数据库设计ppt课件
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《数据库原理与应用》(第三版) 课件 第3章 数据库设计技术
再分解了）。自顶向下的ＳＡ方法是从整个系统开始，采用逐层分解的方式对系统进行
分析的方法。
２０２３／９／９
８
３．２需求分析
２．数据流图（ｄａｔａ ｆｌｏｗ ｄｉａｇｒａｍ）
◆ ＳＡ方法只是对问题分析的一种思想，在具体的分析过程中还需要借助其他 的分析工具，这样才能完成对分析过程和结果的记录、对用户需求的表达
系统调研也称项目调研，即把系统开发当作项目来运作，其主要目的是通过接 触用户以了解并最终明确用户的实际需求。这个过程是一个系统分析人员理解
和掌握用户业务流程的过程，是一个需要不断与用户进行沟通和磋商的过程。
系统调研方法比较灵活，因人、因系统而异。大致过程可以分为以下几个步骤
来完成：
２０２３／９／９
３．２需求分析
第３章数据库设计技术
· ３．１数据库设计概述
·３．２需求分析
· ３．３数据库结构设计 · ３．４数据库的实施、运行和维护
２０２３／９／９
第三章数据库设计技术
３．１数据库设计概述
◆数据库设计是指在现有的应用环境下，从建立问题的概念模型开始，
逐步建立和优化问题的逻辑模型，最后建立其高效的物理模型，并据 此建立数据库及其应用系统，使之能够有效地收集、存储和管理数据 ，满足用户的各种应用需求。
的。所有这些结果都应该跟用户确认后予以书面形式确定下来。
２０２３／９／９
３．２需求分析
３．２．２需求分析的方法
１．ＳＡ方法
针对数据库设计，形成用户需求的有效表达，这种表达在说明书中多以数据流图、数
据字典等形式来描述。
为建立用户需求的表达，可以采用多种分析方法来完成。这些方法主要包括自顶向下
和自底向上两种方法，其中常采用的方法是自顶向下的结构化分析方法（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ，ＳＡ）。
分析的方法。
２０２３／９／９
８
３．２需求分析
２．数据流图（ｄａｔａ ｆｌｏｗ ｄｉａｇｒａｍ）
◆ ＳＡ方法只是对问题分析的一种思想，在具体的分析过程中还需要借助其他 的分析工具，这样才能完成对分析过程和结果的记录、对用户需求的表达
系统调研也称项目调研，即把系统开发当作项目来运作，其主要目的是通过接 触用户以了解并最终明确用户的实际需求。这个过程是一个系统分析人员理解
和掌握用户业务流程的过程，是一个需要不断与用户进行沟通和磋商的过程。
系统调研方法比较灵活，因人、因系统而异。大致过程可以分为以下几个步骤
来完成：
２０２３／９／９
３．２需求分析
第３章数据库设计技术
· ３．１数据库设计概述
·３．２需求分析
· ３．３数据库结构设计 · ３．４数据库的实施、运行和维护
２０２３／９／９
第三章数据库设计技术
３．１数据库设计概述
◆数据库设计是指在现有的应用环境下，从建立问题的概念模型开始，
逐步建立和优化问题的逻辑模型，最后建立其高效的物理模型，并据 此建立数据库及其应用系统，使之能够有效地收集、存储和管理数据 ，满足用户的各种应用需求。
的。所有这些结果都应该跟用户确认后予以书面形式确定下来。
２０２３／９／９
３．２需求分析
３．２．２需求分析的方法
１．ＳＡ方法
针对数据库设计，形成用户需求的有效表达，这种表达在说明书中多以数据流图、数
据字典等形式来描述。
为建立用户需求的表达，可以采用多种分析方法来完成。这些方法主要包括自顶向下
和自底向上两种方法，其中常采用的方法是自顶向下的结构化分析方法（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ，ＳＡ）。
数据库ER图设计PPT课件
-
7
教学进度
No Image
计算机科学与工程系
(5) 实体型：用实体名和属性名称集来描述同 类实体。
如：学生(学号，姓名，年龄，性别)就是一个 实体型。所有学生都可用这一实体型进行描述。
2. 联系与联系集
两个或两个以上的实体集间的关联关系的描述。
如：系与系主任、班级与班长(1:1关系) ；系与 教研室、班级与学生(1:n关系) ；学生与课程、教师 与课程(m:n关系) 。
-
24
教学进度
No Image
计算机科学与工程系
(1) 1NF：若一个关系模式R的所有属性都是不可再分 的基本数据项，则该关系模式属于1NF。
例如：教师关系表如下，判断是否为第一范式，并规范 教师关系。
教师关系
修改后的教师关系
联系电话 教师编号 姓名 系别
联系电话1 联系电话2
95010 张乐 经济 1234
学院(学院编号,学院名称,院长姓名,学院电话,学 院地址)
学院编号
学院名称 院长姓名 学院电话 学院地址
学院
-
15
教学进度
No Image
计算机科学与工程系
② 一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式， 也可以与任意一端对应的关系模式合并。
举例：两个实体:一对一联系
系
1
拥有 1
系主任
系编号 系名字 系性质 联系 工号
12345678
95011 赵希明 经济 2345
23456789
95012 李小平 经济 3456
34567890
…
……
…
…
教师编号 姓名 系别 联系电话1 联系电话2
95010 95011 95012
数据库设计ppt课件
– 教课信息：为本学期开课的所有课程保留一条信息
• 课程 • 开课教师 • 开课地点 • 选课学期
– 教室信息：教室号和座位数
学籍管理系统需求分析
• 数据完整性约束
– Id号唯一 – 注册的学生数目不能大于该课程的最大人数 – 在相同时间，不能为一个教员指派两门课程 – 相同的时间，一个教室不能有两门课程 – 若学生选修一门课程，若该课程有预备课程则学生
程序编码、 编译联结、 测试
Main( ) …… if…… then …… end
运 行 、 性能监测、转储/恢复
