《数据库系统原理与应用（第二版）》课件第8章.ppt

1、第八章 数据库设计 数据库设计数据库设计 8.1 数据库设计概述 8.2 需求分析 8.3 概念结构设计 8.4 逻辑结构设计 8.5 数据库的物理设计 8.6 数据库实施 8.7 数据库运行与维护8.1 数据库设计概述数据库设计概述 数据库设计是指对一个给定的应用环境，构造最优的、数据库设计是指对一个给定的应用环境，构造最优的、最有效的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使最有效的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够高效率地存取数据，满足各种用户的应用需求。之能够高效率地存取数据，满足各种用户的应用需求。数据库设计通常是在一个通用的数据库设计通常是在一个通用的DBMSDBMS支持下进

2、行的，支持下进行的，本书都是以关系数据库本书都是以关系数据库SQL Server 2005SQL Server 2005为基础来设为基础来设计数据库的。计数据库的。1.1.数据库的设计分为数据库的设计分为6 6个阶段个阶段（1 1）需求分析。收集和）需求分析。收集和分析用户对系统的信息分析用户对系统的信息需求和处理需求，得到需求和处理需求，得到设计系统所必须的需求设计系统所必须的需求信息，建立系统说明文信息，建立系统说明文档。档。（2 2）概念结构设计。概）概念结构设计。概念结构设计是整个数据库念结构设计是整个数据库设计的关键。它通过对用设计的关键。它通过对用户的需求进行综合、归纳户的需求进行

3、综合、归纳与抽象，形成一个独立于与抽象，形成一个独立于具体具体DBMSDBMS的概念模型。的概念模型。（3 3）逻辑结构设计。在概念模型的基础上导出一种）逻辑结构设计。在概念模型的基础上导出一种DBMSDBMS支持支持的逻辑数据库模型（如关系型、网络型或层次型），该模型的逻辑数据库模型（如关系型、网络型或层次型），该模型应满足数据库存取、一致性及运行等各方面的用户需求。应满足数据库存取、一致性及运行等各方面的用户需求。（4 4）物理结构设计。从一个满足用户需求的已确定的逻辑模）物理结构设计。从一个满足用户需求的已确定的逻辑模型出发，在限定的软、硬件环境下，利用型出发，在限定的软、硬件环境下，利

4、用DBMSDBMS提供的各种手提供的各种手段设计数据库的内模式，即设计数据的存储结构和存取方法。段设计数据库的内模式，即设计数据的存储结构和存取方法。（5 5）数据库实施。运用）数据库实施。运用DBMSDBMS提供的数据语言及宿主语言，提供的数据语言及宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。用程序，组织数据入库，并进行试运行。（6 6）数据库运行和维护）数据库运行和维护2.数据库各级模式的设计数据库结构设计不同阶段设计的最终目标是要完成数据数据库结构设计不同阶段设计的最终目标是要完成数

5、据库不同级别的数据模式设计库不同级别的数据模式设计 8.2.1 需求分析的任务需求分析的任务8.2 需求分析需求分析根据需求分析的目标，需求分析这一阶段的任务主要有根据需求分析的目标，需求分析这一阶段的任务主要有两项：两项：（1 1）确定设计范围。通过详细调查现实世界要处理的对）确定设计范围。通过详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门和企业等），弄清现行系统（手工系统象（组织、部门和企业等），弄清现行系统（手工系统或计算机系统）的功能划分、总体工作流程，明确用户或计算机系统）的功能划分、总体工作流程，明确用户的各种需求。的各种需求。（2 2）数据收集与分析。需求分析的重点是在调查研究的）数据

6、收集与分析。需求分析的重点是在调查研究的基础上，获得数据库设计所必须的数据信息。基础上，获得数据库设计所必须的数据信息。8.2.2 8.2.2 需求分析的基本步骤需求分析的基本步骤1 1调查与初步分析用户的需求，确定系统的边界调查与初步分析用户的需求，确定系统的边界（1 1）首先调查组织机构情况。）首先调查组织机构情况。（2 2）然后调查各部门的业务活动情况。）然后调查各部门的业务活动情况。（3 3）在熟悉了业务活动的基础上，协助用户明确对新系）在熟悉了业务活动的基础上，协助用户明确对新系统的各种要求，包括信息要求、处理要求、安全性与完整统的各种要求，包括信息要求、处理要求、安全性与完整性要求

