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1、1第七章 数据库设计27.1 7.1 数据库设计概述数据库设计概述342. 2. 数据库系统生存期数据库系统生存期需求分析阶段需求分析阶段 概念设计阶段概念设计阶段逻辑设计阶段逻辑设计阶段物理设计阶段物理设计阶段 数据库实施阶段数据库实施阶段运行维护阶段运行维护阶段53 3 最常见的数据库设计方法：最常见的数据库设计方法：67.2 7.2 需求分析需求分析71. 1. 需求分析概述需求分析概述需求分析阶段的目标：需求分析阶段的目标： 对系统的整个应用情况作全面的对系统的整个应用情况作全面的详细调查，确定企业组织的目标，收详细调查，确定企业组织的目标，收集支持系统总的设计目标的基础数据集支持系统
2、总的设计目标的基础数据和对这些数据的要求，确定用户的需和对这些数据的要求，确定用户的需求，并把这些要求写成用户和数据库求，并把这些要求写成用户和数据库设计者都能接受的文档。设计者都能接受的文档。82. 2. 需求分析的任务需求分析的任务93. 3. 结构化分析方法结构化分析方法10结构化分析模型的体系结构数据数据字典字典 实体实体- 关系关系 图图数据数据流图流图加工加工规约规约数据数据对象对象描述描述状态转换图状态转换图控制规约控制规约图图3.5 结构化分析模型的体系结构结构化分析模型的体系结构11数据流图应用示例数据流图应用示例【例例3.13.1】 一个采购部每天需要一张定货报表的一个采购
3、部每天需要一张定货报表的数据流图。数据流图。 数据流分析数据流分析 系统基本模型数据流图系统基本模型数据流图（最抽象的）（最抽象的） 数据流图的逐步求精数据流图的逐步求精第一步求精：定货系统基本模型可细化为第一步求精：定货系统基本模型可细化为“处理事务处理事务”和和“产生报表产生报表”两个主要功能。两个主要功能。 第二步求精：对定货系统模型可以进一步第二步求精：对定货系统模型可以进一步求精。求精。12定货系统数据流图（1）采购员采购员事务事务定货报表定货报表图图3.7 定货系统基本模型的定货系统基本模型的数据流图数据流图仓库管理员仓库管理员定货系统定货系统定货信息定货信息库存清单库存清单图图3
4、.8 定货系统定货系统数据流图数据流图：第一步求精：第一步求精定货信息定货信息库存信息库存信息采购员采购员定货报表定货报表产生报表产生报表仓库管理员仓库管理员处理事务处理事务事务事务13定货系统数据流图（2）仓库仓库管理员管理员采购员采购员处理入库事务处理入库事务入库事务入库事务出库事务出库事务定货报表定货报表图图3.9 定货系统定货系统数据流图：数据流图：第二步求精第二步求精处理定货处理定货定货定货信息信息处理出库事务处理出库事务产生报表产生报表定货信息定货信息库存清单库存清单库存库存信息信息14数据字典数据字典是管理各种分析模型中出现的有关是管理各种分析模型中出现的有关命名描述的一个集合（
5、通常采用卡片集形命名描述的一个集合（通常采用卡片集形式）。式）。数据字典一般由数据流、数据流分量、数据字典一般由数据流、数据流分量、数据存储和处理四类元素的定义组成。处理数据存储和处理四类元素的定义组成。处理常用输入常用输入- -处理处理- -输出（输出（IPOIPO）视图描述。如）视图描述。如果信息是一个复合对象，它还应有其组成部果信息是一个复合对象，它还应有其组成部分描述。分描述。由数据元素组成数据信息的方式有顺由数据元素组成数据信息的方式有顺序、选择和重复三种基本类型。可以使用这序、选择和重复三种基本类型。可以使用这三种类型的任意组合定义数据字典中的任何三种类型的任意组合定义数据字典中的
6、任何条目。条目。 15表表5-1 数据字典中的基本符号及其含义数据字典中的基本符号及其含义符号符号含义含义说明说明=表示定义为表示定义为用于对用于对=左边的条目进行确切的定义左边的条目进行确切的定义+表示与关系表示与关系X=a+b表示表示X由由a和和b共同构成共同构成 | 或或 , 表示或关系表示或关系X=a|b与与X=a,b的等价，表示的等价，表示X由由a或或b组组成成( )表示可选项表示可选项X=(a)表示表示a可以在可以在X中出现，也可以不出现中出现，也可以不出现 表示重复表示重复大括号中的内容重复大括号中的内容重复0到多次到多次m n表示规定次数的重表示规定次数的重复复重复的次数最少重
7、复的次数最少m次，最多次，最多n次次“ ”表示基本数据元素表示基本数据元素“ ”中的内容是基本数据元素，不可再分中的内容是基本数据元素，不可再分.连接符连接符Month=1.12表示表示month可取可取112中的任意中的任意值值* *表示注释表示注释两个星号之间的内容为注释信息两个星号之间的内容为注释信息16数据字典应用示例 【例例3.4】 定货系统中部分卡片形式的数据定义。定货系统中部分卡片形式的数据定义。名字：定货报表别名：定货信息名字：定货报表别名：定货信息描述：每天需要定货的零件表描述：每天需要定货的零件表定义：定货报表定义：定货报表= =零件编号零件编号+ +零件名零件名称称+ +
