-数据库设计PPT课件
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3数据库设计 PPT课件
例：处理过程“分配宿舍”： 处理过程： 分配宿舍 说明： 为所有新生分配学生宿舍 输入： 学生，宿舍 输出： 宿舍安排 处理： 新生报到后，为所有新生分配学生宿舍。 要求同一间宿舍只能安排同一性别的学生，同一个学生 只能安排在一个宿舍中。每个学生的居住面积不小于3平 方米。安排新生宿舍其处理时间应不超过15分钟。
用户需要从数据库中获得信息的内容与性质
由用户的信息要求可以导出数据要求，即在数据库中需
要存储哪些数据
2、处理要求
系统对数据处理功能的要求 对处理的响应时间的要求 对处理方式的要求(批处理
/ 联机处理)
对数据处理的安全性和完整性的约束
6
二、需求分析的方法
1、从用户了解需求的方法： 实地考察法、开调查会、交谈式、书面填表式、查看和 分析业务记录、资料分析法
例：数据存储“学生登记表” ： 数据存储： 学生登记表 说明： 记录学生的基本情况 流入数据流：... 流出数据流：... 组成： ... 数据量： 每年3000张 存取方式： 随机存取
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（5）、处理过程：具体处理逻辑一般用判定表和判定树表示
格式：处理过程描述={处理过程名，说明，输入：{数据 流}，输出：{数据流}，处理：{简要说明}}
3
应用需求（数 据、处理） 转化规则、 DBMS功能、 优化方法 应用要求， DBMS详细特征
需求收集和分析 设计概念结构 设计逻辑结构 数据模型优化 设计物理结构 评价设计，性能预测 物理实现 试验运行 不满意
需求分析阶段 概念设计阶段 逻辑设计阶段
物理设计阶段
数据库实施
不满意
4
使用、维护数据库
学校信息管理系统
第一层
教师管理子系 统
数据库设计ppt课件
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6
9.1.2 数据库设计的主要任务
管理信息系统中对于大量数据的存储与共享， 一信般息都需会要用以到某数 种据方库式的存支储持到，数即据录库入中的，大并量在数数据据或库 管理系统的支持下，对数据进行各种加工处理，以 实现查询、统计等功能。因此，管理信息系统开发 过程中，对于数据库的设计是一种重要的任务。
在系统开发过程中，首先要选择确定信息系统被管理的对象，如物资、 产品、原材料、定额、工序等，这些是客观事物。对客观事物进行分析， 抽取能够表述其特征与行为的属性，需要用到信息范畴的相关概念，我 们常用实体关系模型来表示对这些客观事物的认识和描述。最后，要把 这些信息存储在计算机管理信息系统中，则必须将其转变为数据库中的 相关概念，如关系、记录、字段等概念。
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9.2.2 实体-关系模型
（4）关系是实体之间的相互关联。如学生与老师间 的授课关系、学生与学生间的班长关系。关系有一 对一、一对多、多对多三种不同类型。关系也可以 有属性，如学生与课程之间有选课联系，每个选课 联系都有一个成绩作为其属性。
（5）关系的元或度，参与关联的实体集的个数称为 关系的元。图9.3中，学生选修课程是二元联系。
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3
现实世界 认识抽象 信息世界 概念模型
转换
计算机世界 DBMS支持的某种数据模型
图9.1 概念设计和模型设计的关系
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4
9.1.1 数据库的基本概念
1、数据库与数据库管理系统
– 数据库（DB）是长期储存在计算机内的、有组 织的、可共享的数据集合。数据库仅仅是一个概 念，是对这种数据集合的统称。数据库由数据库 管理系统(DBMS)统一管理，以保证数据的安全 性、可靠性和提供多用户共享。因此，数据库管 理系统是对这一类软件的统称，如Access、SQL Server是微软公司开发的一个数据库管理系统， 类似的Foxpro、Mysql、Oracle等都分别是一种 数据库管理系统。
第六章--数据库设计PPT课件