7、，这是调查的又一个重点。性要求，这是调查的又一个重点。（4 4）最后对前面调查的结果进行初步分析，确定新系统）最后对前面调查的结果进行初步分析，确定新系统的边界，确定哪些功能由计算机完成或将来由计算机完成，的边界，确定哪些功能由计算机完成或将来由计算机完成，哪些活动由人工完成哪些活动由人工完成2 2分析和表达用户的需求分析和表达用户的需求（1 1）数据流图）数据流图数据流图（数据流图（Data Data Flow DiagramFlow Diagram，简，简称称DFDDFD）是一种最）是一种最常用的结构化分析常用的结构化分析工具，它用图形的工具，它用图形的方式来表达数据处方式来表达数据处理系

8、统中信息的变理系统中信息的变换和传递过程。如换和传递过程。如图图8-48-4所示，数据所示，数据流图有流图有4 4种基本符种基本符号。号。（2 2）数据字典）数据字典(DD)(DD)1 1）数据项条目：数据项是不可再分的数据单位，它直接反）数据项条目：数据项是不可再分的数据单位，它直接反映事物的某一特征。映事物的某一特征。2 2）数据结构条目：反映了数据之间的组合关系。）数据结构条目：反映了数据之间的组合关系。3 3）数据流条目：数据流是数据结构在系统内传输的路径。）数据流条目：数据流是数据结构在系统内传输的路径。4 4）数据文件条目：数据文件是数据项停留或保存的地方，）数据文件条目：数据文件

9、是数据项停留或保存的地方，也是数据流的来源和去向之一。也是数据流的来源和去向之一。5 5）处理过程条目。）处理过程条目。8.2.3 需求分析应用实例需求分析应用实例现要开发高校图书管理系统。经过可行性分析和初步的需求现要开发高校图书管理系统。经过可行性分析和初步的需求调查，确定了系统的功能边界，该系统应能完成下面的功能：调查，确定了系统的功能边界，该系统应能完成下面的功能：（1 1）读者注册；）读者注册；（2 2）读者借书；）读者借书；（3 3）读者还书；）读者还书；（4 4）图书查询。）图书查询。1 1数据流图数据流图通过对系统的通过对系统的信息及业务流信息及业务流程进行初步分程进行初步分析

10、后，首先抽析后，首先抽象出该系统最象出该系统最高层的数据流高层的数据流图，即把整个图，即把整个数据处理过程数据处理过程看成是一个加看成是一个加工的顶层数据工的顶层数据流图，如图所流图，如图所示示顶层数据流图反映了图书管理系统与外界的接口，但未表明数据的加工要顶层数据流图反映了图书管理系统与外界的接口，但未表明数据的加工要求，需要进一步细化。根据前面图书管理系统功能边界的确定，再对图书求，需要进一步细化。根据前面图书管理系统功能边界的确定，再对图书管理系统顶层数据流图中的处理功能做进一步分解，可分解为读者注册、管理系统顶层数据流图中的处理功能做进一步分解，可分解为读者注册、借书、还书和查询四个子

11、功能，这样就得到了图书管理系统的第借书、还书和查询四个子功能，这样就得到了图书管理系统的第0 0层数据流层数据流图，如图所示图，如图所示从图书管理系统第从图书管理系统第0 0层数据流图中可以看出，在图书管理的不层数据流图中可以看出，在图书管理的不同业务中，借书、还书、查询这几个处理较为复杂，使用到同业务中，借书、还书、查询这几个处理较为复杂，使用到不同的数据较多，因此有必要对其进行更深层次的分析，即不同的数据较多，因此有必要对其进行更深层次的分析，即构建这些处理的第构建这些处理的第1 1层数据流图。下面的图层数据流图。下面的图8-78-7分别给出了借分别给出了借书、还书、查询子功能的第书、还书

12、、查询子功能的第1 1层数据流图。层数据流图。2 2数据字典数据字典 （1 1）数据项描述）数据项描述数据项名称：借书证号数据项名称：借书证号别名：卡号别名：卡号含义说明：惟一标识一个借书证含义说明：惟一标识一个借书证类型：字符型类型：字符型长度：长度：20（2）数据结构描述名称：读者类别名称：读者类别含义说明：定义了一个读者类别的有关信息含义说明：定义了一个读者类别的有关信息组成结构：类别代码组成结构：类别代码+类别名称类别名称+可借阅数量可借阅数量+借阅天数借阅天数+超期罚款额超期罚款额名称：读者名称：读者含义说明：定义了一个读者的有关信息含义说明：定义了一个读者的有关信息组成结构：姓名组

