第七章 数据库设计PPT课件
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数据库设计课件
17
03 数据库概念设计
2024/1/27
18
概念设计的目标与任务
01
目标
02
确定组织或企业的数据和信息需求。
2024/1/27
03
建立一个反映这些需求的概念模型。
19
概念设计的目标与任务
为逻辑设计打下基础。
任务
进行需求收集和分析。
2024/1/27
20
概念设计的目标与任务
定义和描述应用领域涉及的数据对象。
灰盒测试
结合黑盒和白盒测试，对数据库进行全面测试
44
数据库的维护与管理
要点一
数据的备份与恢复
定期备份数据库，确保数据安全；在数据出现问题时，能 够及时恢复数据
要点二
数据库性能优化
通过对数据库性能进行监控和分析，找出性能瓶颈，进行 优化2024/1/2745数据库的维护与管理
• 数据库安全管理：加强对数据库的访问控制和安全审计，确保数据库安全
2024/1/27
测试数据库性能和稳定性
42
数据库的试运行与测试
2024/1/27
01
试运行的内容
02
对数据库进行各种操作，包括数据的增删改查等
03
模拟实际业务场景，进行压力测试和性能测试
43
数据库的试运行与测试
2024/1/27
黑盒测试
通过输入数据和预期结果，验证数据库功能的正确性
白盒测试
对数据库内部结构和代码进行测试，确保数据库的稳定性和性能
多对多联系
创建一个新的关系模式，将参与联系的实体的主 键作为新关系的属性，同时加入联系本身的属性
2024/1/27
30
数据模型的优化与调整
03 数据库概念设计
2024/1/27
18
概念设计的目标与任务
01
目标
02
确定组织或企业的数据和信息需求。
2024/1/27
03
建立一个反映这些需求的概念模型。
19
概念设计的目标与任务
为逻辑设计打下基础。
任务
进行需求收集和分析。
2024/1/27
20
概念设计的目标与任务
定义和描述应用领域涉及的数据对象。
灰盒测试
结合黑盒和白盒测试，对数据库进行全面测试
44
数据库的维护与管理
要点一
数据的备份与恢复
定期备份数据库，确保数据安全；在数据出现问题时，能 够及时恢复数据
要点二
数据库性能优化
通过对数据库性能进行监控和分析，找出性能瓶颈，进行 优化2024/1/2745数据库的维护与管理
• 数据库安全管理：加强对数据库的访问控制和安全审计，确保数据库安全
2024/1/27
测试数据库性能和稳定性
42
数据库的试运行与测试
2024/1/27
01
试运行的内容
02
对数据库进行各种操作，包括数据的增删改查等
03
模拟实际业务场景，进行压力测试和性能测试
43
数据库的试运行与测试
2024/1/27
黑盒测试
通过输入数据和预期结果，验证数据库功能的正确性
白盒测试
对数据库内部结构和代码进行测试，确保数据库的稳定性和性能
多对多联系
创建一个新的关系模式，将参与联系的实体的主 键作为新关系的属性，同时加入联系本身的属性
2024/1/27
30
数据模型的优化与调整
数据库第7章数据库设计 ppt课件
分区1 分区2
数据流图和判定处表（判理定树）、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
系统结构图 （模块结构）
模块设计 IPO表
IPO表…… 输入： 输出： 处理：
程序编码、 编译联结、 测试
Main( ) …… if…… then …… end
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
现实世界
功能分析
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
7.1.3 数据库设计方法简述
❖ 手工试凑法
设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系
缺乏科学理论和工程方法的支持，工程的质量难 以保证
数据库运行一段时间后常常又不同程度地发现各 种问题，增加了维护代价
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，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
7.2.1 需求分析的任务
一、需求分析的任务 二、需求分析的重点 三、需求分析的难点
一、需求分析的任务
❖ 通过详细调查现实世界要处理的对象（组织、 部门、企业等），充分了解原系统（手工系 统或计算机系统）工作概况，明确用户的各 种需求
❖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
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
7.2 需求分析
7.2.1 需求分析的任务 7.2.2 需求分析的方法 7.2.3 数据字典
数据流图和判定处表（判理定树）、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
系统结构图 （模块结构）
模块设计 IPO表
IPO表…… 输入： 输出： 处理：
程序编码、 编译联结、 测试
Main( ) …… if…… then …… end
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