–1)信息要求。用户将从数据库中获得 信息的内容、性质。由信息要求导出数 据库要求，即在数据库中存储哪些数据。
–2)处理要求。用户要完成什么处理功 能，对某种处理要求的响应时间，处理 的方式是批处理还是联机处理。
–3)安全性和完整性- 要求。
2
(2)概念设计阶段（设计反映企业组织信息需 求的概念模型ER模型）
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C.数据流：由一个或一组固定的数据项组成。定 义时不仅要说明数据流的名称、组成等，还应指 明它的来源、去向和数据流量等。
数据流编号：F03－08 数据流名：领料单 别 名：无 简 述：职工到材料仓库领料时需填写的单据 数据流来源：职工或车间 数据流去向：数据处理“编辑领料单” 数据流量：10份/时 高峰流量：20份/时，每天上午9:00-11:00 组 成：领料单=领料单号+领料部门＋领料日期＋ {材料代码+材料名称+规格+计- 量单位+单价+领料数量} 25
第6章 数据库设计
6.1 数据库设计的步骤
如何利用数据库管理系统、系统软件和相 关的硬件系统，将用户的要求转化成有 效的数据结构，并使数据库结构易于适 应用户新的要求的过程，这个过程称为 数据库设计。
数据库设计分为以下6个阶段。
-
1
(1)用户需求分析阶段（充分了解用户的需 求，编写需求分析报告）
通过调查，要从中获得每个用户对数据库 的如下要求。
DFD 可 以 形 象 地 表 示 数 据 流 与 各 业务活动的关系，它是需求分析 的工具和分析结果的描述手段。
-
13
系统总体结构的确定 —U/C矩阵法
• 用于确定所开发的数据库系统的功能模块 的个数及各模块之间的边界。
第3章-数据库设计精品PPT课件
高级数据库系统及其应用
第1部分 数据库系统基础
第3章 数据库设计
LOGO
第3章 数据库设计
3.1 ER数据模型 3.2 EER数据模型 3.3 逻辑数据库设计：映射ER/EER模式到关系模式 3.4 关系模式求精与规范化
DB应用
❖ DB应用定义：一个特定的数据库，加上实现此数据库查 询/更新的相关程序。
4. 模式细化 5. 物理DB设计 6. 安全设计
DB设计的基本步骤（2）
1. 需求分析 2. 概念DB设计 3. 逻辑DB设计 4. 模式细化
▪ 分析关系数据库模式的关系集，检查潜在问题并进行 优化。与需求分析和概念设计的主观性特点不同，细 化可得到强有力的规范理论支持。
5. 物理DB设计
▪ 考虑应用必须支持的一些典型预期负荷,并以此为基础 进一步求精DB设计，确保它能满足预期的性能要求。
❖ 关系约束 ▪ 指与关系集相关的约束，通过约束表达可限制 参与关系各实体的可能组合。 ▪ 主要类型：基数词约束、键约束和参与约束。
❖ 弱实体集 ▪ 指只能附属其它实体集而存在的实体集。
在ER图中表达关系基数词和参与约束
弱实体集的几种ER建模方法（图3.5)
3.2 EER数据模型
3.2.1 EER模型核心概念的形式定义 3.2.2 子类、超类与类层次结构 3.2.3 特化与泛化 3.2.4 利用union子类建模 3.2.5 值集属性与复合结构属性的建模表示 3.2.6 EER与UML类图比较 3.2.7 EER作为知识表示模型 3.2.8 为大型企业/组织进行DB概念设计
EER核心概念（2）
❖特化 ▪ 特化Z＝{S1,S2,…,Sn}是具有相同超类G的一个 子类集合，每个G/Si是一个超类/子类关系。G 被称为泛化实体类型。
第1部分 数据库系统基础
第3章 数据库设计
LOGO
第3章 数据库设计
3.1 ER数据模型 3.2 EER数据模型 3.3 逻辑数据库设计：映射ER/EER模式到关系模式 3.4 关系模式求精与规范化
DB应用
❖ DB应用定义：一个特定的数据库，加上实现此数据库查 询/更新的相关程序。
4. 模式细化 5. 物理DB设计 6. 安全设计
DB设计的基本步骤（2）
1. 需求分析 2. 概念DB设计 3. 逻辑DB设计 4. 模式细化
▪ 分析关系数据库模式的关系集，检查潜在问题并进行 优化。与需求分析和概念设计的主观性特点不同，细 化可得到强有力的规范理论支持。
5. 物理DB设计
▪ 考虑应用必须支持的一些典型预期负荷,并以此为基础 进一步求精DB设计，确保它能满足预期的性能要求。
❖ 关系约束 ▪ 指与关系集相关的约束，通过约束表达可限制 参与关系各实体的可能组合。 ▪ 主要类型：基数词约束、键约束和参与约束。