13、成结构：姓名+性别性别+所在部门所在部门+读者类型读者类型名称：图书名称：图书含义说明：定义了一本图书的有关信息含义说明：定义了一本图书的有关信息组成结构：图书编号组成结构：图书编号+图书名称图书名称+作者作者+出版社出版社+价格价格（3）数据流（非数据项）说明 数据流名称：借书单数据流名称：借书单含义：读者借书时填写的单据含义：读者借书时填写的单据来源：读者来源：读者去向：审核借书去向：审核借书数据流量：数据流量：250份份/天天组成：借书证编号组成：借书证编号+借阅日期借阅日期+图书编号图书编号数据流名称：还书单数据流名称：还书单含义：读者还书时填写的单据含义：读者还书时填写的单据来源：读

14、者来源：读者去向：审核还书去向：审核还书数据流量：数据流量：250份份/天天组成：借书证编号组成：借书证编号+还书日期还书日期+图书编号图书编号（4 4）数据存储说明）数据存储说明 数据存储名称：图书信息表数据存储名称：图书信息表含义说明：存放图书有关信息含义说明：存放图书有关信息组成结构：图书组成结构：图书+库存数量库存数量 说明：数量用来说明图书在仓库中的存放数说明：数量用来说明图书在仓库中的存放数数据存储名称：读者信息表数据存储名称：读者信息表含义说明：存放读者的注册信息含义说明：存放读者的注册信息组成结构：读者组成结构：读者+卡号卡号+卡状态卡状态+办卡日期办卡日期说明：卡状态是指借书

15、证当前被锁定还是正常使用说明：卡状态是指借书证当前被锁定还是正常使用数据存储名称：借书记录数据存储名称：借书记录含义说明：存放读者的借书、还书信息含义说明：存放读者的借书、还书信息组成结构：卡号组成结构：卡号+书号书号+借书日期借书日期+还书日期还书日期说明：要求能立即查询并修改说明：要求能立即查询并修改 （5 5）处理过程说明）处理过程说明 处理过程名称：审核借书证处理过程名称：审核借书证输入：借书证输入：借书证输出：认定合格的借书证输出：认定合格的借书证加工逻辑：根据读者信息表和读者借书证，加工逻辑：根据读者信息表和读者借书证，如果借书证在读者信息表中存在并且没有被锁如果借书证在读者信息表

16、中存在并且没有被锁定，那么借书证是有效的借书证，否则是无效定，那么借书证是有效的借书证，否则是无效的借书证。的借书证。8.3.1 8.3.1 概念结构设计的方法和步骤概念结构设计的方法和步骤1 1自顶向下设计法自顶向下设计法 2 2自底向上设计法自底向上设计法 3 3由里向外设计法由里向外设计法 4 4混合策略设计法混合策略设计法 8.3 8.3 概念结构设计概念结构设计首先将需求分析结果综合成一个一致、统一的需求说明。首先将需求分析结果综合成一个一致、统一的需求说明。然后，在此基础上设计一个全局概念结构，再根据该结构然后，在此基础上设计一个全局概念结构，再根据该结构为不同的用户或应用设计局部

17、的概念结构为不同的用户或应用设计局部的概念结构 1 1自顶向下设计法自顶向下设计法 2 2自底向上设计法自底向上设计法 这种方法首先以各部分的需求说明为基础，设计出各自的这种方法首先以各部分的需求说明为基础，设计出各自的局部概念结构，这些局部的概念结构相当于各部分的局部局部概念结构，这些局部的概念结构相当于各部分的局部视图。然后将各局部视图集成起来，形成全局的概念结构视图。然后将各局部视图集成起来，形成全局的概念结构 3 3由里向外设计法由里向外设计法这种方法是首先定义系统核心概念结构，然后向外扩充，这种方法是首先定义系统核心概念结构，然后向外扩充，生成其他概念结构，直至完成总体的概念结构的设

18、计生成其他概念结构，直至完成总体的概念结构的设计 4 4混合策略设计法混合策略设计法这种方法采用自顶向下与自底向上相结合的方法。首这种方法采用自顶向下与自底向上相结合的方法。首先用自顶向下的策略设计一个全局概念结构的框架，先用自顶向下的策略设计一个全局概念结构的框架，然后以它为骨架，集成由自底向上策略中设计的各局然后以它为骨架，集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构部概念结构 在进行数据库概念结构设计时，最常采用的设计方法是自底在进行数据库概念结构设计时，最常采用的设计方法是自底向上的设计方法，它通常分为两步：第一步是抽象数据并设向上的设计方法，它通常分为两步：第一步是抽象数据并设计局部视图