现实世界
功能分析
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
7.1.3 数据库设计方法简述
❖ 手工试凑法
设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系
缺乏科学理论和工程方法的支持，工程的质量难 以保证
数据库运行一段时间后常常又不同程度地发现各 种问题，增加了维护代价
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，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
7.2.1 需求分析的任务
一、需求分析的任务 二、需求分析的重点 三、需求分析的难点
一、需求分析的任务
❖ 通过详细调查现实世界要处理的对象（组织、 部门、企业等），充分了解原系统（手工系 统或计算机系统）工作概况，明确用户的各 种需求
❖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
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
7.2 需求分析
7.2.1 需求分析的任务 7.2.2 需求分析的方法 7.2.3 数据字典
数据库设计ppt课件
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
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。
5
9.1.1 数据库的基本概念
2、数据模型
从数据库对数据管理的模式分类，数据库有层次 型、网状型和关系型。较常见的是关系模型。
3、数据处理与数据管理
数据处理是指对各种数据进行收集、存储、加工 和传播的一系列活动的总称。数据管理指的是对 数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护 等，它是数据处理的中心问题。
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 般都会用到数据库的支持，即录入的大量数据或信 息需要以某种方式存储到数据库中，并在数据库管 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。
如何将实体、信息转化为相应的数据，并以与数 据库相适合的模式存到数据库中，以实现数据共享 ，这是数据库设计的中心任务。因此，数据库设计 的主要任务包括实体的代码设计、实体概念模型到 数据模型的转换以及对数据存储结构的规范化处理 。
7
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
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。
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9.1.1 数据库的基本概念
2、数据模型
从数据库对数据管理的模式分类，数据库有层次 型、网状型和关系型。较常见的是关系模型。
3、数据处理与数据管理
数据处理是指对各种数据进行收集、存储、加工 和传播的一系列活动的总称。数据管理指的是对 数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护 等，它是数据处理的中心问题。
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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 般都会用到数据库的支持，即录入的大量数据或信 息需要以某种方式存储到数据库中，并在数据库管 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。
如何将实体、信息转化为相应的数据，并以与数 据库相适合的模式存到数据库中，以实现数据共享 ，这是数据库设计的中心任务。因此，数据库设计 的主要任务包括实体的代码设计、实体概念模型到 数据模型的转换以及对数据存储结构的规范化处理 。
7
《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 。
数据库设计PPT课件
2、数据库设计方法 主要包括： • 计算机科学的基础知识； • 软件工程的原理和方法； • 程序设计的方法和技巧； • 数据库的基本知识； • 数据库设计技术； • 应用领域的知识。
新奥尔良（New Orleans）方法。该方法把数 据库设计分为若干阶段和步骤。并采用一些辅 助手段实现每一过程。它运用软件工程的思想， 按一定的设计规程用工程化方法设计数据库。 新奥尔良方法属于规范设计法。规范设计法从 本质上看仍然是手工设计方法，其基本思想是 过程迭代和逐步求精。
需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 物理设计 实施 运行维护
业务流程图，数据流程图 E-R图 功能模块说明，数据结构 存储方法说明 技术手册，用户手册
从严格意义上讲，后2步过程不属于 数据库设计。
