数据库设计实例(需求分析、概念结构、逻辑结构)
数据库设计ER图
数据抽象（续）
聚集
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数据抽象（续） ▪ 复杂的聚集，某一类型的成分仍是一个聚集
更复杂的聚集
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数据抽象（续）
3. 概括（Generalization） • 定义类型之间的一种子集联系 • 抽象了类型之间的“is subset of”的语义 • 继承性
分E-R图
合并
初步E-R图
可能存在冗余的数据 和冗余的实体间联系
消除不必要的冗余
基本E-R图
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消除不必要的冗余，设计基本E-R图（续）
• 冗余 • 消除冗余的方法
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1．冗余
• 冗余的数据是指可由基本数据导出的数据 冗余的联系是指可由其他联系导出的联系
• 冗余数据和冗余联系容易破坏数据库的完整性，给数据库维护增加困难 • 消除不必要的冗余后的初步E-R图称为基本E-R图
该厂劳动人事管理分E-R图
图7.29 劳动人事管理的分E-R图
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消除冗余，设计生成基本E-R图实例（续）
系统的基本E-R(图7.30)
某工厂管第理6信7页息/共系7统2页的基本E-R图
消除冗余，设计生成基本E-R图实例（续）
集成过程，解决了以下问题： • 异名同义，项目和产品含义相同 • 库存管理中职工与仓库的工作关系已包含在劳动人事管理的部门与职工之
联系 • 整体概念结构能满足需要分析阶段所确定的所有要求
• 概念结构设计是整个数据库设计的关键
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概念结构（续）
现实世界 信息世界 机器世界
需求分析 概念结构设计
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概念结构（续）
数据库第7章-数据库设计(2)-概念结构设计
第七章 数据库设计
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 数据库设计概述 需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 数据库的物理设计 数据库实施 数据库运行与维护 小结
需求分析阶段
调查 机构 情况
熟悉 业务 活动
明确 用户 需求
确定 系统 边界
分析 系统 功能
分析 系统 数据
编写 分析 报告
概念 设计 阶段
数据 流程图 DFD
数据库 设计人员
用户
数据 字典 DD
7.3 概念结构设计
什么是概念结构设计
需求分析阶段描述的用户应用需求是现实世界 的具体需求 将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即
概念模型的过程就是概念结构设计
概念结构是各种数据模型的共同基础，它比数
性别
分配
1
住房
设计分E-R图的步骤
（1）以数据字典为出发点定义E-R图。
实体与属性是相对而言的。
同一事物，在一种应用环境中作为“属性”， 另一种应用环境中就必须作为“实体”。 例： 学 校 中 的 系 ， 在 某 种 应 用 环 境 中 ， 它 只 是 作为 “学生”实体的属性，表明学生属于哪个系； 另一种环境中，由于需要考虑一个系的系主任、
教师人数、学生人数、办公地点等，这时它就需
“is member of”
张英
王平
刘勇
……
赵斌
2. 聚集（Aggregation）
定义某一类型的组成成分 它抽象了对象内部类型和成分之间“is part of”的语义 在E-R模型中若干属性的聚集组成实体型，就是这种抽象
实体型
学 生
数据库系统设计实例分析
青岛滨海学院数据库课程设计目录1系统介绍 (1)2需求分析 (1)2.1需求调查 (1)2.2数据流程图 (2)2.3数据字典 (3)2.3数据字典 (4)3 概念结构设计 (5)4逻辑结构设计 (6)5物理结构设计 (6)选用什么数据库，为什么等 (6)5.1数据库的创建 (6)5.2数据表的创建 ............................................................................... 错误！未定义书签。