维护
数据库重组和重构
新旧系统转换、运行、维护（修正性、 适应性、改善性维护）
需求分析
• 需求分析就是分析用户的需要与要求
– 需求分析是设计数据库的起点 – 需求分析的结果是否准确地反映了用户的实际要求，
E-R集成冲突
• 两类命名冲突
– 同名异义：不同意义的对象在不同的局部应用中具 有相同的名字 例，局部应用A中将教室称为房间 局部应用B中将学生宿舍称为房间
– 异名同义（一义多名）：同一意义的对象在不同的 局部应用中具有不同的名字 例，有的部门把教科书称为课本 有的部门则把教科书称为教材
E-R集成冲突
3. 概括（Generalization）（子类）
– 它抽象了类型之间的“is subset of”的语义 – 概括有一个很重要的性质：继承性。
ER集成的两种方式
• 一次集成
• 一次集成多个分E-R图 • 通常用于局部视图比较简单时
• 逐步累积式（P224图6.25(b)）
• 首先集成两个局部视图（通常是比较关键 的两个局部视图）
• 混合策略
Байду номын сангаас
• 课程 • 开课教师 • 开课地点 • 选课学期
– 教室信息：教室号和座位数
学籍管理系统需求分析
• 数据完整性约束
– Id号唯一 – 注册的学生数目不能大于该课程的最大人数 – 在相同时间，不能为一个教员指派两门课程 – 相同的时间，一个教室不能有两门课程 – 若学生选修一门课程，若该课程有预备课程则学生
程序编码、 编译联结、 测试
Main( ) …… if…… then …… end
运 行 、 性能监测、转储/恢复
维护
数据库重组和重构
新旧系统转换、运行、维护（修正性、 适应性、改善性维护）
需求分析
• 需求分析就是分析用户的需要与要求
– 需求分析是设计数据库的起点 – 需求分析的结果是否准确地反映了用户的实际要求，
E-R集成冲突
• 两类命名冲突
– 同名异义：不同意义的对象在不同的局部应用中具 有相同的名字 例，局部应用A中将教室称为房间 局部应用B中将学生宿舍称为房间
– 异名同义（一义多名）：同一意义的对象在不同的 局部应用中具有不同的名字 例，有的部门把教科书称为课本 有的部门则把教科书称为教材
E-R集成冲突
3. 概括（Generalization）（子类）
– 它抽象了类型之间的“is subset of”的语义 – 概括有一个很重要的性质：继承性。
ER集成的两种方式
• 一次集成
• 一次集成多个分E-R图 • 通常用于局部视图比较简单时
• 逐步累积式（P224图6.25(b)）
• 首先集成两个局部视图（通常是比较关键 的两个局部视图）
• 混合策略
Байду номын сангаас
数据库设计(需求分析报告)ppt课件
最新版整理ppt22管理员读者借阅登记注册姓名职工号性别权限级别借书证号姓名性别部门书号书名作者出版社分类号借出日期读者权限入库时间归还日期最新版整理ppt23根据实体转换规则先把管理员书读者实体转换关系关系模式如下
需求分析报告1来自先看一个实例 综合教务系统分析和设计：
2
一） 需求分析 （1：系统目标）
1． 系统目标： 实现一个计算机综合教务管理系统，完
成：1）班级信息管理，2）学生信息管理， 3）课程信息管理，4）学生选课管理等功能。
3
一） 需求分析 （2：系统功能划分）
（1） 功能划分： 用户通过身份验证后进入主界面。主界
面为用户提供5项选择：学生信息管理，课程 信息管理，班级信息管理，学生选课，班级 课程查询等功能。
6
一） 需求分析 （2：系统功能描述）
（2） 功能描述： ● 课程信息管理：
加入，修改，删除课程纪录，察看某门课的选 课情况，查询指定的课程信息。
7
一） 需求分析 （2：系统功能描述）
（2） 功能描述：
● 学生选课：
以课表的形式列出学生选课情况， 学生可以为自己选修或者退选课程，
4
一） 需求分析 （2：系统功能描述）
（2） 功能描述：
● 学生信息管理：
给出所有学生的列表，可以增加，修改，删除，查找学 生信息，察看某个学生选课情况，为学生修改口令等功能。 本项功能与班级信息维护功能中的维护指定班级学生信息功 能相似，不同的是本项功能中将列出所有班级的所有学生信 息。
数据流图 数据字典：数据项
数据结构
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2． 学生图书借阅管理子系统的E－R模型设计
首先，根据对学生图书借阅管理系统的需求分析，我们可以 先得到实体:书、读者和管理员。
需求分析报告1来自先看一个实例 综合教务系统分析和设计：
2
一） 需求分析 （1：系统目标）
1． 系统目标： 实现一个计算机综合教务管理系统，完
成：1）班级信息管理，2）学生信息管理， 3）课程信息管理，4）学生选课管理等功能。
3
一） 需求分析 （2：系统功能划分）
（1） 功能划分： 用户通过身份验证后进入主界面。主界
面为用户提供5项选择：学生信息管理，课程 信息管理，班级信息管理，学生选课，班级 课程查询等功能。
6
一） 需求分析 （2：系统功能描述）
（2） 功能描述： ● 课程信息管理：
加入，修改，删除课程纪录，察看某门课的选 课情况，查询指定的课程信息。
7
一） 需求分析 （2：系统功能描述）
（2） 功能描述：
● 学生选课：
以课表的形式列出学生选课情况， 学生可以为自己选修或者退选课程，
4
一） 需求分析 （2：系统功能描述）
（2） 功能描述：
● 学生信息管理：
给出所有学生的列表，可以增加，修改，删除，查找学 生信息，察看某个学生选课情况，为学生修改口令等功能。 本项功能与班级信息维护功能中的维护指定班级学生信息功 能相似，不同的是本项功能中将列出所有班级的所有学生信 息。
数据流图 数据字典：数据项
数据结构
18
2． 学生图书借阅管理子系统的E－R模型设计
首先，根据对学生图书借阅管理系统的需求分析，我们可以 先得到实体:书、读者和管理员。