在数据库设计开始之前，首先要选定参加设计 的人员，包括系统分析人员、数据库设计人员、系 统开发人员和部分用户代表。其中分析和设计人员 是数据库设计的核心人员，他们将自始至终参与数 据库设计，他们的水平一定程度上决定了数据库系 统的质量。
4、数据库设计各阶段的任务
需求分析 任务：明确用户的要求，提出新系统的处理方案。 文档：业务流程图，数据流程图，数据字典。
概念结构设计 任务：建立概念模型。 文档：E-R图。
逻辑结构设计 任务：建立数据模型。 文档：数据结构（表）。
物理结构设计 任务：确定存取策略。 文档轻重的，他们主 要参加需求分析和数据库的运行维护，他们的积极 参与（不仅仅是配合）不但能加速数据库设计，而 且也是决定数据库设计质量的重要因素。系统开发 人员（包括程序员和操作员）则在系统实施阶段参 与进来，分别负责建立数据库、编制程序和准备软 硬件环境。
在实际中，往往把数据库 设计的过程分为如下6步。
《数据库设计开发》课件
总结
展望数据库设计与开发的未来趋势，总结课程重点，为大家提供一个全面的视角。
Байду номын сангаас
第二章：关系型数据库设计
通过学习关系模型和实体-关系模型的概念，掌握数据库设计的步骤和规范， 以及实体和属性的命名方法。
第三章：SQL语言
了解SQL语言的概述和基本语法，学习数据查询语言的使用和应用，以及视图 和存储过程的创建与使用。
第四章：MySQL数据库应用
掌握MySQL的安装和基本配置，学习数据库和表的创建和管理，以及数据的导入和备份技巧。
数据库设计开发PPT课件
欢迎来到《数据库设计开发》PPT课件。在这个课程中，我们将探讨数据库的 基础概念、关系型数据库设计、SQL语言、MySQL数据库应用、NoSQL数据 库、大数据与云计算以及数据库应用与开发等内容。
第一章：数据库基础概念
我们将了解数据库的定义和分类，数据库管理系统的功能和组成，以及数据 库范式和数据完整性等重要概念。
第五章：NoSQL数据库简介
深入了解NoSQL数据库的定义和特点，探讨各类NoSQL数据库类型的分类和 应用场景，以及其优缺点和未来发展趋势。
第六章：大数据与云计算
研究大数据的定义和特点，探索大数据处理技术和工具，以及云计算的基本 概念和云计算服务模式。
第七章：数据库应用与开发
分类分析数据库应用的各个领域应用案例，讨论数据库开发的流程和注意事 项，以及数据库维护和优化的方法和技巧。
数据库设计(共38张PPT)
法为：
可将“一方”实体的主关键字纳入“n方”实体转换后
的数据表中作为“外部关键字”，同时把关系的属性也一并
其中。
一对多中的关系转换为数据表
学号
姓名
年龄
性别
N
学生
班级（班级编号、班级名称）
属于
学生（学号、姓名、性别、年龄、班级编 号）
班级
1
编号
名称
多对多的关系转换为数据表
如果实体A和实体B之间是多对多的关系，必须按以下 原则转换化数据表：
第二范式
第二范式是在第一范式的基础上，确保表中的每列都 和主键相关。即要求一个表只描述一件事情。
职工信息
工程信息
劳资信息
第二范式
工程信息
职工信息 劳资信息
第三范式
第三范式是在第二范式的基础上，确保表中每列都 和主键直接相关，而不是间接相关。间接相关又称 为传递依赖。
假设数据表中A、B、C三列，如果A->B，而B->C，则
1. 必须对“关系”单独建立一个数据表。
2. 该数据表的属性中至少要包括实体A和实体B的主关键字作为
外键，并且如果关系有属性，也要归入这个关系中。
多对多的关系转换为数据表
学号
姓名
年龄
性别
学生
学生（学号、姓名、性别、年龄）
N
选课
课程（课程号、名称、课时、学分）
N
选课（编号、学号、课程号）
课程
课程号
名称
ID编号列，它没有实际含义，用于做主键。 例如：通知数据表中除了标题、内容外，还应加一个ID主键列 ，用以区分每条记录。
3. 如果实体之间有某种关系，还要在表中添加外键。
学生选课系统中各实体转换为数 据表
可将“一方”实体的主关键字纳入“n方”实体转换后
的数据表中作为“外部关键字”，同时把关系的属性也一并
其中。
一对多中的关系转换为数据表
学号
姓名
年龄
性别
N
学生
班级（班级编号、班级名称）
属于
学生（学号、姓名、性别、年龄、班级编 号）
班级
1
编号
名称
多对多的关系转换为数据表
如果实体A和实体B之间是多对多的关系，必须按以下 原则转换化数据表：
第二范式
第二范式是在第一范式的基础上，确保表中的每列都 和主键相关。即要求一个表只描述一件事情。
职工信息
工程信息
劳资信息
第二范式
工程信息
职工信息 劳资信息
第三范式
第三范式是在第二范式的基础上，确保表中每列都 和主键直接相关，而不是间接相关。间接相关又称 为传递依赖。
假设数据表中A、B、C三列，如果A->B，而B->C，则
1. 必须对“关系”单独建立一个数据表。
2. 该数据表的属性中至少要包括实体A和实体B的主关键字作为
外键，并且如果关系有属性，也要归入这个关系中。
多对多的关系转换为数据表
学号
姓名
年龄
性别
学生
学生（学号、姓名、性别、年龄）
N
选课
课程（课程号、名称、课时、学分）
N
选课（编号、学号、课程号）
课程
课程号
名称
ID编号列，它没有实际含义，用于做主键。 例如：通知数据表中除了标题、内容外，还应加一个ID主键列 ，用以区分每条记录。
3. 如果实体之间有某种关系，还要在表中添加外键。
学生选课系统中各实体转换为数 据表
《数据库设计》PPT课件
2
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
h