6数据库实施.. (7)6.1学生用户基本信息表 (7)6.2管理员基本信息表 (7)6.3图书基本信息表 (7)6.4借阅图书信息表 (8)6.5预约图书信息表 (8)6.6还书信息表 (9)6.7约束创建 (10)6.8索引创建 (11)6.9视图创建 (12)6.10数据查询 (13)6.11数据操纵 (13)7系统运行与维护 (14)7.1系统的运行与维护 (14)7.2系统评价 (14)7.3系统遇到的问题和解决的办法 (15)小结 (16)1系统介绍根据《辞海》的解释，博物馆是陈列、研究、保藏物质文化和精神文化的实物及自然标本的一种文化教育事业机构。
博物馆与教育是一体的，它会为所在区域的大学生提供观摩学习的机会，为老师的教学提供丰富的资源，弥补学校课堂教育以及教学材料的不足。
有利于大学生增强爱国主义和思想道德等的教育。
博物馆是一个地区乃至一个国家的历史记忆，是人民深入了解国家发展历程、学习专业知识的场地，也是精神文明建设、爱国主义教育和革命传统教育的基地。
博物馆展品借出管理系统应该包括展品借出，预约图书，展品续借和归还等基本内容。
⑴博物馆的管理人员需要管理借入者的资料。
借入者的资料主要包括：单位名称，属性，识别号，单位地址，借入许可等信息。
其中借入许可是由该单位的借入情况决定的，只要是与本博物馆有合作关系，已借入展品不超过三十件。
订货管理系统数据库设计
订货管理系统数据库设计1.需求分析1.1背景商业企业中，货物销售时，订购是关键的环节。
它直接关系到企业的销售业绩，而在一个企业中,销售是关系到企业生存的关键。
随着时代的发展，货物订购仅靠人力手工完成已经无法满足企业发展的需要.而对商业企业来说，只有订货量越多的时候，才可能产生更多的利润。
使用订货管理系统来协助销售部门管理订单成为提高部门效率成为必须。
1。
2客户需求（1）订货系统可以帮助销售部门得到正确的订货。
正确的订货有以下好处：1.保证销售;2.保证毛利;3。
保证顾客满意;4。
维护企业形象；(2）相对于系统订货方式，手工订货常常产生错误的订货,这些订货信息给企业带来了损失：1.缺货,损失销售,损失利润;2。
库存积压,资产资金周转慢，占据有效的仓库容量；3。
增加员工的劳动量,增加盘点难度;4.库存维持成本增加,损耗增加；（3)企业要求开发的订货管理系统能够达到一定的标准，让订货行为变得准确可靠,并且系统能提供给部门提供相应的信息服务,为销售计划提供参考：1。
准确的系统（ETP）库存与实际库存一致;2.库存均为有效可销售库存(耗损品除外);3.计算订货，送货周期和订货数量（经济批量订货法);4。
设立科学，浮动的最低库存;5.考虑现有库存和在途送货量;6。
考虑促销和价格竞争因素;7。
考虑节日因素;8。
考虑商品成本因素；9.考虑市场期货因素；（4）很多的因素决定了订货的种类，数量,时间和密度，正确的订货能够有效的帮助企业赢利。
并且好的订货系统能够监控订货的合理性。
1。
好的订货管理系统=好的销售+好的利润+好的顾客效益！2。
订货是销售部门主管义不容辞的责任！1.3功能需求系统应该主要完成三种订购方式的处理工作,这三种方式分别是电话订购,网上订购和当面订购.以下对这三种订购方式进行分析.（1）电话订购时由销售部门相关人员对电话内容进行记录，得到客户要订购的货物的详细情况，这些情况应该覆盖货物订单的内容，货物订单的内容由相关人员进行填写，并填进系统数据库，系统通知发货部门可以发货，并给发货部门一张订货合同，其内容包括发送的货物,发货的地点，收货人，时间，无人认领的处理方法等订货时的约定信息等内容,在收货人取得货物,交付货款后需要在订货合同上签字确认。
数据库设计教学案例(学生信息管理系统数据库设计)
数据库分析与设计案例（一）案例名称：学生信息管理系统数据库设计学院： XX学院适用课程：实例数据库分析与设计设计时间： 20XX年XX月设计者： XXX20XX年XX月制前言数据库实践类课程主要包括《实例数据库分析与设计》、《数据库系统实验》、《数据库原理及应用》等相关课程，一般在大二下学期或大三上学期开设。
它们均是以数据库系统基本原理为基础，通过大量上机实践，培养学生专业实践能力，旨在深入理解和掌握在特定应用环境中分析、设计、实施数据库数据建设与运维为目标的重要专业实践课程。
为适应学校应用型办学转型，加强实践课程教学，提升教学效果，增强学生专业核心竞争力。
针对实践类数据库课程教学特点，结合学生实际，特设计本数据库设计教学案例应用于指导教学实践。
本案例以大学生最熟悉的应用背景，学生信息管理系统，进行分析设计数据库。