19、，得到局部的概念结构；第二步是集成局部视图，计局部视图，得到局部的概念结构；第二步是集成局部视图，得到全局的概念结构。其设计步骤如图得到全局的概念结构。其设计步骤如图8-98-9所示所示 8.3.2 8.3.2 局部视图设计局部视图设计局部视图设计是根据系统的具体情况，在多层的数据流图中选局部视图设计是根据系统的具体情况，在多层的数据流图中选择一个适当层次的数据流图，作为设计分择一个适当层次的数据流图，作为设计分E-RE-R图的出发点，并让图的出发点，并让数据流图中的每一个部分都对应一个局部应用。选择好局部应数据流图中的每一个部分都对应一个局部应用。选择好局部应用之后，就可以对每个局部应用逐一

20、设计分用之后，就可以对每个局部应用逐一设计分E-RE-R图了。局部图了。局部E-RE-R图的设计分为如下的几个步骤，如图图的设计分为如下的几个步骤，如图8-108-10所示。所示。实体和属性之间没有严格的区别界限，但对于属性来实体和属性之间没有严格的区别界限，但对于属性来讲，可以用下面的两条准则作为依据：讲，可以用下面的两条准则作为依据：（1 1）作为属性必须是不可再分的数据项，也就是属性中）作为属性必须是不可再分的数据项，也就是属性中不能再包含其他的属性。不能再包含其他的属性。（2 2）属性不能与其他实体之间具有联系。）属性不能与其他实体之间具有联系。1 1确定实体类型和属性确定实体类型和属

21、性 依据需求分析结果，考察任意两个实体类型之间是否依据需求分析结果，考察任意两个实体类型之间是否存在联系，若有，则确定其类型（一对一，一对多或存在联系，若有，则确定其类型（一对一，一对多或多对多），接下来要确定哪些联系是有意义的，哪些多对多），接下来要确定哪些联系是有意义的，哪些联系是冗余的，并消除冗余的联系。所谓冗余的联系联系是冗余的，并消除冗余的联系。所谓冗余的联系是指无意义的或可以从其他联系导出的联系。是指无意义的或可以从其他联系导出的联系。2 2确定实体间的联系确定实体间的联系 确定了实体及实体间的联系后，可用确定了实体及实体间的联系后，可用E-RE-R图描述出来。图描述出来。形成局部

22、形成局部E-RE-R图之后，还必须返回去征求用户意见，使图之后，还必须返回去征求用户意见，使之如实地反映现实世界，同时还要进一步规范化，以之如实地反映现实世界，同时还要进一步规范化，以求改进和完善。每个局部视图必须满足：求改进和完善。每个局部视图必须满足：（1 1）对用户需求是完整的。）对用户需求是完整的。（2 2）所有实体、属性、联系都有惟一的名字。）所有实体、属性、联系都有惟一的名字。（3 3）不允许有异名同义、同名异义的现象。）不允许有异名同义、同名异义的现象。（4 4）无冗余的联系。）无冗余的联系。3 3画出局部画出局部E-RE-R图图8.3.3 8.3.3 视图的集成视图的集成 各个

23、局部视图建立好后，还需要对它们进行合并，集各个局部视图建立好后，还需要对它们进行合并，集成为一个整体的数据概念结构，即总成为一个整体的数据概念结构，即总E-RE-R图。集成局部图。集成局部E-RE-R图型，设计全局图型，设计全局E-RE-R模型的步骤如图模型的步骤如图8-128-12所示。所示。1 1合并局部合并局部E-RE-R图，生成初步图，生成初步E-RE-R图图 把局部把局部E-RE-R图集成为全局图集成为全局E-RE-R图时，一般采用两两集成的方法，图时，一般采用两两集成的方法，即：先将具有相同实体的两个即：先将具有相同实体的两个E-RE-R图，以该相同实体为基准进图，以该相同实体为基