❖ 弱实体集 ▪ 指只能附属其它实体集而存在的实体集。
在ER图中表达关系基数词和参与约束
弱实体集的几种ER建模方法（图3.5)
3.2 EER数据模型
3.2.1 EER模型核心概念的形式定义 3.2.2 子类、超类与类层次结构 3.2.3 特化与泛化 3.2.4 利用union子类建模 3.2.5 值集属性与复合结构属性的建模表示 3.2.6 EER与UML类图比较 3.2.7 EER作为知识表示模型 3.2.8 为大型企业/组织进行DB概念设计
EER核心概念（2）
❖特化 ▪ 特化Z＝{S1,S2,…,Sn}是具有相同超类G的一个 子类集合，每个G/Si是一个超类/子类关系。G 被称为泛化实体类型。
《数据库设计》PPT课件
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数据库和信息系统
数据库是信息系统的核心和基础 – 把信息系统中大量的数据按一定的模型组织起来 – 提供存储、维护、检索数据的功能 – 使信息系统可以方便、及时、准确地从数据库中获 得所需的信息
数据库是信息系统的各个部分能否紧密地结合在一起 以及如何结合的关键所在
数据库设计是信息系统开发和建设的重要组成部分
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25
二、需求分析的重点
需求分析的重点是调查、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。
信息要求
– 用户需要从数据库中获得信息的内容与性质 – 由用户的信息要求可以导出数据要求，即在析的重点（续）
处理要求
– 对处理功能的要求 – 对处理的响应时间的要求 – 对处理方式的要求(批处理 / 联机处理)
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12
数据库设计的基本步骤（续）
二、数据库设计的过程(六个阶段) ⒈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
h
13
数据库设计的基本步骤（续）
⒉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
h
8
数据库设计方法简述（续）
计算机辅助设计
– ORACLE Designer 2000 – SYBASE PowerDesigner
h
9
数据库设计的基本步骤
一、数据库设计的准备工作 选定参加设计的人员
1. 数据库分析设计人员 – 数据库设计的核心人员 – 自始至终参与数据库设计 – 其水平决定了数据库系统的质量
新系统的功能必须能够满足用户的信息要求、处理要 求、安全性与完整性要求。
数据库的设计ppt课件PPT课件
提高数据存储效率
通过合理设计数据库结构，可以减少 数据冗余，提高数据存储效率。
保障数据安全性
数据库设计可以制定合理的数据访问 权限和控制策略，保障数据的安全性 。
支持业务应用
数据库是业务应用的基础，良好的数 据库设计可以支持业务应用的稳定运 行和扩展。
数据库设计目标与原则
满足用户需求
根据用户需求，设计符合业务逻辑和规则的数据库结构。
保障数据完整性
通过设定合理的约束条件，确保数据的完整性和准确性。
数据库设计目标与原则
• 提高系统性能：优化数据库性能，提高数据查询、插入、 更新等操作的速度和效率。
数据库设计目标与原则
一致性原则
保持数据库结构的一致性和标准化， 避免出现不一致或冲突的设计。
完整性原则
确保数据的完整性和准确性，设定必 要的约束条件和验证规则。
要点一
实时监控
要点二
历史数据分析
通过专业工具实时监控数据库性能指标，如响应时间、吞 吐量等。
对历史性能数据进行分析，找出性能瓶颈和优化方向。
数据库性能监控及调优措施
SQL优化
优化查询语句，提高查询效率。
VS
索引优化
合理创建和使用索引，减少数据库查询时 间。
数据库性能监控及调优措施
配置调整
调整数据库配置参数，如内存分配、连接池 大小等，以适应应用需求。
数据导入与导出策略
数据导入与导出策略
查询导出
根据特定条件查询并导出所需数据。
定期导出
设定定时任务，定期导出数据库中的数据。
格式转换
将数据转换为其他格式，如CSV、Excel等，以满足不同需求。
数据库备份与恢复方案