本案例设计成果也将成为日常上机教学主要素材之一。
案例设计虽然不复杂，但将进一步深挖数据库操作实践技能点，赋予更多内涵。
本设计采用MYSQL5.7作为实验平台。
一、需求分析经数据库分析设计开发小组调查，结合教学实际，整理得到如下基本语义：1、某学生信息管理系统主要负责管理学生基本信息、课程信息和学生选修情况。
学生基本信息主要包括学生学号，姓名，性别，年龄和所在系。
其中本系统中没有过多关于“系”的操作需求，故“所在系”降格为学生一个属性。
学生实体可以下属性来刻画：学生（学号，姓名，性别，年龄，所在系）；2、课程实体主要包括课程号，课程名，先行课和学分属性，其中“先行课”是指要选修某门课程之前必须选选修的课程。
为了简化模式省去了很多细节属性，仅保留课程的基本信息。
鉴于此，课程可以下属性来刻画：课程：课程号，课程名，先行课，学分；3、经调查，每名学生可选修多门课程，每门课程也可以被多名同学选修。
另外，选课问题还涉及到一个基本问题，那就是同一门课程同一学生可否多次重修选修的问题。
为了简化问题描述，本案例规定同一门课程学生只能选修一次，如果考核没有通过，将进入重修环节。
(完整版)数据库课程设计-试题库管理系统
《数据库系统概论》课程设计实验报告题目试题库管理系统学院商学院专业信息管理与信息系班级信息101学号201052275130学生姓名杨贵文同组成员周杭施建炉王于宾指导教师宣军英编写日期2012-06-19——2012-06-29一、课题名称：试题库管理系统二、课题要求：结合所学知识，开发一个简易的试题库管理系统。
三、实验目的：结合本学期所学知识，使学生温故而知新，并在实践操作上增加对数据库系统设计的认识和理解。
四、实验步骤：五、1、需求分析2、概念结构设计3、逻辑结构设计4、物理结构设计5、数据库实施6、数据库运行和维护六、课程开发内容：5.1 需求分析5.1.1 系统调查对现行的试题库管理业务进行了详细的调查和研究是了解系统需求和进行系统分析和设计的重要基础工作，因此要对我们的试题库管理工作进行全面的细致的调查研究。
首先与相关的老师进行了交流和沟通，了解他们对试题库管理的看法，看看有没有什么新的要求，在这个基础上，结合自身所掌握的知识水平，量力而行开发相应的试题库管理系统。
在调查中我们可以发现，高校的试题库是极其庞大的，如果没有一个智能的系统将人们从手工阶段解放出来，那么一个庞大的、完整的试题库是无法有效运行的，甚至出题的老师也无法有效、准确地在试题库中抽取自己所需要的试题，这等于说是一个没有实际运用价值的试题库。
所以说，他们对希望有这样的一个可以详细地表示试题属性的这样的一个试题库。
那么今天我们就围绕着这样的一个目标展开我们的工作。
5.1.2 用户需求要设计一个性能良好的管理系统，明确用户的应用环境对系统的要求是首要的和基本的。
本系统从以下四个方面对用户需求进行了分析：1）用户的需求信息：出题老师可以看到题目所属的类型和题目所考察的内容以及试题的分值和难度等级。
当然这个权限也给管理员和系主任。
2）用户的处理要求：管理员可以对试题库进行插入和删除操作，出题老师可以凭借自己自定义的选题要求在试题库中选择自己需求的试题，这个权限也对系主任开放。
数据库设计之逻辑结构设计
E-R图向关系模型的转换（续）
? 由于连接操作是最费时的操作，所以 一般应以尽量减少连接操作为目标。 例如，如果经常要查询某个班级的班 主任姓名，则将管理联系与教师关系 合并更好些。
E-R图向关系模型的转换（续）
转换原则⒌ 三个或三个以上实体间的一个
多元联系转换为一个关系模式。
– 关系的属性：与该多元联系相连的各实体的键
通常多采用这个方法利用dd和dfd来分析冗余幵消除乊数据模型的优化续当一个应用的查询中经常涉及到两个或多个关系模式的属性时系统必须经常地进行联接运算而联系运算的代价是相当高的可以说关系模型低效的主要原因就是做联接运算引起的因此在这种情况下第二范式甚至第一范式也许是最好的非bcnf的关系模式虽然从理论上分析会存在丌同程度的更新异常但如果在实际应用中对此关系模式只是查询幵丌执行更新操作则就丌会产生实际影响
选修（学号，课程号，成绩）
E-R图向关系模型的转换（续）
转换原则⒊ 一个1:n联系可以转换为一个独
立的关系模式，也可以与n端对应的关系模 式合并。
– 1) 转换为一个独立的关系模式
– 关系的属性：与该联系相连的各实体的
键以及联系本身的属性
– 关系的键：n端实体的键
E-R图向关系模型的转换（续）
转换原则⒊ 一个1:n联系可以转换为一个独
E-R图向关系模型的转换（续）
例，“拥有”关系模式：
拥有（学号，性别）
