第四章数据库设计 数据库设计步骤 需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 物理设计 数据库实施 数据库运行和维护 小结
第四章 数据库设计 数据库设计步骤 需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 物理设计 数据库实施 数据库运行和维护 小结
数据库设计的步骤 数据库设计是一项涉及多学科的综合性技术,是一项庞大的工程项目。 数据库设计 是指在给定的应用环境下,根据用户的应用需求构造优良 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 数据库设计特点: 数据库设计侧雲于对数据的分析和设计,数据库设计应溱在整个设 数据库设计应该与应用系统设计相结合 结构(数据)设计:设计数据库框架或数据库结构 行为(处理)设计:设计应用程序、事务处理等
数据库设计： 是指在给定的应用环境下，根据用户的应用需求构造优良 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。 • 数据库设计特点： – 数据库设计侧重于对数据的分析和设计，数据库设计应该在整个设 计过程中把结构（数据）设计和行为（处理）设计密切结合起来 • 数据库设计应该与应用系统设计相结合 – 结构（数据）设计：设计数据库框架或数据库结构 – 行为（处理）设计：设计应用程序、事务处理等 数据库设计的步骤 数据库设计是一项涉及多学科的综合性技术，是一项庞大的工程项目
信息的三个世界之间的关系 现实世界 信息世界 数据世界 现实世界问题 人脑的认识抽象 概念模型 转换 数据模型 事物及其联系 实体及其联系 数据及其联系 般开发策略:自顶向下,逐步求精,分而治之
• 信息的三个世界之间的关系 人脑的认识抽象 现实世界 信息世界 数据世界 现实世界问题 事物及其联系 概念模型 实体及其联系 数据模型 数据及其联系 转换 一般开发策略：自顶向下，逐步求精，分而治之
从现实世界中 获取并抽象用 根据DBMS特点和处 户的信息需求 理的需要,进行物 用户信息需求的综 理存储安排,建立 合归纳,形成独立 索引,形成数据库 于任何DBMS的信 内模式 息结构的设计,得 到的是概念模型, 是从用户的角度进需求分析与设计 行的数据描述。常 需求说明与数据说明 用ER图 将概念模式转 概念结构设计 换成用关系模 型表达的模式, 概念结构逻辑结构 并进行规范化 处理 逻辑结构设计 物理结构设计 编制程序实现所 数据库实施 运行和维护 运行和维护阶段体现 设计数据库结构 了数据库设计的宗旨, 的过程,即利用 即数据库整个设计过 具体的DBMS的 程的各阶段不是线性 支撑语言完成前 发展的,而是迭代式 段设计的数据库 逐步求精进行的 结构 数据库应用开发的过程的六个阶段
需求分析与设计 概念结构设计 逻辑结构设计 物理结构设计 需求说明与数据说明 概念结构 逻辑结构 数据库实施 运行和维护 数据库实施 数据库应用开发的过程的六个阶段 从现实世界中 获取并抽象用 户的信息需求 用户信息需求的综 合归纳，形成独立 于任何DBMS的信 息结构的设计，得 到的是概念模型， 是从用户的角度进 行的数据描述。常 用E-R图 将概念模式转 换成用关系模 型表达的模式， 并进行规范化 处理 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 逻辑结构 编制程序实现所 设计数据库结构 的过程，即利用 具体的DBMS的 支撑语言完成前 段设计的数据库 结构 运行和维护阶段体现 了数据库设计的宗旨， 即数据库整个设计过 程的各阶段不是线性 发展的，而是迭代式 逐步求精进行的
需求分析 1.需求分析的任务及方法 2.高校管理系统的信息需求
一、 需求分析 1．需求分析的任务及方法 2．高校管理系统的信息需求
需求分析 需求分析的任务 收集资料,了解用户需求 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 需求分析任务户的各种需求,然后在此基础上确定新系统的功能。新系统必 须充分考虑今后可能的扩充和改变,不能仅仅按当前应用需求 来设计数据库。 (需求分析重点》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。 信息要求是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,即在数据库中需要存储哪些数据 (处理要求是指用户要求完成什么处理功能,对处理的响应时间 有什么要求,处理方式是批处理还是联机处理。 安全性要求:对存放的信息的安全保密要求 完整性要求:数据应满足怎样的约束条件
