环境与工具。
因而我们把设计过程分三步进行。
首先把概念结构向一般的关系模型转换,然后向特定的DBMS支持下的数据模型转换,最后进行模型的优化。
(1)E-R图向关系数据模型的转换下面给出把E-R图转换为关系模型的转换规则。
①一个实体转换为一个关系模式。
实体的属性就是关系的属性,实体的码就是关系的码。
②一个联系转换为一个关系模式,与该联系相连的各实体的码以及联系的属性转换为关系的属性。
该关系的码则有三种情况:若联系为1∶1,则每个实体的码均是该关系的候选码。
若联系为1∶n,关系的码为n端实体的码。
若联系为n∶m,则关系的码为诸实体码的组合。
具有相同码的关系模式可合并。
形成了一般的数据模型后,下一步就向特定的DBMS 规定的模型转换。
设计人员必须熟知所用DBMS的功能及限制。
这一步转换是依赖于机器的,不能给出一个普遍的规则。
转化后的模型必须进行优化。
对数据模型进行优化是指调整数据模型的结构,以提高数据库应用系统的性能。
性能有动态性能和静态性能两种。
静态性能分析容易实现。
根据应用要求,选出合适的模型是一项复杂的工作。
(2)规范化理论的应用规范化理论是数据库逻辑设计的指南和工具,具体地讲可应用在下面几个具体的方面:第一,在数据分析阶段用数据依赖的概念分析和表示各数据项之间的关系。
第二,在设计概念结构阶段,用规范化理论为工具消除初步E-R图中冗余的联系。
第三,由E-R图向数据模型转换过程中用模式分解的概念和算法指导设计。
现在,不管选用的DBMS是支持哪种数据模型的,均先把概念结构向关系模型转换。
然后,充分运用规范化理论的成果优化关系数据库模式的设计。
5.数据库的物理设计物理设计的内容主要包括:(1)确定数据的存储结构从DBMS所提供的存储结构中选取一种合适的加以实现。
确定存储结构的主要因素是存取时间、存储空间利用率和维护代价三个方面。
设计者常常要对这些因素进行权衡。
一般的DBMS也总是具有一定灵活性供你选择。
例如,若引入某些冗余数据,则可能减少物理I/O次数提高检索效率。
相反节约存储空间检索代价就会增加。
当然应该尽量寻找优化方法,使这三方面的性能都较好。
折衷有时是必须的。
(2)存取路径的选择和调整数据库必须支持多个用户的多种应用,因而必须提供对数据库的多个存取入口,也就是对同一数据存储要提供多条存取路径。
物理设计的任务应确定建立哪些存取路径。
设计者应该进行定量的分析,根据计算结果确定存取路径。
(3)确定数据存放位置首先按数据的应用情况划分为不同的组,然后确定存放位置。
一般的应把数据的易变部分和稳定部分分开,把经常存取和不常存取的数据分开。
经常存取或存取时间要求高的记录应存放在高速存储器上,如硬盘。
存取频率小或存取时间要求低的放在低速存储器上,如软盘磁带。
对于同一数据文件也可根据情况进行水平划分或垂直划分。
(4)确定存储分配许多DBMS提供了存储分配的参数供设计者物理优化处理用。
例如溢出空间的大小和分布参数,块的长度,块因子的大小,装填因子,缓冲区的大小和个数等等,它们都要在物理设计中确定。
这些参数的大小影响存取时间和存储空间的分配。
物理设计过程需要对时间、空间效率、维护代价和各种用户要求进行权衡,其结果可以产生多种方案。
在实施数据库前对这些方案进行方案进行细致的评价,以选择一个较优的方案是十分必要的。
6.数据库应用系统的实施和维护对数据库的物理设计初步评价完成后就可建立数据库了。
数据库应用系统实施对应于软件工程的编码、调试阶段。
设计人员运用DBMS提供的数据定义语言将逻辑设计和物理设计的结果严格地描述出来,成为DBMS可接受的源代码。
经过调试产生目标模式。
然后组织数据入库。
组织数据入库是数据库应用系统实施阶段最主要的工作。
(1)数据库数据的载入和应用程序的开发由于数据库数据量一般都非常大,并且这些数据来源于一个组织的各个部门,分散在各种数据文件或原始凭证中。
这些数据的结构和格式一般也不符合数据库的要求,还要进行转换。
因此组织数据入库是一件耗费大量人力物力的工作。
数据的转换和组织对于小系统可以用人工方法完成。
但是,人工转换效率低、质量差。
一般来说,应设计一个数据输入子系统让计算机完成这个工作。
输入子系统的主要功能是:原始数据的输入、抽取、校验、分类、转换和综合,最终把数据组织成符合数据库结构的形式。
然后把数据存入数据库中。
数据的转换、分类和综合常常要经过多次才能完成,因而输入子系统的设计和实施亦是比较复杂的,要编写许多应用程序。
输入子系统的设计不能等物理设计完成后才动手,应该和数据库设计工作并行开展。
为了保证数据库数据正确无误,必须高度重视数据的检验工作。
在输入子系统进行数据转换的过程中应该进行多次检验,每次检验的方法亦不要相同。
对于重要数据的校验更应该反复多次,确认正确后方可入库。
数据库应用系统中应用程序的设计应该和数据库模式设计并行。
数据库应用系统的实施阶段的另一项工作便这是这些应用程序的编码、调试工作。
有了装载实际数据的数据库和应用程序,就建立了数据库应用系统,可以试运行了。
(2)数据库应用系统的试运行在完成上述工作之后,便可进入数据库的试运行阶段,或者称联合调试阶段。
这阶段的主要工作是:①实际运行应用程序,执行对数据库的各种操作,测试应用程序的功能。