与学生关系模式：
学生（学号，姓名，出生日期，所在系，年级， 班级号，平均成绩）
都以学号为码，可以将它们合并为一个关系模式：
学生（学号，姓名，性别，出生日期，所在系， 年级，班级号，平均成绩）
E-R图向关系模型的转换（续）
实例 ? 按照上述七条原则，学生管理子系统中的
数据库系统的设计方法(1)
设计步骤是：首先要将现实世界中的数据及应用情况用 数据流程图和数据字典表示，并详细描述其中的数据操作要求 （即操作对象、方法、频度和实时性要求），进而得出系统的层 次结构、功能模块结构和数据库的子模式。
3. 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）， 在选定的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和存取方法。
内容：数据库的结构特性设计、行为特性设计和物理模式 设计。在数据库系统设计过程中，数据库结构特性的设计起着关键 作用，行为特性设计起着辅助作用，两者结合起来，相互参照，同 步进行，才能较好地达到设计目标。
1. 数据库的结构特性设计 数据库的结构特性是指数据库的逻辑结构特征。数据库的
结构特性设计又称为数据库的静态结构设计。 设计过程是：先将现实世界中的事物、事物间的联系用E-R
程。数据库设计过程是结构设计和行为设计分离设计、相互参照、 反复探寻的过程。
● 3.1.3 数据库设计的基本方法
手工试凑法。使用手工试凑法设计数据库与设计人员的 经验和水平有直接关系
新奥尔良（New Orleans）方法。是规范设计法中的一种， 它将数据库设计分为4个阶段：需求分析、概念设计、逻辑设计和 物理设计。其后，经过改进，认为数据库设计应分6个阶段进行： 需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据 库实施和数据库运行与维护。
在概念结构的设计过程中，设计者要对用户需求进行综合、 归纳和抽象，形成一个独立于具体计算机和DBMS的概念模型。 3.逻辑结构设计阶段
数据逻辑结构设计的主要任务是将概念结构转换为某个 DBMS所支持的数据模型，并将其性能进行优化。
4.数据库物理结构设计阶段 主要任务是为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物
数据库逻辑模型设计
n
（2） 笛卡尔积（Cartesian Product）
5)笛卡尔积的表示方法 – 笛卡尔积可表示为一个二维表。表中的每行 对应一个元组，表中的每列对应一个域。
在上例中，12个元组可列成一张二维表
表 2.1
SUPERVISOR 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸
– 所有域的所有取值的一个组合 – 不能重复
（2） 笛卡尔积（Cartesian Product）
例2-1 给出三个域： D1=SUPERVISOR ={ 张清玫，刘逸 } D2=SPECIALITY={计算机专业，信息专业} D3=POSTGRADUATE={李勇，刘晨，王敏} 则D1，D2，D3的笛卡尔积为： D1× D2× D3 ＝ ｛(张清玫，计算机专业，李勇)，(张清玫，计算机专业，刘晨)， (张清玫，计算机专业，王敏)，(张清玫，信息专业，李勇)， (张清玫，信息专业，刘晨)，(张清玫，信息专业，王敏)， (刘逸，计算机专业，李勇)，(刘逸，计算机专业，刘晨)， (刘逸，计算机专业，王敏)，(刘逸，信息专业，李勇)， (刘逸，信息专业，刘晨)，(刘逸，信息专业，王敏) ｝
项目3 逻辑模型设计
数据库设计的步骤： 1. 需求分析 2. 概念结构设计 3. 逻辑结构设计 4. 数据库的物理设计 5. 数据库实施 6. 数据库运行与维护
数据库三级模式结构
不同的人员涉及不同的数据抽象级别，具有不同的数 据视图，如下图所示
各种人员的数据视图
项目3 逻辑模型设计
学习目标：
1.了解关系模型的基本概念； 2. 理解关系数据库的概念； 3. 掌握函数依赖、范式的定义； 4. 理解关系模式规范化的意义； 5. 熟练掌握模式分解的方法； 6. 熟练掌握E-R图向关系数据模型转换 的规则和方法。
数据库课程设计(完整版)
数据库物理设计
为逻辑数据模型选取一个最适合应用要求的物理结构。
数据库实施
运用数据库管理系统提供的数据语言及其宿主语言，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。
数据库运行和维护
对数据库系统进行评价、调整与修改。
课程设计要求