《数据库课程设计》课件
常见的物理设计工具包括Oracle SQL Developer等。
04
数据库实现与优化
数据建模工具与数据库创建
数据建模工具介绍
详细介绍常用的数据建模工具，如 ERD工具、数据库设计软件等，以及 它们在数据库设计中的重要性和应用 。
数据库创建流程
阐述如何使用数据建模工具进行数据 库的物理设计，包括创建表、视图、 索引等数据库对象，以及如何设置存 储过程和触发器等。
数据库设计概述
数据库设计定义
数据库设计是指根据需求分析结果，规划并建立数据库系统的过程 。
数据库设计目标
目标是建立一个高效、可靠、可维护的数据库系统，满足用户的需 求，并保证数据的一致性、完整性和安全性。
数据库设计步骤
包括需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计等阶段。
需求分析
需求分析定义
需求分析是数据库设计的第一步，主要任务 是收集、分析和整理用户需求，明确系统功 能和性能要求。
05
数据库课程设计案例分析
案例一：学生信息管理系统
总结词
简单实用、贴近实际
详细描述
学生信息管理系统是一个常见的数据库应用案例，主要用于管理学生信息，包括 学生基本信息、成绩、选课等内容。该系统采用关系型数据库，通过数据表的形 式存储和管理数据，实现对学生信息的增删改查等操作。
案例一：学生信息管理系统
需求分析方法
可以采用问卷调查、面谈、观察等方式进行需求收 集，并利用数据流图、数据字典等工具进行需求分 析和整理。
需求分析结果
需求分析的结果是形成数据字典和数据流图 ，为后续设计提供基础。
概念设计
01
概念设计定义
概念设计是根据需求分析结果， 使用概念模型（如实体-关系模 型）对系统进行高级设计的过程 。
04
数据库实现与优化
数据建模工具与数据库创建
数据建模工具介绍
详细介绍常用的数据建模工具，如 ERD工具、数据库设计软件等，以及 它们在数据库设计中的重要性和应用 。
数据库创建流程
阐述如何使用数据建模工具进行数据 库的物理设计，包括创建表、视图、 索引等数据库对象，以及如何设置存 储过程和触发器等。
数据库设计概述
数据库设计定义
数据库设计是指根据需求分析结果，规划并建立数据库系统的过程 。
数据库设计目标
目标是建立一个高效、可靠、可维护的数据库系统，满足用户的需 求，并保证数据的一致性、完整性和安全性。
数据库设计步骤
包括需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计等阶段。
需求分析
需求分析定义
需求分析是数据库设计的第一步，主要任务 是收集、分析和整理用户需求，明确系统功 能和性能要求。
05
数据库课程设计案例分析
案例一：学生信息管理系统
总结词
简单实用、贴近实际
详细描述
学生信息管理系统是一个常见的数据库应用案例，主要用于管理学生信息，包括 学生基本信息、成绩、选课等内容。该系统采用关系型数据库，通过数据表的形 式存储和管理数据，实现对学生信息的增删改查等操作。
案例一：学生信息管理系统
需求分析方法
可以采用问卷调查、面谈、观察等方式进行需求收 集，并利用数据流图、数据字典等工具进行需求分 析和整理。
需求分析结果
需求分析的结果是形成数据字典和数据流图 ，为后续设计提供基础。
概念设计
01
概念设计定义
概念设计是根据需求分析结果， 使用概念模型（如实体-关系模 型）对系统进行高级设计的过程 。
第一章数据库设计ppt课件
对数据库设计来讲，数据字典是进行数据收集和数据分析所 获得的主要成果。数据字典是各类数据描述的集合。
1、数据项
•数据项:不可再分的数据单位 •数据项描述=｛数据项名，数据项含义说明，别名，数据 类型，长度，取值范围，取值含义，与其他数据项的逻辑 关系｝
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2、数据结构
(2) 易于理解，从而可以用它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设计成功的关键。
(3) 易于更改，当应用环境和应用要求改变时，概念模 型容易修改和扩充。
(4) 易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。
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3、描述概念模型的工具—实体联系模型
•实体联系模型（ER模型）是直接从现实世界中抽象出实体 类型及实体间联系，然后用实体联系图（ER图）表示的数 据模型。
• 抽象实体和属性
• 区分实体和属性
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2、设计全局ER模型
(1) 合并各个局部ER模型
(2) 消除各局部ER模型的冲突
• 属性冲突：属性域冲突、属性取值单位冲突
• 命名冲突：同名异义、异名同义
• 结构冲突
同一对象在不同应用中具有不同的抽象
同一实体在不同局部ER模型中所包含的属性个数
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2、逻辑模型设计的步骤
(1) 将概念模型转化为关系、网状或层次模型。 (2) 将转化的关系、网状或层次模型转换为特定DBMS支持 下的数据模型。 (3) 对数据模型进行优化。
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1、数据项
•数据项:不可再分的数据单位 •数据项描述=｛数据项名，数据项含义说明，别名，数据 类型，长度，取值范围，取值含义，与其他数据项的逻辑 关系｝
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2、数据结构
