第8章数据库设计

第8章数据库设计

●教学目的：本章主要讨论数据库设计的方法和步骤，通过实例，详细介绍

了数据库设计各个阶段的目标、方法、应注意的事项。

●教学重点：1、概念结构的设计

2、逻辑结构的设计

●教学难点：1、概念结构的设计

2、逻辑结构的设计

8.1数据库设计概述

●教学目的：使学生掌握数据库设计的基本概念和步骤。

●教学重点：数据库设计的方法和步骤

●教学难点：数据库设计的方法和步骤

●教学内容：

数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求（信息要求和处理要求）。

8.1.1 数据库和信息系统

1、信息系统

是提供信息，辅助人们对环境进行控制和进行决策的系统。

2、数据库

是信息系统的核心和基础。它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。

3、对于从事数据库设计的专业人员来讲，应该具备多方面的技术和知识。

主要有：

●数据库的基本知识和数据库设计技术；

●计算机科学的基础知识和程序设计的方法和技巧；

●软件工程的原理和方法；

●应用领域的知识。

8.1.2 数据库设计的特点

1. 数据库建设是硬件，软件和干件的结合。

2. 要把结构（数据）设计和行为（处理）设计密切结合起来。

8.1.3 数据库设计方法简述

1. 新奥尔良（New Orleans）方法。它将数据库设计分为四个阶段：

需求分析（分析用户要求）

概念设计（信息分析和定义）

逻辑设计（设计实现）

物理设计（物理数据库设计）。

2. 基于E-R模型的数据库设计方法

3. 基于3NF（第三范式）的设计方法

4. 基于抽象语法规范的设计方法

5. 数据库设计工具：计算机辅助软件工程（Computer Aided Software Engineering,简称CASE）

8.1.4 数据库设计的基本步骤

分为六个阶段

●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

1. 需求分析阶段：

进行数据库设计首先必须准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）

2. 概念结构设计阶段：

概念结构设计是整个数据库设计的关键，主要是E—R图的绘制。

3. 逻辑结构设计阶段

E—R图转换为关系模型。

4. 数据库物理设计阶段：

包括存储结构和存取方法

5. 数据库实施阶段：

编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行

6.数据库运行和维护阶段：

进行评价，调整与修改

8．2需求分析

●教学目的：使学生掌握数据库设计中的需求分析的任务，和如何进行需求

分析。

●教学重点：需求分析的方法

●教学难点：需求分析的方法

●教学内容：

需求分析的重点是调查“数据”和“处理”，通过调查，收集与分析，获得用户对数据库的如下要求：

1.信息要求。

2.处理要求。

3.安全性与完整性要求。

8.2.1 需求分析的方法

1. 调查用户需求的具体步骤：

（1）调查组织机构情况。

（2）调查各部门的业务活动情况。

（3）在熟悉了业务活动的基础上，协助用户明确对新系统的各种要求，包括信息要求，处理要求，完全性与完整性要求。

（4）确定新系统的边界

2. 常用的调查方法：

（1）跟班作业。

（2）开调查会

（3）请专人介绍

（4）询问

（5）设计调查表请用户填写

（6）查阅记录

8.2.3数据字典

数据流图表达了数据和处理的关系，数据字典则是系统中各类数据描述的集合。

数据字典通常包括数据项，数据结构，数据流，数据存储和处理过程五个部分。

1. 数据项

数据项是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，数据项之间的联系}

2、数据结构

反映了数据之间的组合关系。

数据结构描述={数据结构名，含义说明，组成：{数据项或数据结构}}

3. 数据流

数据结构在系统内的传输的路径。

数据流描述={数据流名，说明，数据流来源，数据流去向，

组成：{数据结构}，平均流量，高峰期流量}

4. 数据存储

数据结构停留或保存的地方。

数据存储描述={数据存储名，说明，编号，输入的数据流，输出的数据流，组成：{数据结构}，数据量，存取频度，存取方式}

5. 处理过程

一般用判定表或判定树来描述。

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}}

强调两点：

（1）设计人员应充分考虑到可能的扩充和改变，使设计易于更改，系统易于扩充。

（2）必须强调用户的参与，这是数据库应用系统设计的特点。

8.3概念结构设计

●教学目的：使学生掌握数据库设计中的概念结构设计的任务，和如何进行

概念结构设计。

●教学重点：概念结构设计的方法与步骤