学生应独立完成课程设计的 全部内容，包括需求分析、 概念设计、逻辑设计、物理
物理设计 根据在线购物系统的特点和数据 量，进行数据库的物理存储、备 份恢复、性能优化等方面的设计 。
概念设计
采用E-R图等方法进行概念设计 ，抽象出商品、订单、用户等实 体，以及它们之间的联系和属性 。
逻辑设计
将概念模型转化为数据库逻辑模 型，设计商品表、订单表、用户 表等，定义字段、索引、约束等 。
物理设计
根据学生成绩管理系统的特点和数据量，进行数 据库的物理存储、备份恢复、性能优化等方面的 设计。同时，考虑数据的安全性和完整性，采取 相应的措施进行保护。
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构建概念模型
用图形化方式表示系统的主要实体、关系和业务 流程。
概念模型构建
识别实体和属性
找出系统中的主要实体（如用户、订单、产 品等）及其属性（如用户名、订单日期、产 品名称等）。
定义关系
确定实体之间的关系（如一对一、一对多、多对多 等）以及关系的属性（如关联类型、关联规则等） 。
构建概念模型图
使用实体-关系图（E-R图）或统一建模语言 （UML）等工具绘制概念模型。
为后续设计提供基础。
识别数据需求和数据处理
02
了解各类数据的属性、关系及处理需求，为数据库设计提供依
据。
为系统设计和开发提供指导
需求分析概念结构设计逻辑结构设计数据库的物理设计数
3. 程序员
– 在系统实施阶段参与进来，负责编制程序
4. 操作员
– 在系统实施阶段参与进来，准备软硬件环境
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11
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。
用户需求的收集和分析，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。
了维护代价
规范设计法
– 手工设计方法 – 基本思想：过程迭代和逐步求精
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8
规范设计法中的典型方法
新奥尔良（New Orleans）方法
将数据库设计分为四个阶段
分析用户要求 ◆ 需求分析 ◆ 概念设计
设计实现 ◆ 逻辑设计 ◆ 物理设计
S.B.Yao方法
信息分析和定义 物理数据库设计
2020/12/5
14
设计 阶段
需求 分析 概念 结构 设计
逻辑 结构 设计
物理 设计
设计描述 数据
处理
数据字典、全系统中数据项、 数据流、数据存储的描述 概念模型（E-R图）
数据字典
数据流图和判定表（判定树）、 数据字典中处理过程的描述
系统说明书包括： ①新系统要求、方案和概图 ②反映新系统信息流的数据流图
Main( ) …… if…… then …… end
新 旧 系 统 转 换 、 运 行 、 维 护 （16修 正性、适应性、改善性维护）
6.2 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，
第6章 数据库设计
• 数据库设计概念 • 需求分析 • 概念结构设计 • 逻辑结构设计 • 数据库的物理设计 • 数据库的实施和维护
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
数据库实验报告_广工
实验题目：数据库设计与实现实验时间：2023年X月X日实验地点：广东工业大学计算机学院实验室实验指导老师：XXX一、实验目的1. 理解数据库的基本概念和原理。
2. 掌握数据库的设计方法，包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计。
3. 学会使用数据库管理系统（DBMS）进行数据库的创建、查询、更新和删除等操作。
4. 提高数据库应用能力，为后续课程学习和实际工作打下基础。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 数据库管理系统：MySQL 5.73. 开发工具：MySQL Workbench三、实验内容1. 需求分析本实验以学生信息管理系统为例，分析并确定系统所需的功能模块和数据表。
功能模块：（1）学生信息管理：包括学生信息的增加、修改、删除和查询。
（2）课程信息管理：包括课程信息的增加、修改、删除和查询。
（3）成绩信息管理：包括成绩信息的增加、修改、删除和查询。
数据表：（1）学生信息表（Student）：包含学号、姓名、性别、出生日期、专业、班级等字段。