(2) 易于理解，从而可以用它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设计成功的关键。
(3) 易于更改，当应用环境和应用要求改变时，概念模 型容易修改和扩充。
(4) 易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。
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3、描述概念模型的工具—实体联系模型
•实体联系模型（ER模型）是直接从现实世界中抽象出实体 类型及实体间联系，然后用实体联系图（ER图）表示的数 据模型。
• 抽象实体和属性
• 区分实体和属性
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2、设计全局ER模型
(1) 合并各个局部ER模型
(2) 消除各局部ER模型的冲突
• 属性冲突：属性域冲突、属性取值单位冲突
• 命名冲突：同名异义、异名同义
• 结构冲突
同一对象在不同应用中具有不同的抽象
同一实体在不同局部ER模型中所包含的属性个数
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2、逻辑模型设计的步骤
(1) 将概念模型转化为关系、网状或层次模型。 (2) 将转化的关系、网状或层次模型转换为特定DBMS支持 下的数据模型。 (3) 对数据模型进行优化。
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数据库的ppt课件
也称为物理模式或存储模式，是数据 的物理结构和存储方式的描写。它由 内模式定义语言定义，并由数据库管 理员管理和控制。
模式
也称为逻辑模式或概念模式，是数据 库中全部数据的逻辑结构和特征的描 写。它由模式定义语言定义，并由数 据库管理员管理和控制。
数据库管理系统（DBMS）的功能
数据定义语言（DDL）：用于定义数据 库的三级模式结构，包括创建、修改和 删除数据库、表等对象。
关系数据库系统的管理
关系数据库系统的管理包括数据管理、安全管理、性能管理等方面，目 的是确保关系数据库系统的正常运行和持续改进。
03
关系数据库系统的工具与技术
关系数据库系统的工具与技术包括数据库管理系统（DBMS）、SQL语
言、存储进程、触发器等，这些工具与技术可以帮助开发人员和管理员
更高效地管理和保护关系数据库系统。
ห้องสมุดไป่ตู้
数据库的安全策略与机制
访问控制
身份认证
通过设置访问控制策略，限制对数据库的 访问权限，只允许授权用户访问和操作数 据库中的数据。
通过身份认证机制，对访问数据库的用户 进行身份验证，确保只有经过授权的用户 才能访问数据库。
数据加密
安全审计
对数据库中的敏捷数据进行加密存储，即 使数据被窃取或泄露，也无法被未经授权 的访问者轻易解密和使用。
数据库设计的进程与方法
数据库设计的进程
数据库设计的进程包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物 理设计四个阶段。每个阶段都有其特定的任务和输出。
数据库设计的方法
常见的数据库设计方法有自底向上、自顶向下和逐步扩大法 等。自底向上法从数据模型动身，逐步抽象出概念模型；自 顶向下法则从概念模型动身，逐步求精到数据模型。
《数据库设计》ppt课件
数据库设计流程与步骤
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。
数据库设计流程与步骤
02
03
04
01
数据库设计流程与步骤
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。
《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
CHAPTER
数据库设计概述
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。
定义
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。
数据模型优化与规范化
外模式/内模式映射
定义用户子模式与逻辑模式之间的映射关系，实现数据的逻辑独立性和物理独立性。
安全性控制
在用户子模式设计中考虑数据的安全性控制，如访问权限、加密等。
视图设计
根据用户需求和安全控制要求，设计相应的视图来限制用户对数据的访问。
用户子模式设计
05
CHAPTER
物理结构设计
联系
用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1, 1:n, m:n）。
码
在属性下方加上下划线表示该属性为码属性。
视图集成
将多个用户的局部视图合并成一个全局视图的过程。包括合并各个局部视图的实体、属性和联系，生成全局视图。
数据库系统设计PPT课件
4）询问：对某些调查中的问题，可以找专人询问。 5）请用户填写设计调查表：数据库设计人员可以提前设计一个合理的、详
细的业务活动及数据要求调查表，并将此表发给相关的用户。用户根据表中 的要求，经过认真思考、充分准备后填写表中的内容。如果调查表设计得合 理，则这种方法很有效，用户也易于接受。 6）查阅数据记录：调查中还需要查阅与原系统有关的数据记录，包括账本、 档案或文献等。
数据库设计过程中：
需求分析阶段，设计者的中心工作是弄清并综合各个用 户的应用需求；
概念设计阶段，设计者要将应用需求转换为与计算机硬 件无关的、与各个数据库管理系统产品无关的概念模型 （即E-R图）；
逻辑设计阶段，要完成数据库的逻辑模式和外模式的设 计工作，即系统设计者要先将E-R图转换成具体的数据库 产品支持的数据模型，形成数据库逻辑模式，然后根据 用户处理的要求、安全性的考虑建立必要的数据视图， 形成数据的外模式；
3．数据库的物理模式设计