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)
h
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
数据库设计PPT模板
数据库设计PPT模板
2024/1/28
1
目录
2024/1/28
• 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 • 总结与展望
2
01
数据库设计概述
2024/1/28
3
数据库设计定义与重要性
2024/1/28
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。
团队成员之间紧密协作，有效沟通，共同应对项 目中的挑战和问题，保证了项目的顺利进行。
2024/1/28
28
未来发展趋势预测和挑战分析
发展趋势
随着数据量的不断增长和业务需求的不断变化，数据库设计 将更加注重性能优化、智能化和可扩展性。同时，云数据库 、分布式数据库等新型数据库技术也将得到更广泛的应用。
02
一对多关系
一个实体与多个其他实体相关联，如一个部门有多个员工。
2024/1/28
03
多对多关系
多个实体与多个其他实体相关联，需要通过中间表来实现关系的建立，
如学生和课程之间的关系，一个学生可以选修多门课程，一门课程也可
以被多个学生选修。
14
04
逻辑结构设计
2024/1/28
15
E-R模型向关系模型转换
索引类型选择
根据查询需求和数据库类型，选 择合适的索引类型，如B-tree索
引、哈希索引等。
索引策略制定
针对表结构、查询条件等，制定 合适的索引策略，以提高查询效
率。
索引优化方法
探讨索引优化方法，如定期重建 索引、使用覆盖索引等，以提高
数据库性能。
2024/1/28
1
目录
2024/1/28
• 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 • 总结与展望
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01
数据库设计概述
2024/1/28
3
数据库设计定义与重要性
2024/1/28
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。
团队成员之间紧密协作，有效沟通，共同应对项 目中的挑战和问题，保证了项目的顺利进行。
2024/1/28
28
未来发展趋势预测和挑战分析
发展趋势
随着数据量的不断增长和业务需求的不断变化，数据库设计 将更加注重性能优化、智能化和可扩展性。同时，云数据库 、分布式数据库等新型数据库技术也将得到更广泛的应用。
02
一对多关系
一个实体与多个其他实体相关联，如一个部门有多个员工。
2024/1/28
03
多对多关系
多个实体与多个其他实体相关联，需要通过中间表来实现关系的建立，
如学生和课程之间的关系，一个学生可以选修多门课程，一门课程也可
以被多个学生选修。
14
04
逻辑结构设计
2024/1/28
15
E-R模型向关系模型转换
索引类型选择
根据查询需求和数据库类型，选 择合适的索引类型，如B-tree索
引、哈希索引等。
索引策略制定
针对表结构、查询条件等，制定 合适的索引策略，以提高查询效
率。
索引优化方法
探讨索引优化方法，如定期重建 索引、使用覆盖索引等，以提高
数据库性能。
7数据库设计
基于数据库基本理念，利用过程迭代和逐步求精方 法进行设计。
总这，无论采用哪一种方法，力图保证数据库运行 一段时间后，避免发现不同程度的问题，减少维护代价。
数据库技术与应用
11
7.1 数据库设计概述
7.1.5 数据库设计步骤
数据库设计分7个阶段
（1）数据库规划 （2）需求分析 （3）概念结构设计 （4）逻辑结构设计 （5）物理结构设计 （6）数据库实施 （7）数据库运行和维护
数据库技术与应用
6
7.1 数据库设计概述
7.1.1 什么是数据库设计
数据库设计：是根据用户需求和特定数据库管理系统的 具体特点，将现实世界的数据特征抽象为概念数据模型，构 造出最优的数据库模式，使之既能正确反映现实世界的信息 及其联系，又能满足用户各种应用需求(信息要求和处理要 求)的过程。（数据库理论的抽象角度）
7.2 阶段工作和目标
8. 数据库设计核心元素
数据库技术与应用
22
7.3 数据库规划
数据库规划阶段的目标：对信息系统的数据库作整 体的规划设计。
数据库技术与应用
15
7.2 阶段工作和目标
3. 概念结构设计阶段
目标：在需求分析的基础上，通过对用户需求进行分析、 归纳、抽象，形成一个独立于具体DBMS和计算机硬件结构的 整体概念结构，即提出概念模型。
工作： （1）进行数据抽象。 （2）设计局部概念模式，得到局部E–R图。 （3）将局部概念模式综合成全局概念模式，得到全局E– R图。 （4）评价全局概念模式与优化，得到优化全局E–R图。
数据库技术与应用
12
7.1 数据库设计概述
7.1.5 数据库设计步骤
规划 需求分析 概念设计 逻辑设计 物理设计
第七章-数据库设计与E-R模型PPT课件
注：一对一不是一一对应
职工
管理
部门
编辑版pppt
26
基本概念--联系
例如，班级实体集与学生实体集间有1∶1的班长 联系，联系名是班长。
两实体集之间1： n联系
如果对于实体集A中的每个实体，实体集B中有n 个实体(n≥0)与之关联，反之，对实体集B中的每个 实体，实体集A中至多有一个实体与之关联。
任一表都有码。