24、准进行集成。如果还有相同实体的行集成。如果还有相同实体的E-RE-R图，再次集成，这样一直下图，再次集成，这样一直下去，直到所有的具有相同实体的局部去，直到所有的具有相同实体的局部E-RE-R图都被集成，从而初图都被集成，从而初步得到总的步得到总的E-RE-R图。图。将局部的将局部的E-RE-R图集成为全局的图集成为全局的E-RE-R图时，可能存在三类冲突图时，可能存在三类冲突 ：（1 1）属性冲突。）属性冲突。（2 2）命名冲突。）命名冲突。（3 3）结构冲突）结构冲突2 2修改和重构初步E-R图，消除冗余，生成基本E-R图（1 1）用分析的方法消除冗余。分析方法是消除冗余的主）用分析的方法

25、消除冗余。分析方法是消除冗余的主要方法。要方法。（2 2）用规范化理论消除冗余。）用规范化理论消除冗余。产品使用材料的用量可以由组成产品的零件数和每个产品使用材料的用量可以由组成产品的零件数和每个零件消耗的材料数据零件消耗的材料数据（即图中的（即图中的“耗用量耗用量”）推导出来，因此）推导出来，因此“用量用量”属于冗余数据，应该予以属于冗余数据，应该予以消除。产品与材料间的消除。产品与材料间的m m：n n的联系属于也冗余联系，它可以从产品与零件、的联系属于也冗余联系，它可以从产品与零件、零件与材料的联系中推导出来，因此也应该去掉零件与材料的联系中推导出来，因此也应该去掉 8.3.4 8.3.

26、4 概念结构设计实例概念结构设计实例参照数据字典中对数据存储的描述，可初步确定三个实体参照数据字典中对数据存储的描述，可初步确定三个实体的属性为：的属性为：读者：读者：卡号卡号，姓名，性别，部门，类别、办卡日期，卡，姓名，性别，部门，类别、办卡日期，卡状态状态图书：图书：书号书号，书名，作者，价格，出版社，库存数量，书名，作者，价格，出版社，库存数量借还记录：借还记录：卡号，书名，借书日期卡号，书名，借书日期，还书日期，还书日期其中有下划线的属性为实体的码。其中有下划线的属性为实体的码。1 1标识图书管理系统中的实体和属性标识图书管理系统中的实体和属性2 2确定实体间的联系确定实体间的联系8.

27、4.1 8.4.1 逻辑结构设计的任务和步骤逻辑结构设计的任务和步骤 逻辑结构设计的主要目标是将概念结构转换为一个特定逻辑结构设计的主要目标是将概念结构转换为一个特定的的DBMSDBMS可处理的数据模型和数据库模式。该模型必须满可处理的数据模型和数据库模式。该模型必须满足数据库的存取、一致性及运行等各方面的用户需求。足数据库的存取、一致性及运行等各方面的用户需求。逻辑结构的设计过程如图逻辑结构的设计过程如图8-188-18所示。所示。8.4 8.4 逻辑结构设计逻辑结构设计从图从图8-188-18中可以看出，概念模型向逻辑模型的转换过程分为中可以看出，概念模型向逻辑模型的转换过程分为3 3步进

28、行：步进行：（1 1）把概念模型转换为一般的数据模型。）把概念模型转换为一般的数据模型。（2 2）将一般的数据模型转换成特定的）将一般的数据模型转换成特定的DBMSDBMS所支持的数据模型。所支持的数据模型。（3 3）通过优化方法将其转化为优化的数据模型。）通过优化方法将其转化为优化的数据模型。8.4.2 8.4.2 概念模型转换为一般的关系模型概念模型转换为一般的关系模型（1 1）一个）一个1 1：1 1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端所对应的关系模式合并。任意一端所对应的关系模式合并。（2 2）一个）一个1:n1:n联系可以转换为

29、一个独立的关系模式，也可以联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与与n n端所对应的关系模式合并。端所对应的关系模式合并。（3 3）一个）一个m:nm:n联系转换为一个关系模式。转换的方法为：与联系转换为一个关系模式。转换的方法为：与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，新关系的码为两个相连实体码的组合。属性，新关系的码为两个相连实体码的组合。（4 4）三个或三个以上实体间的多元联系转换为一个关系模式。）三个或三个以上实体间的多元联系转换为一个关系模式。1实体的转换规则将将E-RE-R图中的每一个常规实体转换为一个关