数据库的物理模式设计要求：根据库结构的动态 特性（即数据库应用处理要求），在定的DBMS 环境下，把数据库的逻辑结构模型加以物理实现， 从而得出数据库的存储模式存取方法。
-
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第2章 数据库系统设计
2.1.2 数据库系统设计应注意的问题
1．进行数据库系统设计时应考虑计算机硬件、 软件的实际情况
模块设计、 IPO表 程序编码、编译连接、测试
运行维护
性能监测、转储/恢复、数据库重 新旧系统转换、运行、维护（修正性、适
组和重构
应性、改善性维护）
-
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第2章 数据库系统设计
2.1.4 数据库系统设计的基本步骤
-
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细的业务活动及数据要求调查表，并将此表发给相关的用户。用户根据表中 的要求，经过认真思考、充分准备后填写表中的内容。如果调查表设计得合 理，则这种方法很有效，用户也易于接受。 6）查阅数据记录：调查中还需要查阅与原系统有关的数据记录，包括账本、 档案或文献等。
数据库设计过程中：
需求分析阶段，设计者的中心工作是弄清并综合各个用 户的应用需求；
概念设计阶段，设计者要将应用需求转换为与计算机硬 件无关的、与各个数据库管理系统产品无关的概念模型 （即E-R图）；
逻辑设计阶段，要完成数据库的逻辑模式和外模式的设 计工作，即系统设计者要先将E-R图转换成具体的数据库 产品支持的数据模型，形成数据库逻辑模式，然后根据 用户处理的要求、安全性的考虑建立必要的数据视图， 形成数据的外模式；
3．数据库的物理模式设计
数据库的物理模式设计要求：根据库结构的动态 特性（即数据库应用处理要求），在定的DBMS 环境下，把数据库的逻辑结构模型加以物理实现， 从而得出数据库的存储模式存取方法。
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第2章 数据库系统设计
2.1.2 数据库系统设计应注意的问题
1．进行数据库系统设计时应考虑计算机硬件、 软件的实际情况
模块设计、 IPO表 程序编码、编译连接、测试
运行维护
性能监测、转储/恢复、数据库重 新旧系统转换、运行、维护（修正性、适
组和重构
应性、改善性维护）
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第2章 数据库系统设计
2.1.4 数据库系统设计的基本步骤
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数据库ppt课件
存储保护
采用磁盘阵列、冗余电源等硬件措施，提高数据 库的可靠性和容错能力。
防止恶意攻击与数据恢复
01
防止SQL注入
对用户输入进行验证和过滤，避免恶意用户通过SQL注入攻击数据库。
02
防止跨站脚本攻击（XSS）
对用户提交的数据进行过滤和转义，防止恶意脚本在数据库中执行。
03
数据恢复策略
制定详细的数据恢复计划，包括定期备份、备份验证和灾难恢复演练等
列举分布式数据库在各个领域的应用场景 ，如金融、电商、物流等。
分析分布式数据库面临的挑战，如数据一 致性、性能优化等，并提出相应的解决方 案。
面向对象数据库技术
面向对象数据库基本概念
介绍面向对象数据库的定义、特点、 优势等基本概念。
面向对象数据模型
详细阐述面向对象数据模型的核心概 念，包括类、对象、继承、封装等。
需求分析的输出
编写需求规格说明书，明确描述系 统需要实现的功能、性能、数据等 方面的要求。
概念结构设计
概念结构设计的任务
将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构，即概念模型。
概念模型的特点
独立于具体的数据库管理系统，描述的是从用户角度看到的数据 库。
概念模型的设计方法
通常使用实体-联系模型（E-R模型）来表示概念模型，包括确 定实体、属性、联系等要素。
列举实时数据库在各个领域的应用场景，如工业 自动化、智能交通系统、电信网络管理等。
ABCD
实时数据库关键技术
详细阐述实时数据库的关键技术，包括实时事务 处理、并发控制、数据复制与同步等。
实时数据库挑战与解决方案
分析实时数据库面临的挑战，如实时性保证、数 据一致性维护等，并提出相应的解决方案。
采用磁盘阵列、冗余电源等硬件措施，提高数据 库的可靠性和容错能力。
防止恶意攻击与数据恢复
01
防止SQL注入
对用户输入进行验证和过滤，避免恶意用户通过SQL注入攻击数据库。
02
防止跨站脚本攻击（XSS）
对用户提交的数据进行过滤和转义，防止恶意脚本在数据库中执行。
03
数据恢复策略
制定详细的数据恢复计划，包括定期备份、备份验证和灾难恢复演练等
列举分布式数据库在各个领域的应用场景 ，如金融、电商、物流等。
分析分布式数据库面临的挑战，如数据一 致性、性能优化等，并提出相应的解决方 案。
面向对象数据库技术
面向对象数据库基本概念
介绍面向对象数据库的定义、特点、 优势等基本概念。
面向对象数据模型
详细阐述面向对象数据模型的核心概 念，包括类、对象、继承、封装等。
需求分析的输出
编写需求规格说明书，明确描述系 统需要实现的功能、性能、数据等 方面的要求。
概念结构设计
概念结构设计的任务
将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构，即概念模型。
概念模型的特点
独立于具体的数据库管理系统，描述的是从用户角度看到的数据 库。
概念模型的设计方法
通常使用实体-联系模型（E-R模型）来表示概念模型，包括确 定实体、属性、联系等要素。
列举实时数据库在各个领域的应用场景，如工业 自动化、智能交通系统、电信网络管理等。
ABCD
实时数据库关键技术