完全备份
第三章 数据库设计精品PPT课件
数据库系统生存期
数据库应用系统从开始规划、设计、实现、维护到最 后被新的系统取代而停止使用的整个期间。
数据库应用系统的生存周期图
•系统分析员和数据库设计员 •用户和数据库管理员 •应用开发人员
数据库设计各个阶段的设计描述
需求分析
任务：
详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业）； 充分了解原系统（手工系统或计算机系统）；明确用户的 各种需求；确定新系统的功能；充分考虑今后可能的扩充 和改变。
数据字典的内容(5个部分)
数据项，数据结构，数据流，数据存储，处理过程
• 处理过程具体处理逻辑一般用判定表或判定树来描述。数据字典中只需要 描述处理过程的说明性信息。
• 处理过程描述＝｛处理过程名，说明，输入:｛数据流｝，输出:｛数据 流｝，处理:｛简要说明｝｝ 简要说明：主要说明该处理过程的功能及处理要求 功能：该处理过程用来做什么 处理要求：处理频度要求（如单位时间里处理多少事务，多少数据 量）；响应时间要求等 处理要求是后面物理设计的输入及性能评价的标准
修改库存
F4 暂存订货单
P1.6 对照暂存
订货单
采购
到 货 通 知
经理
P1.8 编制销售、
F5 销售历史 F10 应收款明细帐
库存报表 第2层数据流程图之一（销售）
F4 暂存订货单 F6 待订货的配件
P2.1
按配件 汇总
P2.5
修改库存、 待订数量
P2.3
按供应商 汇总
订货单
供应商
F8 向供应商的订货单 P2.2
数据字典的内容(5个部分)
数据项，数据结构，数据流，数据存储，处理过程
• 数据存储数据结构停留或保存的地方，也是数据流的来源和去向之一。 • 数据存储描述＝｛数据存储名，说明，编号，流入的数据流，流出的数
数据库应用系统从开始规划、设计、实现、维护到最 后被新的系统取代而停止使用的整个期间。
数据库应用系统的生存周期图
•系统分析员和数据库设计员 •用户和数据库管理员 •应用开发人员
数据库设计各个阶段的设计描述
需求分析
任务：
详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业）； 充分了解原系统（手工系统或计算机系统）；明确用户的 各种需求；确定新系统的功能；充分考虑今后可能的扩充 和改变。
数据字典的内容(5个部分)
数据项，数据结构，数据流，数据存储，处理过程
• 处理过程具体处理逻辑一般用判定表或判定树来描述。数据字典中只需要 描述处理过程的说明性信息。
• 处理过程描述＝｛处理过程名，说明，输入:｛数据流｝，输出:｛数据 流｝，处理:｛简要说明｝｝ 简要说明：主要说明该处理过程的功能及处理要求 功能：该处理过程用来做什么 处理要求：处理频度要求（如单位时间里处理多少事务，多少数据 量）；响应时间要求等 处理要求是后面物理设计的输入及性能评价的标准
修改库存
F4 暂存订货单
P1.6 对照暂存
订货单
采购
到 货 通 知
经理
P1.8 编制销售、
F5 销售历史 F10 应收款明细帐
库存报表 第2层数据流程图之一（销售）
F4 暂存订货单 F6 待订货的配件
P2.1
按配件 汇总
P2.5
修改库存、 待订数量
P2.3
按供应商 汇总
订货单
供应商
F8 向供应商的订货单 P2.2
数据字典的内容(5个部分)
数据项，数据结构，数据流，数据存储，处理过程
• 数据存储数据结构停留或保存的地方，也是数据流的来源和去向之一。 • 数据存储描述＝｛数据存储名，说明，编号，流入的数据流，流出的数
2024版《数据库设计》ppt课件
《数据库设计》ppt课件目录•数据库设计概述•需求分析•概念结构设计•逻辑结构设计•物理结构设计•数据库实施与维护•案例分析与实战演练01数据库设计概述数据库设计定义与重要性定义数据库设计是指根据用户需求，运用数据库技术，设计数据库结构、建立数据库及其应用系统的过程。
重要性数据库设计是信息系统开发过程中的重要环节，直接影响系统的性能、可扩展性、可维护性等。
01目标02满足用户需求03保证数据的完整性、一致性和安全性提高数据的共享性和利用率降低数据冗余度，提高数据独立性用户参与原则让用户参与数据库设计全过程，确保设计满足用户需求。
综合性原则综合考虑数据结构、数据操作、数据完整性、安全性等多方面因素。
标准化原则遵循国际、国家和行业标准，提高设计的通用性和可移植性。
