1、华北电力大学计算机系数据库系统概论An Introduction to Database System第七章 数据库设计第七章 数据库设计7.1 数据库设计概述7.2 系统需求分析7.3 概念结构设计7.4 逻辑结构设计7.5 数据库物理设计7.6 数据库实施7.7 数据库运行和维护小结7.1 数据库设计概述7.1.1 数据库设计的任务、内容和特点7.1.1.1 数据库设计的任务v 数据库设计是指根据用户需求研制数据库结构的过程，具体地说，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，使之能有效的存储数据，满足用户的信息要求和处理要求。v 也就是把现实世界中的数据，
2、根据各种应用处理的要求，加以合理地组织，满足硬件和操作系统的特性，利用已有的 DBMS来建立能够实现系统目标的数据库。数据库设计的任务如图 7.1所示。数据库设 计信息需求处理需求数据库典型应用程序DBMS特性 硬件和操作系统特性图 7.1 数据库设计的任务7.1.1.2 数据库设计的内容数据库设计包括数据库的结构设计和数据库的行为设计两方面的内容。1数据库的结构设计v 数据库的结构设计指是根据给定的应用环境，进行数据库的模式或子模式的设计。v 它包括数据库的概念设计、逻辑设计和物理设计。v 数据库模式是各应用程序共享的结构，是静态的、稳定的，一经形成后通常情况下是不容易改变的，所以结构设计又
3、称为 静态模型设计 。2数据库的行为设计数据库的行为设计是指确定数据库用户的行为和动作。而在数据库系统中，用户的行为和动作指用户对数据库的操作，这些要通过应用程序来实现，所以数据库的行为设计就是应用程序的设计。v 用户的行为总是使数据库的内容发生变化，所以行为设计是动态的，行为设计又称为 动态模型设计 。现实世界数据分析 用户业务活动分析概念设计 功能模型逻辑设计 事务设计物理设计 程序说明子模式设计 应用程序设计加载试验数据 程序编码调试性能考核满意 ? 是否加载数据库运行和维护图 7.2 数据库设计的全过程7.1.2 数据库设计方法简述数据库设计方法目前可分为四类： 直观设计法 、 规范设
4、计法 、 计算机辅助设计法 和 自动化设计法 。直观设计法也叫手工试凑法，它是最早使用的数据库设计方法。这种方法依赖于设计者的经验和技巧，缺乏科学理论和工程原则的支持，设计的质量很难保证，常常是数据库运行一段时间后又发现各种问题，这样再重新进行修改，增加了系统维护的代价。因此这种方法越来越不适应信息管理发展的需要。数据库规范设计法，也称为新奥尔良法，它是目前公认的比较完整和权威的一种规范设计法。新奥尔良法将数据库设计分成需求分析（分析用户需求）、概念设计（信息分析和定义）、逻辑设计（设计实现）和物理设计（物理数据库设计）。下面简单介绍几种常用的规范设计方法。 1基于 E-R模型的数据库设计方法
5、 基于 E-R模型的数据库设计方法是在需求分析的基础上，用 E-R（ 实体 联系）图构造一个反映现实世界实体之间联系的企业模式，然后再将此企业模式转换成基于某一特定的 DBMS的概念模式。2基于 3NF的数据库设计方法基于 3NF的数据库设计方法是在需求分析的基础上，确定数据库模式中的全部属性和属性间的依赖关系，将它们组织在一个单一的关系模式中，然后再分析模式中不符合 3NF的约束条件，将其进行投影分解，规范成若干个 3NF关系模式的集合。3基于视图的数据库设计方法此方法先从分析各个应用的数据着手，其基本思想是为每个应用建立自己的视图，然后再把这些视图汇总起来合并成整个数据库的概念模式。合并过程中要解决以下问题： (1) 消除命名冲突；(2) 消除冗余的实体和联系；(3) 进行模式重构，在消除了命名冲突和冗余后，需要对整个汇总模式进行调整，使其满足全部完整性约束条件。