详细阐述实时数据库的关键技术，包括实时事务 处理、并发控制、数据复制与同步等。
实时数据库挑战与解决方案
分析实时数据库面临的挑战，如实时性保证、数 据一致性维护等，并提出相应的解决方案。
图书管理系统数据库设计ppt课件
（4）数据存储说明。
数据存储名称：图书信息表 含义说明：存放图书有关信息 组成结构：图书+库存数量 说明：数量用来说明图书在仓库中的存放数
数据存储名称：读者信息表 含义说明：存放读者的注册信息 组成结构：读者+卡号+卡状态+办卡日期 说明：卡状态是指借书证当前被锁定还是正常使用
数据存储名称：借书记录 含义说明：存放读者的借书、还书信息 组成结构：卡号+书号+借书日期+还书日期 说明：要求能立即查询并修改
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
8.1 数据库设计概述
数据库设计是指对一个给定的应用环境，构造最 优的、最有效的数据库模式，建立数据库及其应 用系统，使之能够高效率地存取数据，满足各种 用户的应用需求。数据库设计通常是在一个通用 的DBMS支持下进行的，本书都是以关系数据库— SQL Server 2000为基础来设计数据库的。
从图书管理系统第0层数据流图中可以看出 ，在图书管理的不同业务中，借书、还书 、查询这几个处理较为复杂，使用到不同 的数据较多，因此有必要对其进行更深层 次的分析，即构建这些处理的第1层数据流 图。下面的图8-7分别给出了借书、还书、 查询子功能的第1层数据流图。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
数据库的设计工作通常分阶段进行，不同的阶段 完成不同的设计内容。数据库规范设计方法通常 将数据库的设计分为6个阶段，如图8-1所示。
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数据存储名称：图书信息表 含义说明：存放图书有关信息 组成结构：图书+库存数量 说明：数量用来说明图书在仓库中的存放数
数据存储名称：读者信息表 含义说明：存放读者的注册信息 组成结构：读者+卡号+卡状态+办卡日期 说明：卡状态是指借书证当前被锁定还是正常使用
数据存储名称：借书记录 含义说明：存放读者的借书、还书信息 组成结构：卡号+书号+借书日期+还书日期 说明：要求能立即查询并修改
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
8.1 数据库设计概述
数据库设计是指对一个给定的应用环境，构造最 优的、最有效的数据库模式，建立数据库及其应 用系统，使之能够高效率地存取数据，满足各种 用户的应用需求。数据库设计通常是在一个通用 的DBMS支持下进行的，本书都是以关系数据库— SQL Server 2000为基础来设计数据库的。
从图书管理系统第0层数据流图中可以看出 ，在图书管理的不同业务中，借书、还书 、查询这几个处理较为复杂，使用到不同 的数据较多，因此有必要对其进行更深层 次的分析，即构建这些处理的第1层数据流 图。下面的图8-7分别给出了借书、还书、 查询子功能的第1层数据流图。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
数据库的设计工作通常分阶段进行，不同的阶段 完成不同的设计内容。数据库规范设计方法通常 将数据库的设计分为6个阶段，如图8-1所示。
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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
数据库设计案例--图书管理系统ppt课件
对每种借阅类型和每种读者，借阅册数、期
限、是否可续借最、新版续整理借ppt 周期等不同
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❖用图书种类和读者类型之间的联系表示
读者是否可继续借阅？
❖可以为读者实体添加一个属性：能否借阅，表示 读者是否可以继续借阅；
不同借阅类型超期后的罚款额度？
❖给图书种类添加一个属性：罚款金额（每册每天）
❖图书种类：图书种类号、种类名称、罚款金额
7
❖ 附1：图书借阅册数与期限表
最新版整理ppt
8
❖ 附2：中图法分类号示例：
A 马克思主义、列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论 A1 马克思、恩格斯著作 A2 列宁著作 A3 斯大林著作 A4 毛泽东著作 A49 邓小平著作 A5 马克思、恩格斯、列宁、斯大林、毛泽东、邓小平著作汇编 A7 马克思、恩格斯、列宁、斯大林、毛泽东、邓小平生平和传记 A8 马克思主义、列宁主义、毛泽东思想邓小平理论的学习和研究
❖ 画实体-联系图。
❖ 将实体-联系图转换为关系表。
最新版整理ppt
10
实体-联系图
❖ 寻找实体集：
读者
图书
分馆
图书类别
其他？
❖ 寻找实体集之间的联系：
读者和图书之间的多对多联系：借阅
图书和分馆之间的多对一联系：馆藏
图书和图书类别之最间新版的整理多ppt 对一联系：分类
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实体-联系图（Байду номын сангаас）
❖ 确定实体的属性：
图书馆按照图书的性质（中文图书、外文图书、新书） 将借阅分为不同的借阅种类：中文图书借阅、外文图书 借阅和（新书）短期外借；不同的读者对象也有不同的 借阅要求。
最新版整理ppt
2
❖ 对每种借阅类型和读者，其借阅册数、借期、是 否允许续借、续借期限等不同。不同借阅种类和 借阅对象的借阅要求规定如附1所示。
数据库系统ppt课件(完整版)pptx
20世纪60年代后期出现了一种新 型的数据管理技术——数据库技 术，它解决了数据的组织、存储 和管理问题，实现了数据的共享