优化原则在满足用户需求的前提下，优化数据库性能，提高系统效率。
流程1.需求分析2.概念结构设计1 2 33. 逻辑结构设计4. 物理结构设计5. 数据库实施•数据库运行和维护步骤1.收集和分析用户需求，确定系统功能和性能要求。
2.选择合适的数据模型，设计概念结构，形成概念模式。
02030401 3. 将概念模式转换为逻辑模式，进行逻辑优化。
4. 选择物理存储结构，设计物理模式，进行物理优化。
5. 用DDL 定义数据库结构，组织数据入库，编制与调试应用程序。
6. 试运行数据库系统，进行性能和安全测试，对系统进行评估和调整。
02需求分析需求收集与整理与用户沟通了解用户的业务需求、数据需求和处理需求。
收集资料从现有系统、文档、报表等资料中收集相关信息。
整理需求将收集到的需求进行分类、归纳和整理，形成规范化的需求描述。
数据流图与数据字典数据流图用图形化方式描述系统中数据的流动和处理过程，包括外部实体、数据流、数据存储和处理过程等元素。
数据字典对数据流图中出现的所有元素进行定义和描述，包括数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑和外部实体等。
需求分析评审与确认需求分析评审组织专家和用户代表对需求分析结果进行评审，检查需求描述的完整性、准确性和一致性。
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数据的收集、入库 更新新的数据
❖ 数据结构设计和数据处理设计相结合
数据结构设计：设计数据库框架或数据库结构
数据处理设计：设计应用程序、事务处理等
.
10
数据库设计的特点（续）
❖结构和行为分离的设计模式：
现实世界
数据分析 概念模型设计 逻辑数据库设计 物理数据库设计 子模式设计 建立数据库
功能分析
自始至终参与数据库设计
2. 用户和数据库管理员
主要参加需求分析和数据库的运行维护
3. 应用开发人员
在系统实施阶段参与进来，负责编制程序和准备软硬件环境
.
17
数据库设计的基本步骤（续）
⒈需求分析阶段
准确了解与分析用户需求（包括数据与处理） 最困难、最耗费时间的一步
⒉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
维护代价❖ 规范设计法
基本思想：过程迭代和逐步求精
❖ 典型的规范化方法：
基于E-R模型的数据库设计方法
概念设计阶段广泛采用
新奥尔良（New Orleans）方法
将数据库设计分为若干阶段和步骤
3NF（第三范式）的设计方法
逻辑阶段可采用的有效方法
ODL（Object Definition Language）方法
❖ 数据库是信息系统的核心和基础
把信息系统中大量的数据按一定的模型组织起来 提供存储、维护、检索数据的功能 使信息系统可以方便、及时、准确地从数据库中获得所需的信
息
❖ 数据库设计是信息系统开发和建设的重要组成部分
.
7
7.1 数据库设计概述
❖ 数据库设计
数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造优化的 数据库逻辑模式和物理结构，并据此建立数据库及其应 用系统，使之能够有效地存储和管理数据，满足各种用 户的应用需求，包括信息管理要求和数据操作要求。
输入：产品号 输出：产品号、产品名、生产厂、出厂价、交货日期、交货数量
.
2
应用示例（续）
❖ 经理要了解某段时间的业务情况：
输入：交货日期范围 输出：客户所订货物的总数量、总金额
❖ 经理还要了解某段时间不同类型产品的订货情况：
输入：订货日期范围 输出：产品类型、订货数量、订货金额
根据上述数据处理要求，设计并实现数据库系统。
需求收集和分析 设计概念结构
需求分析阶段 概念设计阶段
设计逻辑结构 数据模型优化
逻辑设计阶段
设计物理结构
评价设计、性能预测 不满意
.
3
应用示例（续）
现假设有如下的原始单据：
公司从生产厂家购回货物时，应填写订货单据
编号： 产品名
厂家： 规格型号
订货单 单位
交货日期： 单价 数量
金额
备注
.
4
应用示例（续）
销售给用户货物时须开销售发票
定单号： 产品名
顾客姓名：
销售发票 定货日期：
交货日期：
规格型号
单位 单价 数量
金额
合计金额 备注
数据库系统概论
An Introduction to Database System
第七章 数据库设计
.