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基本ＥＲ图要点
码在ER图中的表示
实体集属性中作为主码的一部分的属性用下划线 来标明。
姓名 学号 系别 课程名 先修课 学分
学生 选修 课程
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23
基本ER图要点
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24
基本概念--联系
联系集
联系：实体之间的相互关联，用联系名标识 ， 分为两（多）实体集之间实体的关联，同一 实体集内部实体之间的关联。
基本概念--联系
例如学生实体集与课程实体集有选课联系，联 系集属性是学号、课程号以及成绩。选课的学生 和被选的课程参加联系集。 注意：联系一般用表来表示，是否建立表与联系 的类型有关。
联系集的码
联系一般也用表来表示，其码由各实体的主码 组成。如选课表的码是学号和课程号。
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40
基本概念--角色
管理
职员
雇佣
工作
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42
角色在ER图中的表示
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43
映射的基数
映射的基数会影响到ER设计，例如customer与account之 间是1:n联系，则可将access-date作为account的属性
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映射的基数
职工
管理
部门
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基本概念--联系
例如，班级实体集与学生实体集间有1∶1的班长 联系，联系名是班长。
两实体集之间1： n联系
如果对于实体集A中的每个实体，实体集B中有n 个实体(n≥0)与之关联，反之，对实体集B中的每个 实体，实体集A中至多有一个实体与之关联。
任一表都有码。
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22
基本ＥＲ图要点
码在ER图中的表示
实体集属性中作为主码的一部分的属性用下划线 来标明。
姓名 学号 系别 课程名 先修课 学分
学生 选修 课程
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23
基本ER图要点
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基本概念--联系
联系集
联系：实体之间的相互关联，用联系名标识 ， 分为两（多）实体集之间实体的关联，同一 实体集内部实体之间的关联。
基本概念--联系
例如学生实体集与课程实体集有选课联系，联 系集属性是学号、课程号以及成绩。选课的学生 和被选的课程参加联系集。 注意：联系一般用表来表示，是否建立表与联系 的类型有关。
联系集的码
联系一般也用表来表示，其码由各实体的主码 组成。如选课表的码是学号和课程号。
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基本概念--角色
管理
职员
雇佣
工作
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角色在ER图中的表示
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映射的基数
映射的基数会影响到ER设计，例如customer与account之 间是1:n联系，则可将access-date作为account的属性
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映射的基数
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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- 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)。
数据库原理及应用
特点
7.1 数据库设计概述
重要性 特点
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Fra bibliotek设计建立数据库
现实世界
功能分析
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
结构和行为分离的设计
数据库原理及应用
7.1 数据库设计概述
特点 方法与工具
方法、工具
1 手工与经验相结合方法 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，增加了维护代价
实例说明
数据库原理及应用
StayHome案例概览
StayHome公司是一个出租录像带的公司，成立于1992年，地点在西 雅图。随着公司日益壮大，有许多连锁点遍布全国。公司成功的秘
诀是给顾客提供一流的服务，并且收藏的录像门类齐全。
