《数据库原理与应用》13.数据库设计-总结.ppt

孙发勤孙发勤扬州大学新闻与传媒学院扬州大学新闻与传媒学院第13章数据库设计-总结数据库原理与应用 SQLServer2005数据库设计概述数据库设计概述l数据数据库系系统设计内容内容l数据数据库设计特点特点SQL Server 2005数据库系统设计内容数据库系统设计内容 数据数据库设计包含两方面的内容：包含两方面的内容：结构特性设计结构特性设计通常是指数据库模式或数据库结构设计，它应该具有最小冗余的、能满足不同用户数据需求的、能实现数据共享的系统。数据库结构特性是静态的，应留有扩充余地，使系统容易改变。行为特性设计行为特性设计是指应用程序、事物处理的设计。SQL Server 2005数据库设计特点数据库设计特点数据库设计的特点：硬件、软件和管理界面相结合。结构设计和行为设计相结合。SQL Server 2005数据库设计步骤数据库设计步骤不满意不满意用户需求集合分析设计概念结构设计逻辑结构数据模型优化设计物理结构物理实现使用、维护数据库评价设计，性能预测实验性运行不满意需求分析阶段概念设计阶段逻辑设计阶段物理设计阶段数据库实施阶段数据库运行、维护程序结构设计数据库结构设计SQL Server 2005数据库结构设计数据库结构设计l需求分析。需求分析。l概念概念结构构设计l逻辑结构构设计l物理物理设计SQL Server 2005需求分析需求分析 需需求求分分析析的的目目标是是准准确确了了解解系系统的的应用用环境境，了了解解并并分分析用析用户对数据及数据数据及数据处理的需求。理的需求。1、收集需求信息 一般来讲，用户对数据库的要求如下：（1）信息需求 （2）处理需求 （3）安全性与完整性要求 2分析整理 分析的过程是对所收集到的数据进行抽象的过程。SQL Server 2005需求分析需求分析下面是“高校收费管理系统”的用户需求分析：每年新生入学时学费基本信息的输入每年老生离校时学生基本信息的删除查询、打印学生的交费情况查询、打印降级生的交费情况进入学费管理系统的安全性条件设计 3数据流数据流图 数据库设计中采用数据流图（DFD：Data Flow Diagram）来描述系统的功能。DFD一般由下面图素构成。：数据及其流动方向，直线上方标明数据流名称：数据处理，圆圈内标明处理名称 ：数据流的终点和源点，方框内标明相应的名称SQL Server 2005需求分析需求分析学生学费查询学费查询学费学费数据打印说明：查询学费：学号、姓名学生学费：学号、姓名、收费标准SQL Server 2005需求分析需求分析4数据字典数据字典数据字典（DD：Data Dictionary）用于记载系统中的各种数据、数据元素以及它们的名字、性质、意义及各类约束条件，记录系统中用到的常量、变量、数组及其他数据单位，是系统开发与维护中不可缺少的重要文件。数据字典是关于数据库中数据的一种描述，而不是数据本身。数据字典是在需求分析阶段建立，在数据库设计过程中不断修改、充实、完善的。数据字典产生于数据流图，是对数据流图中的四个成分（数据流、数据项、文件和处理）描述的结果。数据流描述：定义数据流的组成，一般包含若干数据项，通常在数据流图的下方通过“说明”定义。文件描述：定义文件的组成以及文件的组织方式，如学生交费数据可用下面方法描述：交费数据 学号 姓名 收费标准 应交学费 待交学费 本次交款 SQL Server 2005需求分析需求分析数据项描述：定义数据项，一般包括名称、类型长度、允许范围等。如学生交费数据文件中的数据项。数据项名称 类型 长度（字节）范围 学号 字符 8 H、G和数字 姓名 字符 8 任何字母 收费标准 正整数 50-99999 应交学费 正整数 50-99999 待交学费 正整数 50-99999 本次交款 正整数 50-99999 数据处理的描述：说明数据处理的逻辑关系，即输入与输出之间的逻辑关系。同时，也要说明数据处理的触发条件、错误处理等问题。SQL Server 2005概念结构设计概念结构设计 概念结构的目标是将需求分析得到的用户需求抽象为数据库的概念结构，即概念模式。概念结构设计形成一个独立于具体DBMS的概念模型。描述概念模式的是ER图。1局部ER模型设计 局部ER模型设计是从数据流图出发确定实体和属性，并根据数据流图中表示的对数据的处理、确定实体之间的联系。应交学费收费标准学号本次交款待交学费姓名学生交费数据交费数据学生学号姓名查询SQL Server 2005概念结构设计概念结构设计 2总体ER模型设计 将各个局部ER图加以综合，使同一个实体只出现一次，便可产生总体ER图。SQL Server 2005逻辑结构设计逻辑结构设计数据数据库的的逻辑结构构设计的目的目标就是将概念就是将概念结构构转换成特成特定的定的DBMS所支持的数据模型，并所支持的数据模型，并对其其优化的化的过程。程。逻辑设计阶段一般分三个段一般分三个过程程进行：行：将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模型；将将由由概概念念结构构转换来来的的模模型型向向所所选用用DBMS支支持持的的数数据据模型模型转换；对数据模型数据模型进行行优化化 SQL Server 2005物理设计物理设计 数据数据库的物理的物理设计目目标是在是在选定的定的DBMS上建立起上建立起逻辑设计结构确立的数据构确立的数据库的的结构。构。这项工作一般由系工作一般由系统程序程序员完成。完成。数据数据库的物理的物理设计通常分通常分为两步两步进行。行。1确定数据库的物理结构在关系数据库中，确定数据库的物理结构主要指确定数据存放位置和存储结构，包括确定关系、索引、日志、备份等数据的存储分配合存储结构，确定系统配置等工作。2对所确定的物理结构进行评价SQL Server 2005应用程序设计应用程序设计 数数据据库的的应用用程程序序设计和和一一般般的的应用用程程序序设计方法基本相同。方法基本相同。应用用程程序序的的设计方方法法可可以以采采用用一一般般的的程程序序设计方法。方法。SQL Server 2005运行和维护运行和维护l 数据数据载入数据入数据库 l 数据数据库系系统试运行运行 l 数据数据库系系统的运行和的运行和维护SQL Server 2005数据库系统试运行数据库系统试运行在在试运行运行阶段段应当注意：当注意：1数据的加载过程应先输入小部分数据进行试运行2应注意数据库的转储和恢复工作。SQL Server 2005数据库系统的运行和维护数据库系统的运行和维护在在数数据据库系系统正正式式运运行行阶段段，对数数据据库的的经常常性性维护工工作是由作是由DBA来来实施的，它的工作主要包括：施的，它的工作主要包括：1数据库的转储和恢复2数据库的安全性和完整性控制3数据库性能的监督、分析和改造4数据库的重组与重构 （1）数据库的重组 （2）数据库的重构SQL Server 2005