1
应用示例
某销售公司的数据库需要如下的数据处理： ❖ 每月造一张月报表，表中包括信息：
顾客订单号、订货日期、交货日期、产品号、产品名、产品类型、 订购数量、单价、金额、顾客号、顾客姓名、地址。
❖ 订货产品要组织货源，需要在终端上查询：
.
5
第七章 数据库设计
7.1 数据库设计概述 7.2 需求分析 7.3 概念结构设计 7.4 逻辑结构设计 7.5 数据库的物理设计 7.6 数据库实施和维护 7.7 小结
.
6
数据库和信息系统
❖ 通常把使用数据库的各类信息系统统称为数据库应用系统。
例如，各种管理信息系统、电子政务系统、电子商务系统等
建立数据库 编制与调试应用程序 组织数据入库 进行试运行
.
20
数据库设计的基本步骤（续）
⒍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
➢ 设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的 不断反复
.
21
数据库设计的基本步骤（续）
整个数据库设计的关键
.
18
数据库设计的基本步骤（续）
⒊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
⒋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）
.
19
数据库设计的基本步骤（续）
⒌数据库实施阶段
运用DBMS提供的数据库语言（如SQL）及宿主语言，根据 逻辑设计和物理设计的结果
信息管理要求是指在数据库中应存储哪些对象 数据操作要求是指对数据对象要进行哪些操作
.
8
数据库设计任务
.
9
7.1.1 数据库设计的特点
❖ 数据库建设的基本规律：三分技术，七分管理，十二分基 础数据
技术：数据库及其相关的技术 管理：包括
数据库建设项目管理 企业（即应用部门）的业务管理
基础数据：应强调基础数据的重要性
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
❖ 说明：
需求分析和概念设计独立于任何数据库管理系统 逻辑设计和物理设计与选用的DBMS密切相关
.
16
数据库设计的基本步骤（续）
❖ 数据库设计的准备工作：选定参加设计的人
1. 系统分析人员、数据库设计人员
功能模型
功能说明
事务设计
程序说明
应用程序设计
程序编码调试
.
11
7.1.2 数据库设计方法
❖ 数据库设计涉及多方面的技术和知识：
计算机的基础知识 程序设计的方法和技巧 软件工程的原理和方法 数据库的基本知识 数据库设计技术 应用领域的知识 …
.
12
数据库设计方法
❖ 手工设计方法
早期数据库设计主要采用手工与经验相结合的方法 缺乏科学理论和工程方法的支出 设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系 数据库运行一段时间后常常不同程度地发现各种问题，增加了
面向对象的数据库设计方法
.
14
数据库设计方法（续）
❖ 计算机辅助设计方法
目前一些厂家开发了数据库设计工具，在数据库的设计 中可以辅助完成一些设计工作，如：
ORACLE Designer 2000 SYBASE PowerDesigner
.
15
7.1.3 数据库设计的基本步骤
❖ 按照结构化系统设计方法，数据库设计分6个阶段
❖ 数据结构设计和数据处理设计相结合
数据结构设计：设计数据库框架或数据库结构
数据处理设计：设计应用程序、事务处理等
.
10
数据库设计的特点（续）
❖结构和行为分离的设计模式：
现实世界
数据分析 概念模型设计 逻辑数据库设计 物理数据库设计 子模式设计 建立数据库
功能分析
自始至终参与数据库设计
2. 用户和数据库管理员
主要参加需求分析和数据库的运行维护
3. 应用开发人员
在系统实施阶段参与进来，负责编制程序和准备软硬件环境
.