1 公司现有2000个员工分布在100个分公司中，新员工加盟需注册 每个分公司有一名经理和若干业务员
数据库原理及应用
任务描述-与公司主管谈话
开发人员：公司的目标是什么？ 开发人员：你为什么需要使用数据库？ 开发人员：你怎么知道使用数据库可以解 决你们的问题？
数据库原理及应用
StayHome数据库的任务描述
StayHome数据库系统的目的是收 集、存储和控制公司产生的数据，支 持面向会员的录像出租业务，方便公 司间的合作和信息共享。
4 确定新系统的功能
5 充分考虑今后可能的 扩充和改变
解决方法：不断深入地与用户交流
数据库原理及应用
7.2 需求分析
任务 步骤、方法
步骤、方法
步骤
⑴ 调查组织机构情况 ⑵ 调查各部门的业务活动情况 ⑶ 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 ⑷ 确定新系统的边界
方法 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
与选用的DBMS密切相关
概念模式 逻辑模式
外模式
内模式
数据库原理及应用
任务
7.2 需求分析 任务 步骤方法
1 详细调查现实世界要 处理的对象
2 充分了解原系统
3 明确用户的各种需求
重点： ⑴信息需求 ⑵处理要求 ⑶安全性与完整性要求
难点：确定用户最终需求 因为：用户缺少计算机知识
设计人员缺少用户的专业知识
第7章 数据库设计
本章讨论数据库设计的方法和技术，主要 是基于RDBMS的关系数据库设计问题。
1
数据库设计概述
2
需求分析
3
概念结构设计
4
逻辑结构设计
5
数据库的物理设计
6
数据库的实施和维护
数据库原理及应用
7.1 数据库设计概述
定义 重要性
定义
数据库设计 对于一个给定的应用环境，构造（设 计）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。
数据库原理及应用
确定任务-与业务助理谈话
开发人员：请描述一下你的工作。 开发人员：你每天的日常工作是什么？ 开发人员：你使用哪些报告？ 开发人员：你处理哪些类型的数据？ 开发人员：你需要明确哪些事情？ 开发人员：你们公司给会员提供哪些服务？
数据库原理及应用
确定目标-与采购员谈话
开发人员：请描述一下你的工作。 开发人员：你每天的日常工作是什么？ 开发人员：你使用哪些报告？
数据库原理及应用
7.1 数据库设计概述 方法与工具 基本步骤
1 需求分析阶段 2 概念结构设计 3 逻辑结构设计 4 物理结构设计 5 实施和维护
基本步骤
(1)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
(2)概念设计和逻辑设计最重要 (3)需求分析和概念设计
独立于任何DBMS (4)逻辑设计和物理设计
2
每个分公司有若干录像以备出租，每盘录像用分类号标识； 3 每盘录像有若干拷贝，拷贝以录像号码标识
4 顾客注册为公司会员后，才能租用录像 顾客注册后，可自由租借录像，一次最多租借10盘
5 同时填写录像租借表格
数据库原理及应用
案例研究-数据库规划
定义数据库应用系统的主要目标
定义任务描述
确定任务目标 目标标识数据库必须支持的特定任务
6 ODL（Object Definition Language）方法 面向对象的数据库设计方法
Oracle Designer的功能
(1)系统需求建模 用于策略和分析工作。
(2)生成初步设计:用于转 换到预设计工作。
(3)设计和生成:用于设计 和建造工作。
(4)实用程序:用于整个生 命周期的工作。
7 计算机辅助设计 ORACLE Designer 2000 SYBASE PowerDesigner
2 规范设计法 基本思想：过程迭代和逐步求精
3 新奥尔良（New Orleans）方法 将数据库设计分为若干阶段和步骤
4 基于E-R模型的数据库设计方法 概念设计阶段广泛采用
数据库原理及应用
7.1 数据库设计概述
特点 方法与工具
方法、工具 采用哪一种
5 3NF（第三范式）的设计方法 逻辑阶段可采用的有效方法
StayHome数据库的任务目标
查询 实现对分店的查询 实现对录像的查询 实现对员工的查询 实现对录像租借的查询 实现对会员的查询 实现对录像供应商的杳询 实现对录像订单的查询
E1 数据冗余、不一致、更新异常
E2 经不起长时间的运行考验，存储空间紧
张数据丢失
E3 系统修改复杂
数据库原理及应用
7.1 数据库设计概述
重要性 特点
特点
数据库应用系统的开发是一项软件工程 但有自己的特点
1 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
2 结构设计和行为设计相结合 将数据库结构设计和数据处理设计密切结合
开发人员：你处理哪些类型的数据？ 开发人员：你需要明确哪些事情？ 开发人员：你们公司给会员提供哪些服 务？
数据库原理及应用
StayHome数据库的任务目标
维护（录入、更新、删除） 各个分店的救据 有关员工的数据 录像数据 会员数据 录像出租业务数据 录像供应数据 提供录像的订单数据
数据库原理及应用
目标：为用户和各种应用系统提供一个 信息基础设施、高效率的运行环境。
⑴数据的存取效率高 ⑵数据库存储空间的利用率高 ⑶系统运行管理效率高
数据库原理及应用
7.1 数据库设计概述
定义 重要性
重要性
数据库应用程序设计的基础 信息系统的核心和基础 直接影响系统的质量和运行效果 提高软件开发效率、降低开发成本