第2讲 数据库设计方法&步骤
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 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)。
数据库系统设计
数据库设计方法& 数据库设计方法&步骤
数据库设计方法
• 由于信息结构复杂，应用环境多样，在相当长的一段时期内，数据库 由于信息结构复杂，应用环境多样，在相当长的一段时期内， 设计主要采用手工试凑法，缺乏科学理论依据和工程方法的支持， 设计主要采用手工试凑法，缺乏科学理论依据和工程方法的支持，依 赖于设计人员的经验和水平，从而难以保证工程的质量， 赖于设计人员的经验和水平，从而难以保证工程的质量，增加了系统 维护的代价。设计人员经过十余年的努力探索， 维护的代价。设计人员经过十余年的努力探索，提出了各种数据库设 计方法。这些方法运用软件工程的思想总结出了各种设计准则和规程， 计方法。这些方法运用软件工程的思想总结出了各种设计准则和规程， 这些都属于规范法设计方法。 这些都属于规范法设计方法。 • 规范法设计中著名的有新奥尔良（New Orleans）方法，它将数据库 规范法设计中著名的有新奥尔良（ Orleans）方法， 新奥尔良 设计分为四个阶段：需求分析（分析用户需求）、概念设计（ ）、概念设计 设计分为四个阶段：需求分析（分析用户需求）、概念设计（信息分 析和定义）、逻辑设计（设计实现）和物理设计（物理数据库设计）。 ）、逻辑设计 析和定义）、逻辑设计（设计实现）和物理设计（物理数据库设计）。 后来，S.B.Yao等将数据库设计分为 个步骤。I.R.Palmer主张将数 等将数据库设计分为5 后来，S.B.Yao等将数据库设计分为5个步骤。I.R.Palmer主张将数 据库设计当成一步步的过程并采用一些辅助手段实现每一过程。 据库设计当成一步步的过程并采用一些辅助手段实现每一过程。
硬件和操作系统 信息需求
需求分析
需求分析说明书
概念设计
数据库概念模式
处理需求
逻辑设计
数据库逻辑百度文库式
DBMS特性
物理设计
1. 需求分析阶段
• 进行数据库设计首先要了解与分析用户的应用需求（包括数据与 进行数据库设计首先要了解与分析用户的应用需求（ 处理）。 处理）。 • 需求分析是整个设计过程的基础，也是最困难、最费时的一步。 需求分析是整个设计过程的基础，也是最困难、最费时的一步。 • 需求分析首先要收集资料，并对资料进行分析整理，画出数据流 需求分析首先要收集资料，并对资料进行分析整理， 程图（ Diagam，DFD），然后建立数据字典（ ），然后建立数据字典 程图（Data Flow Diagam，DFD），然后建立数据字典（Data Dictionary，DD）， Dictionary，DD），并把数据字典图集和数据字典的内容返回客 ），并把数据字典图集和数据字典的内容返回客 进行用户确认，最后形成文档资料。 户，进行用户确认，最后形成文档资料。 • 需求分析是设计数据库的起点，需求分析的结果是否准确反映了 需求分析是设计数据库的起点， 客户的实际要求是否能够满足， 客户的实际要求是否能够满足，将直接影响到后面各个阶段的设 计，并影响设计结果是否合理和实用。 并影响设计结果是否合理和实用。
数据库的设计步骤
• 按照规范法设计的方法，考虑数据库及其应用系统的开发全过程，将 按照规范法设计的方法，考虑数据库及其应用系统的开发全过程， 数据库设计分为以下6个阶段。 数据库设计分为以下6个阶段。 • 1. 需求分析阶段 • 2. 概念设计阶段 • 3. 逻辑设计阶段 • 4. 物理设计阶段 • 5. 数据库实施阶段 • 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 数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。 运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。 运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。 • 数据库经常性的维护工作主要由数据库管理员来完成，包括数据 数据库经常性的维护工作主要由数据库管理员来完成， 库的转储和恢复，数据库的安全性、完整性控制， 库的转储和恢复，数据库的安全性、完整性控制，数据库性能监 分析和改造，以及数据库的重构。 视、分析和改造，以及数据库的重构。
数据库设计方法
• 基于E-R模型的数据库设计方法、基于3NF（第三范式）的设计方法 基于E 模型的数据库设计方法、基于3NF（第三范式） 和基于抽象语法规范的设计方法， 和基于抽象语法规范的设计方法，都是在数据库设计的不同阶段上支 持实现的具体技术和方法。 持实现的具体技术和方法。 • 规范法设计从本质上看仍然属于手工设计方法，其基本思想是过程迭 规范法设计从本质上看仍然属于手工设计方法， 代和逐步求精。 代和逐步求精。 • 目前常用的实用化和产品化的数据库设计工具软件有Oracle公司推出 目前常用的实用化和产品化的数据库设计工具软件有Oracle公司推出 2000和Sybase公司的 公司的PowerDesigner， 的Design 2000和Sybase公司的PowerDesigner，这些工具软件能 自动或辅助设计人员完成数据库设计过程中的很多任务， 自动或辅助设计人员完成数据库设计过程中的很多任务，但使用起来 还有一定的难度和复杂度。 还有一定的难度和复杂度。