（2）课程信息表（Course）：包含课程编号、课程名称、学分、授课教师等字段。
（3）成绩信息表（Score）：包含学号、课程编号、成绩等字段。
2. 概念结构设计根据需求分析，使用E-R图进行概念结构设计。
E-R图如下：（1）学生信息表（Student）：包含学号（主键）、姓名、性别、出生日期、专业、班级等字段。
（2）课程信息表（Course）：包含课程编号（主键）、课程名称、学分、授课教师等字段。
（3）成绩信息表（Score）：包含学号（外键）、课程编号（外键）、成绩等字段。
3. 逻辑结构设计根据概念结构设计，使用SQL语句进行逻辑结构设计。
以下是创建数据表的SQL语句：```sqlCREATE TABLE Student (student_id INT PRIMARY KEY,name VARCHAR(50),gender CHAR(1),birth_date DATE,major VARCHAR(50),class VARCHAR(50));CREATE TABLE Course (course_id INT PRIMARY KEY,course_name VARCHAR(50),credit INT,teacher VARCHAR(50));CREATE TABLE Score (student_id INT,course_id INT,score DECIMAL(5,2),FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES Student(student_id),FOREIGN KEY (course_id) REFERENCES Course(course_id));```4. 物理结构设计根据逻辑结构设计，使用MySQL Workbench进行物理结构设计。
8个数据库设计典型实例
企业工作岗位信息。包括的数据库项有工作岗位代号、工作岗位名称、工作 岗位权力范围等。
企业部门信息。包括的数据项有部门代号、部门名称、部门经理、部门副经 理等。 有了上面的数据结构和数据项基础，我们就能进行下面的数据库设计了。
实例 1 人事管理系统
通 过 前 面 管 理 信 息 系 统 基 础 和 PowerBuilder 基 础 学 习 ， 我 们 初 步 掌 握 了 使 用 PowerBuilder 进行信息系统开发的基本知识。下面将通过一个个实例来说明如何利用 PowerBuilder 作为数据库前端开发工具，开发出具有使用价值的管理信息系统。
的建立，老员工转出、辞职、退休等。 支持企业进行劳动人事管理及其相关方面的科学决策，如企业领导根据现有
的员工数目决定招聘的人数等。
二、开发设计思想
本系统开发设计思想有以下几点。 尽量采用公司现有软硬件环境，及先进的管理系统开发方案，从而达到充分利用公司现 有资源，提高系统开发水平和应用效果的目的。 系统应符合公司人事管理的规定，满足公司日常人事管理工作需要，并达到操作过程中 的直观、方便、实用、安全等要求。 系统采用 C/S 体系结构，Client（客户端）负责提供表达逻辑、显示用户界面信息、访 问数据库服务器；Server（服务器端）则用于提供数据服务。系统分析等前期工作应尽量详 细完善，以便公司以后体系结构的改变，对于一些安全性要求不高的信息可以方便的采用 Brower/Server 的方式进行访问。 系统采用模块化程序设计方法，即便于系统功能的各种组合和修改，又便于未参与开发 的技术维护人员补充、维护。 系统应具备数据库维护功能，及时根据用户需求进行数据的添加、删除、修改、备份等 操作。
第4章 数据库设计.ppt
4.4 逻辑结构设计
4.4.2 逻辑结构设计的方法 逻辑结构设计一般分为两和步骤： 1) 首先将概念结构（即E-R图）转换为一般的关系、网状、
层次模型。由于现在常用的数据库管理系统都是基于关系 模型的关系数据库，所以只需要将E-R图转换为关系模型， 但一定要在用户指定的RDBMS支持下的数据模型进行转 换。 2) 然后对数据模型进行优化。
型。概念结构设计应该能真实、充分地反映现实世界，包 括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求。 同时还有易于理解、易于更改，易于向关系、网状、层次 等各种数据模型转换。 描述概念模型的有力工具就是E-R图，即用实体联系方法对 具体数据进行抽象加工，将实体集合抽象成类型，用实体 间联系的类型反映现实世界事物间的内在联系。概念结构 设计的任务其实就是绘制数据库的E-R图。
第4章 数据库设计