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数据库设计的基本步骤（续）
⒈需求分析阶段
准确了解与分析用户需求（包括数据与处理） 最困难、最耗费时间的一步
⒉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
维护代价❖ 规范设计法
基本思想：过程迭代和逐步求精
❖ 典型的规范化方法：
基于E-R模型的数据库设计方法
概念设计阶段广泛采用
新奥尔良（New Orleans）方法
将数据库设计分为若干阶段和步骤
3NF（第三范式）的设计方法
逻辑阶段可采用的有效方法
ODL（Object Definition Language）方法
❖ 数据库是信息系统的核心和基础
把信息系统中大量的数据按一定的模型组织起来 提供存储、维护、检索数据的功能 使信息系统可以方便、及时、准确地从数据库中获得所需的信
息
❖ 数据库设计是信息系统开发和建设的重要组成部分
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7.1 数据库设计概述
❖ 数据库设计
数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造优化的 数据库逻辑模式和物理结构，并据此建立数据库及其应 用系统，使之能够有效地存储和管理数据，满足各种用 户的应用需求，包括信息管理要求和数据操作要求。
输入：产品号 输出：产品号、产品名、生产厂、出厂价、交货日期、交货数量
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应用示例（续）
❖ 经理要了解某段时间的业务情况：
输入：交货日期范围 输出：客户所订货物的总数量、总金额
❖ 经理还要了解某段时间不同类型产品的订货情况：
输入：订货日期范围 输出：产品类型、订货数量、订货金额
根据上述数据处理要求，设计并实现数据库系统。
需求收集和分析 设计概念结构
需求分析阶段 概念设计阶段
设计逻辑结构 数据模型优化
逻辑设计阶段
设计物理结构
评价设计、性能预测 不满意
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3
应用示例（续）
现假设有如下的原始单据：
公司从生产厂家购回货物时，应填写订货单据
编号： 产品名
厂家： 规格型号
订货单 单位
交货日期： 单价 数量
金额
备注
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4
应用示例（续）
销售给用户货物时须开销售发票
定单号： 产品名
顾客姓名：
销售发票 定货日期：
交货日期：
规格型号
单位 单价 数量
金额
合计金额 备注
数据库系统概论
An Introduction to Database System
第七章 数据库设计
.
1
应用示例
某销售公司的数据库需要如下的数据处理： ❖ 每月造一张月报表，表中包括信息：
顾客订单号、订货日期、交货日期、产品号、产品名、产品类型、 订购数量、单价、金额、顾客号、顾客姓名、地址。
❖ 订货产品要组织货源，需要在终端上查询：
.
5
第七章 数据库设计
7.1 数据库设计概述 7.2 需求分析 7.3 概念结构设计 7.4 逻辑结构设计 7.5 数据库的物理设计 7.6 数据库实施和维护 7.7 小结
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数据库和信息系统
❖ 通常把使用数据库的各类信息系统统称为数据库应用系统。
例如，各种管理信息系统、电子政务系统、电子商务系统等
建立数据库 编制与调试应用程序 组织数据入库 进行试运行
.
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数据库设计的基本步骤（续）
⒍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
➢ 设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的 不断反复
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数据库设计的基本步骤（续）
整个数据库设计的关键
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数据库设计的基本步骤（续）
⒊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
⒋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）
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数据库设计的基本步骤（续）
⒌数据库实施阶段
运用DBMS提供的数据库语言（如SQL）及宿主语言，根据 逻辑设计和物理设计的结果
信息管理要求是指在数据库中应存储哪些对象 数据操作要求是指对数据对象要进行哪些操作
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数据库设计任务
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7.1.1 数据库设计的特点
❖ 数据库建设的基本规律：三分技术，七分管理，十二分基 础数据
技术：数据库及其相关的技术 管理：包括
数据库建设项目管理 企业（即应用部门）的业务管理
基础数据：应强调基础数据的重要性
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
❖ 说明：
需求分析和概念设计独立于任何数据库管理系统 逻辑设计和物理设计与选用的DBMS密切相关
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数据库设计的基本步骤（续）
❖ 数据库设计的准备工作：选定参加设计的人
1. 系统分析人员、数据库设计人员
功能模型
功能说明
事务设计
程序说明
应用程序设计
程序编码调试
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7.1.2 数据库设计方法
❖ 数据库设计涉及多方面的技术和知识：
计算机的基础知识 程序设计的方法和技巧 软件工程的原理和方法 数据库的基本知识 数据库设计技术 应用领域的知识 …
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数据库设计方法
❖ 手工设计方法
早期数据库设计主要采用手工与经验相结合的方法 缺乏科学理论和工程方法的支出 设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系 数据库运行一段时间后常常不同程度地发现各种问题，增加了
面向对象的数据库设计方法
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数据库设计方法（续）
❖ 计算机辅助设计方法
目前一些厂家开发了数据库设计工具，在数据库的设计 中可以辅助完成一些设计工作，如：
ORACLE Designer 2000 SYBASE PowerDesigner
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7.1.3 数据库设计的基本步骤
❖ 按照结构化系统设计方法，数据库设计分6个阶段