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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第三章 数据库设计,2024/11/28,1,一、数据库设计的内容,1,、结构特性的设计,结构设计就是设计各级数据库模式。,2,、行为特性的设计,它决定数据库系统的功能，是事务处理等应用程序的设计。,第一节 数据库系统设计概述,2024/11/28,2,二、数据库设计过程,（一）数据库系统的分析和设计阶段,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、应用程序设计及调试,6,、性能测试与确认,2024/11/28,3,（二）数据库系统实现和运行,7、数据库实施,8、数据库运行,9、数据库维护,10,、数据库重组,下图分别是结构设计和行为设计,分离的,数据库设计,图和数据库设计和使用图,:,2024/11/28,4,2024/11/28,5,一、收集资料,首先，确定企业组织的目标，从这些目标导,出对数据库的总体要求。,其次，了解用户需求。,（1）信息需求，用户要从数据库获得的信息内,容。,第二节,需求分析,2024/11/28,6,（2）,处理需求，即完成什么处理功能及,处理方式。,（3）,安全性和完整性要求。,二、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。抽象是对实际事物或事件的人为,处理，抽取共同的本质特性，忽略细微末节,，并用各种概念精确地加以描述，这些概念,组成某种模型。,2024/11/28,7,三、数据流图,一般采用数据流图(,Data Flow Diagram),来描述系统的功能。,DFD,可以形象地描述,事务处理与所需数据的关联，便于用结构化,系统分析方法，自顶向下，逐层分解，步,步细化。,在数据流图中，用命名的箭头表示数据,流，用圆圈表示处理，用矩形表示外部实体,其它形状表示数据存储。,2024/11/28,8,报销人,审查分录,报销登记,报销单,付款凭证,记账凭证,2024/11/28,9,四、数据字典,1、数据元素。,名称、同义词、性质、取值,范围、提供者(来源)、使用者(去向)、控制,权限、保密要求、使用频率。,2、数据量。,3、数据之间联系的语义说明。,4,、各个部门对数据的要求及数据处理要求。,五、用户确认,2024/11/28,10,第三节概念结构,设,设计,概念结构,设,设计的目,标,标：,产生反映,全,全组织信,息,息需求的,整,整体数据,库,库,概念结构,，,，即概念,模,模式。,概念结构,设,设计的工,具,具,:,E-R,图,2022/12/6,11,2022/12/6,12,概念结构,设,设计,的基本步,骤,骤：,1、设计,局,局部,E-R,图,2、综,合,合成初步,E-R,图,3、优化,成,成基本,E-R,图,2022/12/6,13,一、基本,E-R,模型和模,型,型扩充,实体：矩,形,形,联系：菱,形,形,属性：椭,圆,圆形,实体子类,:,所谓子类,是,是指实体,中,中有一定,共,共,同特点的,子,子集。,实体超类,：,：相对于,子,子类而言,的,的实体。,例如，学,生,生实体中,包,包含本科,生,生、研究,生,生、大专,生三个子,类,类，学生,实,实体可以,称,称为超类,。,。,2022/12/6,14,二,、,、,设,设,计,计,局,局,部,部,E-R,图,1,、,确,确,定,定,实,实,体,体,和,和,属,属,性,性,2,、,确,确,定,定,联,联,系,系,类,类,型,型,3,、,画,画,出,出,局,局,部,部,E-R,图,2022/12/6,15,2022/12/6,16,2022/12/6,17,局部视,图,图设计,完,完成之,后,后，下,一,一步是,视,视图集,成，视,图,图集成,又,又包括,综,综合和,优,优化两,个,个步骤,。,。,三、综,合,合成初,步,步,E-R,图,综合的,过,过程即,局,局部,E-R,图的合并,过,过程。