现在，几乎所有的机关、企事业单位和公司都用到数据库 系统。随着数据库应用的越来越广泛，数据库系统在整个 社会中的作用也越来越重要。在数据库系统中，数据库是 最基本、最重要的部分。数据库性能的高低，决定了整个 数据库应用系统的性能。一个好的数据库需要通过严格的 设计，才能满足各方面对数据的需要。 本章主要介绍数据库的设计的概念以及方法。
4.5 物理结构设计
4.5.2 物理结构设计的方法 物理结构设计通常分为两步： 1) 确定数据库的物理结构（存储结构、存取方法）。 2) 对物理结构进行评价（时间、空间）。
4.6 数据库实施、运行和维护
4.6.1 数据库实施 对数据库的物理设计初步评价完成后就可以开始实施建立数
据库了。数据库实施主要包括以下工作： 1) 定义数据库结构。 2) 组织数据入库。 3) 编制与调试应用程序。 4) 数据库试运行。
人事管理系统数据库设计
考勤信息表：包括员工编号、考勤日期、 考勤时间、考勤状态等信息
薪资信息表：包括员工编号、薪资金额、 薪资发放日期等信息
培训信息表：包括员工编号、培训课程、 培训时间、培训地点等信息
数据表关系设计
员工信息表：存储员工基本信息，如姓名、性别、年龄等 部门信息表：存储部门基本信息，如部门名称、部门负责人等 职位信息表：存储职位基本信息，如职位名称、职位描述等 员工-部门关系表：存储员工所属部门信息，如员工ID、部门ID等 员工-职位关系表：存储员工担任职位信息，如员工ID、职位ID等 部门-职位关系表：存储部门下设职位信息，如部门ID、职位ID等
人事管理系统数据库概述
数据库设计的目的和意义
提高数据存储效率
保证数据完整性和一致性
便于数据查询和分析
提高系统安全性和稳定性
数据库设计的基本原则
数据完整性：确保数据的准确性和 一致性
数据安全性：保护数据不被非法访 问和修改
数据冗余：避免数据重复，提高查 询效率
数据一致性：确保数据的逻辑一致 性和物理一致性
恢复策略：根据备份策略制 定恢复计划，确保数据可恢
复
数据库性能优化
优化查询语句：使用索引、减少JOIN操作、避免使用子查询等 优化数据库结构：合理设计表结构、减少冗余数据、使用分区表等 优化数据库配置：调整内存、CPU、磁盘等资源分配，优化数据库参数 定期维护：定期备份数据、检查数据库完整性、修复数据库错误等
人事管理系统数据库物理设计
物理结构设计概述
数据库物理设计：将逻辑设计转换为物理存储结构
物理存储结构：包括表空间、数据文件、索引等
物理设计原则：性能、可扩展性、安全性、可维护性 物理设计方法：基于经验的设计、基于规则的设计、基于成本的设 计
数据库设计 第六章
概念结构（续）
概念结构设计的特点(续)
（3）易于更改，当应用环境和应用要求改变时，容易对 概念模型修改和扩充。 （4）易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。
数 据 库 原 理 与 应 用
概念结构（续）
描述概念模型的工具
–
E-R模型
数 据 库 原 理 与 应 用
概念结构设计的方法与步骤
自底向上策略
概念结构设计的方法与步骤（续）
–
逐步扩张
首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩 充，以滚雪球的方式逐步生成其他概念结构，直 至总体概念结构
数 据 库 原 理 与 应 用
–
混合策略
将自顶向下和自底向上相结合，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。
设计概念结构的四类方法
–
自顶向下
首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化
数 据 库 原 理 与 应 用
–
自底向上
首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们 集成起来，得到全局概念结构
概念结构设计的方法与步骤（续）
数 据 库 原 理 与 应 用
自顶向下策略
概念结构设计的方法与步骤（续）
数 据 库 原 理 与 应 用
下面图给出了教务管理信息系统的0层数据流图 ，该图描述了教务管理信息系统的组成部分以及各 部分的输入和输出数据。
学籍变动表
选 课 数 据 3 选课一览表
学生学籍数据
1 学生学籍 管理
选课管理
学生基本信息
课程信息
选课信息
数 据 库 原 理 与 应 用
课程数据
数据库逻辑设计实例
数据库逻辑设计实例
2022年9月13日
从数据库应用系统设计和开发的全过程来考虑，将数据库及其应用软件系统 的生命周期的三个时期又可以细分为七个阶段：