和高效处理。
数据库系统组成与结构
数据库系统组成
数据库系统由数据库、数据库管理系统 （DBMS）、应用系统和用户构成。
VS
数据库系统结构
数据库系统的结构可以分为三级模式结构 ，包括外模式、模式和内模式。其中，模 式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征 的描述，是所有用户的公共数据视图；外 模式是模式的子集，是用户与数据库的接 口；内模式是数据物理结构和存储方式的 描述，是数据在数据库内部的表示方式。
用户自定义完整性
根据业务需求，设置自定义的约束条件，如 字段值范围、格式等。
级联操作
在更新或删除记录时，自动更新或删除相关 联的数据，保持数据一致性。
并发操作带来问题及解决方法
丢失更新
两个事务同时更新同一数据，后提交的事务会覆盖先提交 的事务的更新结果。解决方法包括使用锁机制、时间戳等 。
脏读
一个事务读取了另一个未提交事务的修改数据，可能导致 数据不一致。解决方法包括使用隔离级别、锁机制等。
考虑系统的性能、稳定性 、可扩展性和易用性
确保系统具有良好的技术 支持和社区资源
05
数据库安全、完整性与并发控制
数据库安全性保护措施
用户身份鉴别
通过用户名/密码、数字证书等方式 验证用户身份，防止非法用户访问。
访问控制
根据用户角色和权限，限制对数据库 对象的访问和操作，确保数据不被越 权访问。
数据加密
未来发展趋势预测和挑战应对
多模数据管理
未来数据库将支持多种数据模型的管理 和访问，以满足不同应用的需求。
文档存储数据库
和高效处理。
数据库系统组成与结构
数据库系统组成
数据库系统由数据库、数据库管理系统 （DBMS）、应用系统和用户构成。
VS
数据库系统结构
数据库系统的结构可以分为三级模式结构 ，包括外模式、模式和内模式。其中，模 式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征 的描述，是所有用户的公共数据视图；外 模式是模式的子集，是用户与数据库的接 口；内模式是数据物理结构和存储方式的 描述，是数据在数据库内部的表示方式。
用户自定义完整性
根据业务需求，设置自定义的约束条件，如 字段值范围、格式等。
级联操作
在更新或删除记录时，自动更新或删除相关 联的数据，保持数据一致性。
并发操作带来问题及解决方法
丢失更新
两个事务同时更新同一数据，后提交的事务会覆盖先提交 的事务的更新结果。解决方法包括使用锁机制、时间戳等 。
脏读
一个事务读取了另一个未提交事务的修改数据，可能导致 数据不一致。解决方法包括使用隔离级别、锁机制等。
考虑系统的性能、稳定性 、可扩展性和易用性
确保系统具有良好的技术 支持和社区资源
05
数据库安全、完整性与并发控制
数据库安全性保护措施
用户身份鉴别
通过用户名/密码、数字证书等方式 验证用户身份，防止非法用户访问。
访问控制
根据用户角色和权限，限制对数据库 对象的访问和操作，确保数据不被越 权访问。
数据加密
未来发展趋势预测和挑战应对
多模数据管理
未来数据库将支持多种数据模型的管理 和访问，以满足不同应用的需求。
文档存储数据库
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性别
年龄
工号
职工
性别 N
聘期 聘用
车间名
车间编号
电话
1 车间
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图3.4 车间与职工的实体关系
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13 13
3.4 逻辑设计
对图3.4，车间与职工间存在1:N关系转换成的关系模式如 下：
车间模式(车间编号，车间名，电话) 职工模式(职工号，姓名，性别，年龄，车间编号，聘期) 职工模式中的车间编号为外键。
需求分析的任务 对现实世界要处理的对象(组织，部门，企业等)进行详细
调查，在了解原系统的概况和确定新系统功能的过程中，收 集支持系统目标的基础数据并进行相应处理。 需求分析的基本步骤
1. 需求信息的收集 2. 需求信息的分析整理 3. 需求信息的评审
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3.3 概念设计
概念设计的目标和策略 概念模型设计的目标是产生一个用户易于理解的，反映
电话
1 校长
任职
1 学校
图3.3 校长与学校的实体关系
对图3.3模型转化为关系模型： 学校模式(校名，地址，电话，校长名，任职年月) 校长模式(姓名，年龄，性别，职称)
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3.4 逻辑设计
（2） 1:N联系到关系模型的转化
要转化1:N联系，需要在N方(即1对多关系的多方)实体 表中增加一个属性，将对方的关键字作为外部关键字处理 即可。
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3.3 概念设计
2. 设计全局E-R模型
全局概念结构不仅要支持所有的局部E-R模型，还必须合 理地表示一个完整、一致的数据库概念结构。
全局E-R模型的设计过程 ：
（1）确定公共实体类型
（2）局部E-R模型的合并
（3）消除冲突
3. 全局E-R模型的优化
优化原则：
（1）实体类型的合并
99
3.3 概念设计
例：由两个局部E-R模型集成为全局E-R模型
产品号
性能参数 零件个数
零件号
价格
M 产品
组成
材料 N
N 零件 M 使用
材料号
库存量
性能参数
使用量
(c)全局E-R模型
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图3.2 局部E-R模型集成为全局E-R模型
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10 10