30、系，实体的属性就图中的每一个常规实体转换为一个关系，实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。是关系的属性，实体的码就是关系的码。2 2实体间联系的转换规则实体间联系的转换规则3 3关系合并规则关系合并规则为了减少系统中的关系个数，如果两个关系模式具有相同的为了减少系统中的关系个数，如果两个关系模式具有相同的主码，可以考虑将它们合并为一个关系模式。合并的方法是主码，可以考虑将它们合并为一个关系模式。合并的方法是将其中一个关系模式的全部属性加入到另一个关系模式中，将其中一个关系模式的全部属性加入到另一个关系模式中，然后去掉其中的同义属性，并适当调整属性的次序。然后去掉其中的同义属性，并适当

31、调整属性的次序。8.4.3 8.4.3 逻辑结构设计综合实例逻辑结构设计综合实例下面仍以图书管理系统的基本下面仍以图书管理系统的基本E-RE-R模型（图模型（图8-178-17）为例，）为例，说明基本说明基本E-RE-R模型转换成初始关系模型的规则：模型转换成初始关系模型的规则：（1 1）将图）将图8-178-17中的实体转换成关系模式。中的实体转换成关系模式。（2 2）将图）将图8-178-17中的中的1:n1:n联系联系“属于属于”转换为关系模型。转换为关系模型。（3 3）将图）将图8-178-17中的中的m:nm:n联系联系“借还借还”转换为关系模型。转换为关系模型。（4 4）将具有相同

32、码的关系合并）将具有相同码的关系合并。数据性质关系名属性说明实体读者借书证号，姓名，性别，部门，类别代码，办证日期，借书证状态类 别 代 码 为 与“属于”联系合并后新增的属性实体读者类别类别代码，类别名称，可借阅数量，可借阅天数，超期罚款额 实体图书书号，书名，作者，价格，出版社，库存数量 联系借还借书证号，书号，借书日期，还书日期 表表8-1图书管理系统的关系模型信息图书管理系统的关系模型信息8.4.4 8.4.4 将一般的关系模型转换为将一般的关系模型转换为SQL Server 2005SQL Server 2005下下的关系模型的关系模型字段代码字段名称字段类型长度小数是否为空CARD

33、ID卡号char20 NOT NULLNAME姓名char16 NOT NULLSEX性别bit NULLDEPT部门char30 NULL（1 1）READERREADER（读者表）（读者表）字段代码字段名称字段类型长度小数是否为空ClASSID类别代码int NOT NULLBZDATE办卡日期datetime NULLCARDSTATE卡状态bit NULL（1 1）READERREADER（读者表）续（读者表）续（2 2）DZCLASSDZCLASS（读者类别表）（读者类别表）字段代码字段代码字段名称字段名称字段类型字段类型长度长度小数小数是否为空是否为空CLASSID类别代码类别代码

34、int NOT NULLCLASSNAME类别名称类别名称char16 NOT NULLPERMITDAY可借阅天数可借阅天数int NULLPERMITQTY可借阅数量可借阅数量int NULLPENALTY超期罚款额超期罚款额money NULL（3 3）BOOKBOOK（图书表）（图书表）字段代码字段代码字段名称字段名称字段类型字段类型长度长度小数小数是否为空是否为空BOOKID书号书号char20 NOT NULLBOOKNAME书名书名varchar20 NOT NULLEDITER作者作者varchar8 NULLPRICE价格价格money NULLPUBLISHER出版社出版社

35、varchar20 NULLQTY库存数量库存数量int NOT NULL（4 4）BORROWBORROW（借还表）（借还表）字段代码字段代码字段名称字段名称字段类型字段类型长度长度小数小数是否为空是否为空CARDID借书证号借书证号char20 NOT NULLBOOKID书号书号char20 NOT NULLBDATE借书日期借书日期datetime NOT NULLSDATE还书日期还书日期datetime NULL返回本节返回本节8.4.5 8.4.5 数据模型的优化数据模型的优化（1 1）确定各属性之间的数据依赖。）确定各属性之间的数据依赖。（2 2）对各个关系模式之间的数据依赖进

36、行极小化处理，）对各个关系模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余的联系。消除冗余的联系。（3 3）判断每个关系的范式，根据实际需要确定最合适的）判断每个关系的范式，根据实际需要确定最合适的范式。范式。（4 4）根据需求分析阶段得到的处理要求，分析这些模式）根据需求分析阶段得到的处理要求，分析这些模式是否适用于用户的应用环境，从而确定是否要对某些是否适用于用户的应用环境，从而确定是否要对某些模式进行分解或合并。模式进行分解或合并。（5 5）对关系模式进行必要的分解，以提高数据的操作效）对关系模式进行必要的分解，以提高数据的操作效率和存储空间的利用率。率和存储空间的利用率。8.4.68.4.6