2. 概念设计阶段
• 根据需求分析的结果，形成独立于机器特点、独立于各个DBMS产品 根据需求分析的结果，形成独立于机器特点、独立于各个DBMS产品 的概念模型（信息世界）， ），用 图来描述。 的概念模型（信息世界），用E-R图来描述。
PowerDesigner工具
3. 逻辑设计阶段
• 将概念设计E-R图转换成具体DBMS产品支持的数据模型， 将概念设计E 图转换成具体DBMS产品支持的数据模型 产品支持的数据模型， • 如关系模型（基本表），形成数据库的模式，并对数据进行优化 如关系模型（基本表），形成数据库的模式， ），形成数据库的模式 处理。 处理。 • 然后根据用户处理的要求，以及安全性的考虑，在基本表 然后根据用户处理的要求，以及安全性的考虑， TABLE）的基础上建立必要的视图（VIEW）， ），形成数据库的 （TABLE）的基础上建立必要的视图（VIEW），形成数据库的 外模式。 外模式。
4. 物理设计阶段
• 在物理设计阶段，根据DBMS特点和处理的需要，对逻辑设计的 在物理设计阶段，根据DBMS特点和处理的需要 特点和处理的需要， 关系模型进行物理存储安排并设计索引，形成数据库（DataBase） 关系模型进行物理存储安排并设计索引，形成数据库（DataBase） 内模式。 内模式。
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 运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语言， 提供的数据语言 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， 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。 行试运行。
6. 数据库运行和维护阶段
• 在实际开发过程中，软件开发并不是按顺序从第一步进行到最后一步， 在实际开发过程中，软件开发并不是按顺序从第一步进行到最后一步， 而是在任何阶段，以及在进入下一阶段前一般都有一步或几步的回溯。 而是在任何阶段，以及在进入下一阶段前一般都有一步或几步的回溯。 在测试过程中出现的问题可能要求修改设计， 在测试过程中出现的问题可能要求修改设计，用户还可能会提出一些 需要来修改需求说明书等。 需要来修改需求说明书等。
数据库设计方法& 数据库设计方法&步骤
数据库设计方法
• 由于信息结构复杂，应用环境多样，在相当长的一段时期内，数据库 由于信息结构复杂，应用环境多样，在相当长的一段时期内， 设计主要采用手工试凑法，缺乏科学理论依据和工程方法的支持， 设计主要采用手工试凑法，缺乏科学理论依据和工程方法的支持，依 赖于设计人员的经验和水平，从而难以保证工程的质量， 赖于设计人员的经验和水平，从而难以保证工程的质量，增加了系统 维护的代价。设计人员经过十余年的努力探索， 维护的代价。设计人员经过十余年的努力探索，提出了各种数据库设 计方法。这些方法运用软件工程的思想总结出了各种设计准则和规程， 计方法。这些方法运用软件工程的思想总结出了各种设计准则和规程， 这些都属于规范法设计方法。 这些都属于规范法设计方法。 • 规范法设计中著名的有新奥尔良（New Orleans）方法，它将数据库 规范法设计中著名的有新奥尔良（ Orleans）方法， 新奥尔良 设计分为四个阶段：需求分析（分析用户需求）、概念设计（ ）、概念设计 设计分为四个阶段：需求分析（分析用户需求）、概念设计（信息分 析和定义）、逻辑设计（设计实现）和物理设计（物理数据库设计）。 ）、逻辑设计 析和定义）、逻辑设计（设计实现）和物理设计（物理数据库设计）。 后来，S.B.Yao等将数据库设计分为 个步骤。I.R.Palmer主张将数 等将数据库设计分为5 后来，S.B.Yao等将数据库设计分为5个步骤。I.R.Palmer主张将数 据库设计当成一步步的过程并采用一些辅助手段实现每一过程。 据库设计当成一步步的过程并采用一些辅助手段实现每一过程。
硬件和操作系统 信息需求
需求分析
需求分析说明书
概念设计
数据库概念模式
处理需求
逻辑设计
数据库逻辑百度文库式
DBMS特性
物理设计
1. 需求分析阶段
• 进行数据库设计首先要了解与分析用户的应用需求（包括数据与 进行数据库设计首先要了解与分析用户的应用需求（ 处理）。 处理）。 • 需求分析是整个设计过程的基础，也是最困难、最费时的一步。 需求分析是整个设计过程的基础，也是最困难、最费时的一步。 • 需求分析首先要收集资料，并对资料进行分析整理，画出数据流 需求分析首先要收集资料，并对资料进行分析整理， 程图（ Diagam，DFD），然后建立数据字典（ ），然后建立数据字典 程图（Data Flow Diagam，DFD），然后建立数据字典（Data Dictionary，DD）， Dictionary，DD），并把数据字典图集和数据字典的内容返回客 ），并把数据字典图集和数据字典的内容返回客 进行用户确认，最后形成文档资料。 户，进行用户确认，最后形成文档资料。 • 需求分析是设计数据库的起点，需求分析的结果是否准确反映了 需求分析是设计数据库的起点， 客户的实际要求是否能够满足， 客户的实际要求是否能够满足，将直接影响到后面各个阶段的设 计，并影响设计结果是否合理和实用。 并影响设计结果是否合理和实用。