3.4 逻辑设计
逻辑设计的步骤 数据库的逻辑设计步骤如下： （1）将E-R图转换为一般的数据模型。 （2）模型评价。 （3）模型修正。
E-R模型向关系数据模型的转换 1. 实体类型向关系模型转换 将每个实体类型转换成一个关系模式，实体的属性即为
关系模式的属性，实体标识符即为关系模式的键。
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3.4 逻辑设计
2. 联系类型向关系模型转换 （1）1:1联系到关系模型的转化
性别
年龄
任职年月
地址
姓名
职称
校名
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3.1 数据库设计概述
数据库设计的步骤
总体信息需求
处理需求
需求分析 需求说明书
概念设计
DBMS 特征
逻辑数据库结构 (DBMS 能处理的) 应用程序说明书
逻辑设计 物理设计
硬件和 OS 特征
物理数据库结构
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图3.1 数据库设计的步骤
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3.2 需求分析
系统信息需求的整体数据库概念模型。 设计概念结构的策略 : 自顶向下 自底向上 由里向外 混合策略
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66
3.3 概念设计
采用E-R方法的数据库概念设计 概念模型设计的常用方法是实体关系方法(E-R方法)。 1. 设计局部E-R模型 局部E-R模型的设计过程： （1）确定局部结构范围 （2）定义实体 （3）定义联系 （4）属性的分配
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14 14
3.4 逻辑设计
（3） M:N联系到关系模型的转化
一个M:N联系要单独建立一个关系模式，分别用两个实 体的关键字作为外部关键字。
年龄 性别 专业
姓名 学号 所在系
课程号
课程名
学时数
M 学生
选课
N 课程
成绩
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图3.5 学生与课程关系的E-R图
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15 15
辑数据库结构研制出一个有效的、可实现的物理数据库结构 的过程。
1. 确定记录存储格式 2. 选择文件的存储结构 3. 决定存取路径 4. 完整性和安全性 5. 程序设计
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3.5 物理设计
物理设计的性能 查询和响应时间 更新事务的开销 报告生成的开销 主存储空间开销 辅助存储空间
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3.6 实现与维护
数据库的实现 在这一阶段，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。 数据库的其他设计
包括加强数据库的安全性、完整性控制，保证一致性、 可恢复性等 。
DBMS 特征 Mo 模式
从 E-R 模式导出初步数据库模式
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关系模式规范化
模式评价
模式修正
是否需要修正？
否 以 DBMS 语Mo法模描述
式
物理设计阶段
是 Mo 模
式
图3.6 关系数据库. 的逻辑设计
17 17
3.5 物理设计
物理设计的内容 物理设计就是根据一个满足用户信息需求的已确定的逻
（2）冗余属性的消除
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（3）冗余关系的消除
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3.3 概念设计
例：由两个局部E-R模型集成为全局E-R模型
产品号
性能参数 零件个数
零件号
价格
M 产品
组成
N 零件
(a)局部E-R模型1
材料号
库存量
性能参数
使用量
零件号
规格
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材料
M
N
使用
零件
(b)局部E-R模型2
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第3章 数据库设计
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.11本章内容Fra bibliotek3.1 数据库设计概述 3.2 需求分析 3.3 概念设计 3.4 逻辑设计 3.5 物理设计 3.6 实现与维护
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3.1 数据库设计概述
数据库设计的内容 静态特性设计 动态特性设计 物理设计
数据库设计的方法 基于3NF的数据库设计方法 基于实体联系(E-R)的数据库设计方法 基于视图概念的数据库设计方法
3.4 逻辑设计
图3.5描述学生和课程之间的M:N选课关系 ，将E-R图转 化为3个关系：
学生模式(学号，姓名，年龄，性别，所在系，专业) 课程模式(课程号，课程名，学时数) 选课模式(学号，课程号，成绩)
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3.4 逻辑设计
关系数据库的逻辑设计
处理需求
E-R 模式 Mo 模式