8、定货数量定货数量+ +价格价格+1+1供应者供应者 3 位置：输出到打印机位置：输出到打印机名字：零件编号名字：零件编号别名：别名：描述：惟一标识一个特定零件的关描述：惟一标识一个特定零件的关键组成键组成定义：零件编号定义：零件编号= =8位字符位字符位置：定货报表、定货信息位置：定货报表、定货信息 库存清库存清单单名字：定货数量名字：定货数量别名：别名：描述：某个零件一次定货的数目描述：某个零件一次定货的数目定义：定货数量定义：定货数量= = 1 | 2 | 3 | 4 | 5 位置：定货报表位置：定货报表 定货信息定货信息名字：价格名字：价格别名：价格范围别名：价格范围描述：目前参考价格或
9、者上下限描述：目前参考价格或者上下限定义：价格定义：价格=1=1零件单价零件单价22位置：定货报表位置：定货报表 定货信息定货信息 库存清单库存清单图图3.12 数据字典卡片方式示例数据字典卡片方式示例177.3 7.3 概念模型设计概念模型设计18191. 1. 数据抽象数据抽象 抽象有两种形式，一种是系统状抽象有两种形式，一种是系统状态的抽象，即态的抽象，即抽象对象抽象对象；另一种是系；另一种是系统转换的抽象，即统转换的抽象，即抽象运算抽象运算。在数据。在数据库设计中，需要涉及到抽象对象和抽库设计中，需要涉及到抽象对象和抽象运算。概念设计的目的就是要定义象运算。概念设计的目的就是要定义抽象
10、对象的关系结构。抽象对象的关系结构。20三种数据抽象三种数据抽象 定义某一类概念作为现实世界中定义某一类概念作为现实世界中一组对象的类型。在一组对象的类型。在E-RE-R模型中，实体模型中，实体型就是这种抽象。型就是这种抽象。 21 定义某一类型的组成成分。其数定义某一类型的组成成分。其数学意义就是笛卡儿积的概念。在学意义就是笛卡儿积的概念。在E-RE-R模模型中若干属性的聚集组成了实体型，型中若干属性的聚集组成了实体型，就是这种抽象。就是这种抽象。 某一类型的成分仍是一个聚集。某一类型的成分仍是一个聚集。2223 定义类型之间的一种子集联系，定义类型之间的一种子集联系，即将一组具有某些共同特
11、征的对象合即将一组具有某些共同特征的对象合并成更高一层意义上的对象。并成更高一层意义上的对象。242. 2. 采用采用E-RE-R图方法的图方法的DBDB概念设计概念设计 过程：过程：F 设计局部模式设计局部模式F 把各局部模式综合成一个全局把各局部模式综合成一个全局E-RE-R模式模式F 对全局对全局E-RE-R模式进行优化，得到模式进行优化，得到最终的最终的E-RE-R模式，即概念模式模式，即概念模式25例：假设某公司在多个地区设有销售部经销例：假设某公司在多个地区设有销售部经销本公司的各种产品，每个销售部聘用多名职本公司的各种产品，每个销售部聘用多名职工，且每名职工只属于一个销售部。销售
12、部工，且每名职工只属于一个销售部。销售部有部门名称、地区和电话等属性，产品有产有部门名称、地区和电话等属性，产品有产品编码、品名和单价等属性，职工有职工号、品编码、品名和单价等属性，职工有职工号、姓名和性别等属性，每个销售部销售产品有姓名和性别等属性，每个销售部销售产品有数量属性。数量属性。 1 1根据上述语义画出根据上述语义画出E-RE-R图，要求在图中画图，要求在图中画出属性并注明联系的类型；出属性并注明联系的类型；2 2试将试将E-RE-R模型转换成关系模型，并指出每模型转换成关系模型，并指出每个关系模式的主码和外码。个关系模式的主码和外码。267.5 7.5 逻辑结构设计逻辑结构设计2
13、71. 1. 逻辑设计的步骤逻辑设计的步骤282. E-R2. E-R图向关系模型的转换图向关系模型的转换2930313233343536373839404142434445例：假设某公司在多个地区设有销售部经销例：假设某公司在多个地区设有销售部经销本公司的各种产品，每个销售部聘用多名职本公司的各种产品，每个销售部聘用多名职工，且每名职工只属于一个销售部。销售部工，且每名职工只属于一个销售部。销售部有部门名称、地区和电话等属性，产品有产有部门名称、地区和电话等属性，产品有产品编码、品名和单价等属性，职工有职工号、品编码、品名和单价等属性，职工有职工号、姓名和性别等属性，每个销售部销售产品有姓名
14、和性别等属性，每个销售部销售产品有数量属性。数量属性。 1 1根据上述语义画出根据上述语义画出E-RE-R图，要求在图中画图，要求在图中画出属性并注明联系的类型；出属性并注明联系的类型；2 2试将试将E-RE-R模型转换成关系模型，并指出每模型转换成关系模型，并指出每个关系模式的主码和外码。个关系模式的主码和外码。467.6 7.6 数据库的物理设计数据库的物理设计47481. 1. 物理设计的步骤物理设计的步骤495051527.7 7.7 数据库的实施数据库的实施53541. 1. 数据库数据的载入数据库数据的载入552. 2. 应用程序的编码和调试应用程序的编码和调试563. 3. 数据库的试运行数据库的试运行577.8 7.8 数据库的维护数据库的维护587.8 7.8 数据库的维护数据库的维护5960