37、设计用户外模式设计用户外模式在定义外模式时可以考虑以下因素：在定义外模式时可以考虑以下因素：（1 1）使用更符合用户习惯的别名。）使用更符合用户习惯的别名。（2 2）对不同级别的用户定义不同的外模式，以保证数据）对不同级别的用户定义不同的外模式，以保证数据的安全。的安全。（3 3）简化用户对系统的使用。）简化用户对系统的使用。8.5 8.5 数据库的物理设计数据库的物理设计1 1确定数据库的物理结构确定数据库的物理结构 2 2评价物理结构评价物理结构1确定数据库的物理结构 1 1）顺序存储。）顺序存储。2 2）散列存储。）散列存储。3 3）索引存储。）索引存储。（1 1）存储结构的设计）存储结

38、构的设计（2 2）存取方法设计）存取方法设计 存取方法是快速存取数据库中的数据的技术，数存取方法是快速存取数据库中的数据的技术，数据库管理系统一般都提供多种存取方法。具体采据库管理系统一般都提供多种存取方法。具体采取哪种存取方法由系统根据数据的存储结构来决取哪种存取方法由系统根据数据的存储结构来决定，用户一般不能干预定，用户一般不能干预 （3 3）存放位置的设计）存放位置的设计 为了提高系统性能，数据应根据应用情况将易变部分为了提高系统性能，数据应根据应用情况将易变部分与稳定部分，经常存取部分和存取频率较低部分分开与稳定部分，经常存取部分和存取频率较低部分分开存放存放 2 2评价物理结构评价物

39、理结构评价物理数据库的方法完全依赖于所选用的评价物理数据库的方法完全依赖于所选用的DBMSDBMS，主，主要是从定量估算各种方案的存储空间、存取时间和维要是从定量估算各种方案的存储空间、存取时间和维护代价入手，对估算结果进行权衡、比较，选择出一护代价入手，对估算结果进行权衡、比较，选择出一个较优的合理的物理结构。如果该结构不符合用户需个较优的合理的物理结构。如果该结构不符合用户需求，则需要修改设计求，则需要修改设计8.6 8.6 数据库实施数据库实施（1 1）建立实际的数据库结构。）建立实际的数据库结构。利用给定的利用给定的DBMSDBMS所提供的命令，建立数据库的模式、所提供的命令，建立数据

40、库的模式、外模式和内模式。对于关系数据库来讲，就是创建数外模式和内模式。对于关系数据库来讲，就是创建数据库、建立数据库中所包含的各个基本表、视图和索据库、建立数据库中所包含的各个基本表、视图和索引等。引等。（2 2）将原始数据装入数据库。）将原始数据装入数据库。装入数据的过程是非常复杂的。这是因为原始数据装入数据的过程是非常复杂的。这是因为原始数据一般分散在企业各个不同的部门，而且它们的组织方一般分散在企业各个不同的部门，而且它们的组织方式、结构和格式都与新设计的数据库系统中的数据有式、结构和格式都与新设计的数据库系统中的数据有不同程度的区别。不同程度的区别。8.7 8.7 数据库运行与维护数

41、据库运行与维护 在数据库运行阶段，对数据库经常性的维护工作在数据库运行阶段，对数据库经常性的维护工作是由是由DBADBA完成的，它包括以下工作：完成的，它包括以下工作：（1 1）数据库的转储和恢复。）数据库的转储和恢复。（2 2）数据库安全性、完整性控制）数据库安全性、完整性控制DBADBA必须对数据库的必须对数据库的安全性和完整性控制负起责任。安全性和完整性控制负起责任。（3 3）数据库性能的监督、分析和改进。）数据库性能的监督、分析和改进。（4 4）数据库的重组织和重构造。）数据库的重组织和重构造。另外，数据库系统的应用环境是不断变化的，常另外，数据库系统的应用环境是不断变化的，常常会出现一些新的应用，也会消除一些旧的应用，常会出现一些新的应用，也会消除一些旧的应用，这将导致新实体的出现和旧实体的淘汰，同时原先这将导致新实体的出现和旧实体的淘汰，同时原先实体的属性和实体间的联系也会发生变化。实体的属性和实体间的联系也会发生变化。