,合并从公,共,共对象开,始,始，最后,再,再加入独,立,立的,局部结构,。,。对象包,括,括实体、,联,联系、属,性,性。,2022/12/6,18,四、优化,成,成基本,E-R,图,1,、解决命,名,名冲突，,统,统一对象,名,名称,包括属性,名,名、实体,名,名、联系,名,名之间的,同,同名,异义或者,异,异名同义,问,问题。,2,、解决,属性冲突,，,，,消除冗余,属,属性,如属性域,的,的冲突、,属,属性取值,精,精度、属,性,性单,位的冲突,等,等。,2022/12/6,19,3,、解决结,构,构冲突，,消,消除冗余,联,联系,同一个对,象,象在不同,的,的局部,E-R,图中有不,同,同,的表示。,如,如，在一,个,个图中是,属,属性，在,另,另一个图,中是实体,;,在一个图,中,中是实体,，,，在另一,个,个图中,是联系,;,在一个图,中,中是,1:,m,联系，在,另,另一个图,中,中,是,n:m,联系等。,第,16,页中图,a,b,c,综合并优,化,化后如下,图,图所示：,2022/12/6,20,2022/12/6,21,第四节逻辑结构,设,设计,把经过优,化,化的基本,E-R,图转换成,为,为关系模,型,型。,2022/12/6,22,一、设计,初,初始关系,模,模式,从概念结,构,构设计阶,段,段得到的,基,基本,E-R,图,及有关说,明,明出发，,导,导出初始,关,关系模式,。,。,1、转换,原,原则,总则：每,个,个实体转,换,换为一个,关,关系模式,，,，,实体的属,性,性为关系,属,属性。,分则：具,体,体见第,2,点,5,种情况。,2022/12/6,23,2、,分则包,括,括的,5,种情况,（1）,两,两实体,间,间1:,n,联系,将1方,实,实体的,主,主键纳,入,入,n,方实体,对,对应的,关系中,作,作为外,部,部键，,同,同时把,联,联系的,属,属性也,一并纳,入,入,n,方对应,的,的关系,模,模式中,。,。,2022/12/6,24,仓库号,地点,面积,仓库,仓储,商品,货号,品名,价格,数量,1,n,2022/12/6,25,转换的,关,关系模,型,型为：,仓库（,仓库号,，地点,，,，面积,）,）,商品（,货号,，品名,，,，价格,，,，仓库,号,号，数,量,量）,2022/12/6,26,（2）,同,同一实,体,体内部,个,个体间1:,n,联系,在这个,实,实体所,对,对应的,关,关系中,多,多设一,个,个,属性，,用,用来作,为,为与该,个,个体相,联,联系的,另,另一个,体的主,键,键，联,系,系属性,也,也加入,。,。,2022/12/6,27,职工,工号,姓名,年龄,职称,工资,领导,民意测,验,验,1,n,2022/12/6,28,转换的,关,关系模,型,型为：,职工（,工号,，姓名,，,，年龄,，,，职称,，,，工资,，,，,领导者,工,工号，,民,民意测,验,验）,2022/12/6,29,（3,）,）,两,两,实,实,体,体,间,间,m:n,联,系,系,对,联,联,系,系,单,单,独,独,建,建,立,立,一,一,个,个,关,关,系,系,模,模,式,式,，,，,用,用,来,来,联,系,系,双,双,方,方,实,实,体,体,，,，,该,该,关,关,系,系,模,模,式,式,中,中,的,的,属,属,性,性,至,至,少,少,包,括,括,被,被,它,它,所,所,联,联,系,系,的,的,双,双,方,方,实,实,体,体,的,的,主,主,键,键,，,，,并,并,且,且,如,果,果,联,联,系,系,有,有,属,属,性,性,，,，,也,也,要,要,归,归,入,入,这,这,个,个,关,关,系,系,模,模,式,式,中,。,。