文档介绍：第二单元数据库设计
设计方法
提出问题
概念设计
逻辑设计
物理设计
本单元总结
数据库设计基本方法
要使用数据库技术来解决和管理来自客观世界的各种问题与事物,首先碰到的问题是数据如何组织和数据按什么样的组织结构装入数据库中,也就是要根据具体任务的需求和所具有的数据库管理系统提供的功能进行数据库设计。
根据用户要求,来开发满足特定数据库系统要求的数据库结构的过程称之为数据库设计。通常设计分成两大部分:
数据库逻辑设计:就是根据用户的要求,设计某个特定的数据库管理系统能处理的数据库全局逻辑结构(概念模式)和数据的组织结构(数据模型);
数据库的物理设计:就是在逻辑结构确定下,设计数据库的存储结构。
现实世界
信息世界
机器世界
概念模型
物理模型
逻辑模型
设计
数据库设计=逻辑设计+物理设计
概念结构设计
逻辑结构设计
物理结构设计
数据库设计
在数据库设计过程中,如果直接将现实世界的信息设计成某个特定数据库管理系统下的逻辑结构(层次、网状或关系的),是非常困难的。
因此,应首先根据收集到的用户在数据和处理上的需求,按照现实世界信息的联系与特征,描述为每个业务的局部数据结构(实体E和关系R),然后通过一定的工具将各个局部数据结构合并成一个统一的全局数据结构,将这样一个设计过程称之为概念结构设计阶段(不直接与特定的数据库管理系统相联系) 。
用于概念结构设计的实体-关系模型(E-R图)也常称之为数据库的概念模型。
概念结构设计阶段
逻辑结构设计就是将概念结构设计阶段所定义的全局数据结构(E-R图)转换成特定的数据库管理系统所能处理的逻辑结构(数据模型)。
逻辑结构的设计过程要求满足:
①必须能准确反映现实世界用户对数据的要求。
②应尽可能地消除冗余的数据和冗余的联系,使其保持最小的冗余度。
③在结构内部必须保持数据的一致性,不允许有互相矛盾与冲突的东西存在。
④必须满足对数据处理的要求,尽可能使数据规范化。
逻辑结构设计阶段
物理结构设计就是对逻辑结构设计中所确定的数据模型取一个最适合应用的物理结构来存放数据。在物理结构设计中要解决文件的组织方式和存取方法、索引的建立、数据的存放、数据的压缩、缓冲区的大小及管理方式、文件在存储介质上的分配等等,因此物理结构设计的好坏直接影响系统的处理效率和系统开销,可见物理结构设计对系统性能的影响最大,是一个重要的设计阶段。
物理结构设计阶段
确定实体
确定实体的属性
确定实体的标识属性(关键字)
确定实体间的联系和联系类型
画出表示概念模型的分E-R图
组合分E-R图形成全局E-R图
概念模型设计步骤
实体
联系类
关系
属性
两个实体集之间的联系
若有实体集A和B,对于实体集A中的每一个实体,实体集B中至多有一个实体与之联系,反之亦然,则称实体集A与实体集B具有一对一的联系,记为1:1。
例如,在学校管理中,一个学校只有一个(正)校长,而一个校长只在一个学校中任职,则学校和校长之间是一对一的联系。
任职
学校
校长
1
1
两个实体集之间的1:1联系
若有实体集A和B,对于实体集A中的每一个实体,实体集B中有n个实体与之联系,反之,对于实体集B中的每一个实体,实体集A中至多只有一个实体与之联系,则称实体集A与实体集B具有一对多的联系,记为1:n。
例如,出版社出版书籍,一个出版社可以出版多种书籍,但同一本书仅为一个出版社出版,则出版社与书之间的联系就为一对多的联系。
出版
出版社
书
1
n
两个实体集之间的1:n联系