5.1数据库系统设计概述（课件）-《数据库应用技术-SQL Server》同步教学（人民邮电版）

数据库系统设计 第5章 目录 01 数据库系统 设计概述 02 需求分析 03 概念结构设计 04 逻辑结构设计 05 物理结构设计 06 数据库实施 07 数据库运行 和维护 本章主要内容 本章主要介绍数据库系统设计的整体过程及具体设计过程中使用的相关方法和技术。从数据库设计的概念出发，引出了数据库系统设计的内容、特点、使用的方法、基本过程和步骤；重点介绍需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库运行和维护等阶段的具体设计内容和步骤，并详细介绍需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计的模型设计方法和模型创建步骤。 准备知识 模型是对事物、对象、过程等客观系统中人们感兴趣的内容的模拟和抽象表达，是理解系统的思维工具。 数据模型也是一种模型，是计算机世界对现实世界数据特征的抽象、表示和处理的工具。 数据库不仅要反映数据本身内容，而且要反映数据之间的联系，而这种模拟是通过数据模型实现的。 数据模型是数据库的框架，是数据库的核心和基础。 数据库系统设计概述 第5章 01 5.1.1 数据库系统设计的内容 数据库设计是根据用户需求研制数据库系统结构的过程。 数据库设计人员基于给定的应用环境，运用数据库设计的相关方法和技术，建立一个性能良好的、能满足不同用户使用要求又能被选定的数据库管理系统接受的数据库系统模式。 数据库系统设计包含数据库系统的结构设计和行为设计两方面内容。 1. 数据库系统的结构设计 数据库系统的结构设计是指针对特定的应用环境，进行数据库模式设计的过程，包括数据库的概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计。 数据库的结构设计的过程是：设计人员首先将现实世界中的实体、实体间的联系用E-R图表示，再将各个E-R图汇总，得出数据库的概念结构模型；然后，将概念结构模型转化为数据库的逻辑结构模型表示；最后，把数据库的逻辑结构模型进行物理实现，获得数据库系统的存储模式和存取方法。 数据库系统的结构设计又称为数据库系统的静态结构设计。 2. 数据库系统的行为设计 数据库系统的行为设计的概念：设计者确定数据库用户的行为和动作的过程。其中数据库用户的行为和动作是指用户对数据进行的查询和统计、事务处理及报表处理等操作。 数据库系统的行为设计步骤是：将现实世界中的数据对象及使用情况用数据流图和数据字典表示，详细描述在特定应用环境下各种用户对数据的操作要求（包括操作对象、方法、频度和实时性要求），进而得出系统的层次结构，确定系统的功能模块结构、数据库系统的子模式和系统数据流图。 数据库的行为设计也被称为数据库的动态结构设计。 5.1.2 数据库系统设计的特点 数据库系统设计的过程是一个自顶向下、逐步求精的过程。 概况起来，数据库系统设计具有综合性、结构设计和行为设计相互分离又紧密联系两个基本特点。 1. 综合性 数据库系统设计，既要完成后台数据库创建工作（是数据库工程），也要完成前端应用软件的开发工作（是软件工程）。 数据库系统设计涉及的知识领域广，不仅包含计算机专业知识，还包含应用系统的业务领域知识；同时它还要解决技术及非技术两方面的问题。 “三分技术，七分管理，十二分基础数据”是数据库设计的基本规律。数据库系统设计的管理人员要加强管理和控制，做好基础数据的收集、入库工作。 2. 结构设计和行为设计相互分离又紧密联系 结构设计是指数据库的模式结构设计和物理实现，它包括概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计。 行为设计是指应用程序设计，包括功能组织、流程控制等方面的设计。 数据库系统设计人员应当具有战略眼光，考虑到当前、近期和远期3个时段的用户需求。 5.1.3 数据库系统设计的方法 为了使数据库系统设计更合理、更有效，在数据库设计的过程中需要有效的指导原则，这种原则被称为数据库系统设计方法。 数据库系统设计方法主要分为直观设计法、规范设计法和计算机辅助设计法3类。 1. 直观设计法 又称手工试凑法。 特点：依赖于设计者的经验和技术水平。 不足：缺乏科学理论和工程方法的支持，设计的质量很难保证。 2. 规范设计法 新奥尔良方法：将数据库系统设计分成需求分析（分析用户需求的数据及数据的联系）、概念结构设计（信息分析和定义）、逻辑结构设计（设计实现）和物理结构设计（物理数据库设计）4个阶段。 特点：注重数据库系统的结构设计 不足：忽略了数据库系统用户在使用数据库时进行的查询、统计、事务处理和报表处理等操作。 2. 规范设计法 改进新奥尔良方法：把数据库系统设计分为需求分析、结构设计、行为设计、数据库实施、数据库运行和维护5个阶段。 其中，结构设计包含概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计3个阶段；行为设计包含应用系统总体设计、详细设计、编码与实现3个阶段。 特点：数据库系统设计包括设计系统开发的全过程，具有综