需求分析的任务 一、 需求分析 需求分析任务 ： 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，然后在此基础上确定新系统的功能。新系统必 须充分考虑今后可能的扩充和改变，不能仅仅按当前应用需求 来设计数据库。 需求分析重点 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。 信息要求是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，即在数据库中需要存储哪些数据。 处理要求是指用户要求完成什么处理功能，对处理的响应时间 有什么要求，处理方式是批处理还是联机处理。 收集资料,了解用户需求 安全性要求：对存放的信息的安全保密要求 完整性要求：数据应满足怎样的约束条件
需求分析 雅! 需求分析的方法 用户缺少计算机知识;设计人员缺少用户的专业知识;用户需求发生变化 (1)跟班作业 (1)首先调查组织机构情况 常(2)开调查会 (2)然后调查各部门的业务活动情况 用(3)请专人介绍 (3)协助用户明确对新系统的各种要求 查(4)询问 (4)确定新系统的边界 方 法(⑤设计调查表请用户填写 (6)查阅记录 分析和表达用户的需求 主要包括自顶向下和自底向上两类方法
需求分析的方法 需求分析 用户缺少计算机知识；设计人员缺少用户的专业知识；用户需求发生变化 难！ 分析和表达用户的需求： 主要包括自顶向下和自底向上两类方法 ⑴跟班作业 ⑵开调查会 ⑶请专人介绍 ⑷询问 ⑸设计调查表请用户填写 ⑹查阅记录 『 常 用 调 查 方 法 』 ⑴首先调查组织机构情况 ⑵然后调查各部门的业务活动情况 ⑶协助用户明确对新系统的各种要求 ⑷确定新系统的边界
需求分析 需求分析的方法 自顶向下的结构化分析方法( Structured Analysis): 从最上层的系统组织机构入手,采用逐层分解的方式分析系统, 并且把每一层用数据流图和数据字典描述。 学生数据 图书借阅管 理系统 图书数据
自顶向下的结构化分析方法 需求分析的方法 需求分析 从最上层的系统组织机构入手，采用逐层分解的方式分析系统， 并且把每一层用数据流图和数据字典描述。 （Structured Analysis）： 图书借阅管 理系统 1 学 生 数 据 图 书 数 据 图 书 库 存 数 据 ●
需求分析 数据字典 数据流图表达了数据和处理过程的关系。系统中的 数据则借助数据字典( Data Dictionary)来描述。 数据字典 用来说明或描述系统中数据的静态组成结构的 数据库系统中所有数据的详尽描述,是各类数据属性的清单 包括: 数据项:数据的最小单位 数据结构:若干数据项有意义的集合 数据流:表示某一处理过程的输入或输出 数据存储:处理过程中存取的数据 处理过程:该过程的功能等 数据字典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
– 用来说明或描述系统中数据的静态组成结构的 – 数据库系统中所有数据的详尽描述，是各类数据属性的清单 – 包括： •数据项：数据的最小单位 •数据结构：若干数据项有意义的集合 •数据流：表示某一处理过程的输入或输出 •数据存储：处理过程中存取的数据 •处理过程：该过程的功能等 – 数据字典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 数据字典 需求分析 数据流图表达了数据和处理过程的关系。系统中的 数据则借助数据字典（Data Dictionary）来描述。 数据字典
需求分析 数据字典(1) “学号”数据项: “学生”数据结构: 数据项:学号 数据结构:学生 含义说明:唯一标识每个学生 含义说明:是学籍管理子系统的 别名:学生编号 主体数据结构,定义 类型:字符型 了一个学生的有关信息 长度:8 组成:学号,姓名,性别, 取值范围:00000009999 年龄,所在系,年级 取值含义:前两位标别该学生所 在年级,后六位按顺序编号与其 他数据项的逻辑关系
数据字典(1) 需求分析 “学号”数据项： 数据项： 学号 含义说明：唯一标识每个学生 别名： 学生编号 类型： 字符型 长度： 8 取值范围：00000000至99999999 取值含义：前两位标别该学生所 在年级，后六位按顺序编号与其 他数据项的逻辑关系： “学生”数据结构： 数据结构：学生 含义说明：是学籍管理子系统的 主体数据结构，定义 了一个学生的有关信息 组 成： 学号，姓名，性别， 年龄，所在系，年级