规划 需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 物理结构设计 实施及运行维护。
2
数据库应用——电子商务
2022年9月13日
抄
表
日
期
水定额电定额计ຫໍສະໝຸດ 1收费规则算
水单价
7
宿舍水电费管理系统的E-电R单图价
数据库应用——电子商务
2022年9月13日
数据库逻辑设计实例
三、 将E-R图转换为关系模型
1） 从收集到的“交水电费通知单”中可直接得 出有关数据项：
班级、日期、房号、人数、用水量、用水定额、 超水量、用电量、用电定额、超电量、实交水
系，关系中又不存在传递函数依赖关系。 住宿表（房号，班级，人数）。主键：房号。 水电费表（房号，日期，本次水表，上次水表，本次电表，上次电表，收费
编号）。主键：房号+日期。 水电定额及单价表（收费编号，水定额9，电定额，水价，电价）。主数键据库：应收用——电子商务
费编号。
数据库应用——电子商务
交水电费。
2、水电定额使用，超用量要付费，节约用量可返还水 电费。
3、每学期抄宿舍水电表一次，期末结算一次。每一宿 舍按水电交费单查询水电使用量并交费。
水电交费通知单如图3- 4所示：
5
数据库应用——电子商务
数据库逻辑设计实例
2022年9月13日
班级：
交水电费通知单
日期：
房
人
用水量
用水
节水量
逻辑 模式
应用4 外模式
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数据库设计实例分析
一、需求分析实例
现要开发高校图书管理系统。
经过可行性分析和初步的需求调查，确定了系统的功能边界，该系统应能完成下面的功能：
（1）读者注册。
（2）读者借书。
（3）读者还书。
（4）图书查询。
1、数据流图
顶层数据流图反映了图书管理系统与外界的接口，但未表明数据的加工要求，需要进一步细化。
根据前面图书管理系统功能边界的确定，再对图书管理系统顶层数据流图中的处理功能做进一步分解，可分解为读者注册、借书、还书和查询四个子功能，这样就得到了图书管理系统的第0层数据流图
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
2.1 数据项
数据项名称：借书证号
别名：卡号
含义说明：惟一标识一个借书证
类型：字符型
长度：20
……
2.2 数据结构
（1）名称：读者类别
含义说明：定义了一个读者类别的有关信息
组成结构：类别代码+类别名称+可借阅数量+借阅天数+超期罚款额（2）名称：读者
含义说明：定义了一个读者的有关信息
组成结构：姓名+性别+所在部门+读者类型
（3）名称：图书
含义说明：定义了一本图书的有关信息
组成结构：图书编号+图书名称+作者+出版社+价格
……
2.3 数据流
（1）数据流名称：借书单
含义：读者借书时填写的单据
来源：读者
去向：审核借书
数据流量：250份/天
组成：借书证编号+借阅日期+图书编号
（2）数据流名称：还书单
含义：读者还书时填写的单据
来源：读者
去向：审核还书
数据流量：250份/天
组成：借书证编号+还书日期+图书编号
……
（1）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
（2）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
（3）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
……
2.5 处理过程
（1）处理过程名称：审核借书证
输入：借书证
输出：认定合格的借书证
加工逻辑：根据读者信息表和读者借书证，如果借书证在读者信息表中存在并且没有被锁定，那么借书证是有效的借书证，否则是无效的借书证。
……
二、概念结构设计实例
1．标识图书管理系统中的实体和属性
参照数据字典中对数据存储的描述，可初步确定三个实体的属性为：
读者：｛卡号，姓名，性别，部门，类别、办卡日期，卡状态｝
读者类别：{类别代码，类别名称，可借阅天数、可借阅数量，超期罚款额}
图书：｛书号，书名，作者，价格，出版社，库存数量｝
借还记录：｛卡号，书名，借书日期，还书日期｝
其中有下划线的属性为实体的码。
2．确定实体间的联系
三、逻辑结构设计实例
1、图书管理系统的关系模型
将在概念结构阶段得到的基本E-R图转换成关系模型，如下表所示：
2、将关系设计成SQL Server 2005下相应的表reader（读者表）
dzclass（读者类别表）
book（图书表）
borrow（借还表）。