,2022/12/6,30,银,行,行,名,名,地,址,址,电,话,话,帐,号,号,姓,名,名,单,位,位,余,额,额,银,行,行,储,户,户,存,取,取,款,款,日,期,期,金,额,额,经,办,办,人,人,银,行,行,号,号,m,n,2022/12/6,31,转换,的,的关,系,系模,型,型为,：,：,银行,（,（,银行,号,号,，银,行,行名,，,，地,址,址，,电,电话,）,）,储户,（,（,帐号,，姓,名,名，,单,单位,，,，余,额,额）,存取,款,款（,银行,号,号，,帐,帐号,，日,期,期，,金,金额,，,，经,办,办人,）,）,2022/12/6,32,（4,）,）同,一,一实,体,体内,部,部个,体,体间,m:n,联系,需要,为,为这,个,个联,系,系单,独,独建,立,立一,个,个关,系,系模,式，,该,该关,系,系模,式,式中,至,至少,应,应包,括,括被,它,它联,系,系的,双方,个,个体,的,的主,键,键，,如,如果,联,联系,有,有属,性,性，,也,也要,归入,这,这个,关,关系,模,模式,中,中。,2022/12/6,33,零部件,组装,数量,价格,名称,代号,m,n,2022/12/6,34,转换的,关,关系模,型,型为：,零部件,（,（,代号,，名称,，,，价格,）,）,组装（,代号，,组,组装件,代,代号,，数量,）,）,2022/12/6,35,（5）,两,两实体,间,间1,:1,联系,将任一,实,实体的,主,主键纳,入,入另一,实,实体的,关,关,系模式,中,中,联系的,属,属性也,归,归入其,中,中。,2022/12/6,36,姓名,厂长号,年龄,厂号,厂名,地点,厂长,工厂,管理,效益,1,1,2022/12/6,37,转换,的,的关,系,系模,型,型为,：,：,工厂,（,（,厂号,，厂,名,名，,地,地点,，,，厂,长,长号,效益,）,）,厂长,（,（,厂长,号,号,，姓,名,名，,年,年龄,）,）,2022/12/6,38,二、,规,规范,化,化处,理,理,一般,到,到,3,NF,的要,求,求就,足,足够.,三、,模,模式,评,评价,与,与修,正,正,2022/12/6,39,第五,节,节,物,物,理,理设,计,计与,实,实施,一、,物理,结,结构,设,设计,对于,给,给定,的,的逻,辑,辑数,据,据模,型,型选,取,取一,个,个最,适,适合,应,应,用环,境,境的,物,物理,结,结构,的,的过,程,程，,称,称为,数,数据,库,库物,理,理设,计,计。,物理,设,设计,的,的任,务,务是,为,为了,有,有效,地,地实,现,现逻,辑,辑模,式,式，,确,确,定所,采,采取,的,的存,储,储策,略,略。,此阶,段,段以,逻,逻辑,设,设计,的,的结,果,果作,为,为输,入,入，,结,结合,具,具,体,DBMS,的特,点,点与,存,存储,设,设备,特,特性,进,进行,设,设计,，,，选,定,定,数据,库,库在,物,物理,设,设备,上,上的,存,存储,结,结构,和,和存,取,取方,法,法。,2022/12/6,40,1、,索,索引,选,选择,存储,记,记录,是,是属,性,性值,的,的集,合,合，,主,主关,键,键字,(,及其,它,它候,选关,键,键字,),唯一,确,确定,一,一个,记,记录,，,，而,其,其它,属,属性,的,的一,个,个,具体,值,值不,能,能唯,一,一确,定,定是,哪,哪个,记,记录,。,。在,主,主关,键,键字,上,上,应该,建,建立,唯,唯一,索,索引,，,，这,样,样除,了,了能,改,改善,查,查询,性,性能,外,外，,还能,保,保证,数,数据,的,的完,整,整性,，,，杜,绝,绝关,键,键字,重,重复,值,值的,录,录,入。,建,建立,索,索引,文,文件,可,可以,缩,缩短,存,存取,时,时间,，,，但,是,是增,加,加,了索,引,引文,件,件所,占,占的,存,存储,空,空间,及,及索,引,引维,护,护的,开,开销,。,。,因此,，,，应,该,该根,据,据实,际,际需,求,求综,合,合考,虑,虑，,进,进行,权,权衡,。,。,2022/12/6,41,2、,记,记录,聚,聚簇,聚簇,是,是改,进,进系,统,统性,能,能的,另,另一,种,种技,术,术。,不,不,改变,逻,
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