数据库的设计步骤
• 按照规范法设计的方法，考虑数据库及其应用系统的开发全过程，将 按照规范法设计的方法，考虑数据库及其应用系统的开发全过程， 数据库设计分为以下6个阶段。 数据库设计分为以下6个阶段。 • 1. 需求分析阶段 • 2. 概念设计阶段 • 3. 逻辑设计阶段 • 4. 物理设计阶段 • 5. 数据库实施阶段 • 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 数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。 运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。 运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。 • 数据库经常性的维护工作主要由数据库管理员来完成，包括数据 数据库经常性的维护工作主要由数据库管理员来完成， 库的转储和恢复，数据库的安全性、完整性控制， 库的转储和恢复，数据库的安全性、完整性控制，数据库性能监 分析和改造，以及数据库的重构。 视、分析和改造，以及数据库的重构。
数据库设计方法
• 基于E-R模型的数据库设计方法、基于3NF（第三范式）的设计方法 基于E 模型的数据库设计方法、基于3NF（第三范式） 和基于抽象语法规范的设计方法， 和基于抽象语法规范的设计方法，都是在数据库设计的不同阶段上支 持实现的具体技术和方法。 持实现的具体技术和方法。 • 规范法设计从本质上看仍然属于手工设计方法，其基本思想是过程迭 规范法设计从本质上看仍然属于手工设计方法， 代和逐步求精。 代和逐步求精。 • 目前常用的实用化和产品化的数据库设计工具软件有Oracle公司推出 目前常用的实用化和产品化的数据库设计工具软件有Oracle公司推出 2000和Sybase公司的 公司的PowerDesigner， 的Design 2000和Sybase公司的PowerDesigner，这些工具软件能 自动或辅助设计人员完成数据库设计过程中的很多任务， 自动或辅助设计人员完成数据库设计过程中的很多任务，但使用起来 还有一定的难度和复杂度。 还有一定的难度和复杂度。
2. 概念设计阶段
• 根据需求分析的结果，形成独立于机器特点、独立于各个DBMS产品 根据需求分析的结果，形成独立于机器特点、独立于各个DBMS产品 的概念模型（信息世界）， ），用 图来描述。 的概念模型（信息世界），用E-R图来描述。
PowerDesigner工具
3. 逻辑设计阶段
• 将概念设计E-R图转换成具体DBMS产品支持的数据模型， 将概念设计E 图转换成具体DBMS产品支持的数据模型 产品支持的数据模型， • 如关系模型（基本表），形成数据库的模式，并对数据进行优化 如关系模型（基本表），形成数据库的模式， ），形成数据库的模式 处理。 处理。 • 然后根据用户处理的要求，以及安全性的考虑，在基本表 然后根据用户处理的要求，以及安全性的考虑， TABLE）的基础上建立必要的视图（VIEW）， ），形成数据库的 （TABLE）的基础上建立必要的视图（VIEW），形成数据库的 外模式。 外模式。
4. 物理设计阶段
• 在物理设计阶段，根据DBMS特点和处理的需要，对逻辑设计的 在物理设计阶段，根据DBMS特点和处理的需要 特点和处理的需要， 关系模型进行物理存储安排并设计索引，形成数据库（DataBase） 关系模型进行物理存储安排并设计索引，形成数据库（DataBase） 内模式。 内模式。
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 运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语言， 提供的数据语言 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， 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。 行试运行。
6. 数据库运行和维护阶段
• 在实际开发过程中，软件开发并不是按顺序从第一步进行到最后一步， 在实际开发过程中，软件开发并不是按顺序从第一步进行到最后一步， 而是在任何阶段，以及在进入下一阶段前一般都有一步或几步的回溯。 而是在任何阶段，以及在进入下一阶段前一般都有一步或几步的回溯。 在测试过程中出现的问题可能要求修改设计， 在测试过程中出现的问题可能要求修改设计，用户还可能会提出一些 需要来修改需求说明书等。 需要来修改需求说明书等。