第 4 講 工程數(shù)據(jù)庫(kù)的管理與設(shè)計(jì)

1、2007/3/6 2007/3/6 2007/3/6 2007/3/6 2007/3/6 工程數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)該基于下面幾項(xiàng)重要的工程數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)該基于下面幾項(xiàng)重要的 機(jī)制：機(jī)制： 分層數(shù)據(jù)庫(kù)分層數(shù)據(jù)庫(kù) 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)分布式數(shù)據(jù)庫(kù):可以將各種功能有機(jī)集成在一可以將各種功能有機(jī)集成在一 起起,CIMS的核心在與集成的核心在與集成 2. 工程數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)工程數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu) 2007/3/62007/3/6 全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù) 局部數(shù)據(jù)庫(kù)局部數(shù)據(jù)庫(kù) 邏輯上管理集成的工程數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯上管理集成的工程數(shù)據(jù)庫(kù) 物理上管理若干類的專業(yè)工程數(shù)據(jù)庫(kù)物理上管理若干類的專業(yè)工程數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序應(yīng)用

2、在客戶機(jī)上數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序應(yīng)用在客戶機(jī)上 數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)應(yīng)用在服務(wù)器上數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)應(yīng)用在服務(wù)器上 2. 工程數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)工程數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu) 2007/3/6 工程數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的工程數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的12條標(biāo)準(zhǔn)：條標(biāo)準(zhǔn)： 2007/3/6 9.支持用戶非過(guò)程存取數(shù)據(jù)支持用戶非過(guò)程存取數(shù)據(jù) 10.支持宿主語(yǔ)言的接口支持宿主語(yǔ)言的接口 11.支持工程事務(wù)的處理支持工程事務(wù)的處理 12.支持設(shè)計(jì)規(guī)則檢驗(yàn)與一致性約束的實(shí)施支持設(shè)計(jì)規(guī)則檢驗(yàn)與一致性約束的實(shí)施 工程數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的工程數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的12條標(biāo)準(zhǔn)：條標(biāo)準(zhǔn)： 2007/3/62007/3/6 2007/3/6 數(shù)據(jù)庫(kù) 設(shè)計(jì) n規(guī)劃

3、規(guī)劃: 制訂設(shè)計(jì)計(jì)劃制訂設(shè)計(jì)計(jì)劃 n需求分析：數(shù)據(jù)字典需求分析：數(shù)據(jù)字典 n概念結(jié)構(gòu)分析：概念結(jié)構(gòu)分析：ER圖圖 n邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：數(shù)據(jù)模型邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：數(shù)據(jù)模型 n數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)：存儲(chǔ)安排數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)：存儲(chǔ)安排 n數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施：編寫模式、裝入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施：編寫模式、裝入數(shù)據(jù) n數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行與維護(hù)：運(yùn)行系統(tǒng)、性能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行與維護(hù)：運(yùn)行系統(tǒng)、性能監(jiān)測(cè) n特點(diǎn)：特點(diǎn)： 收集應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)；收集應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)； 強(qiáng)調(diào)與用戶有密切的聯(lián)系。強(qiáng)調(diào)與用戶有密切的聯(lián)系。 n此階段的結(jié)果：詳盡的數(shù)據(jù)字典。此階段的結(jié)果：詳盡的數(shù)據(jù)字典。 n數(shù)據(jù)字典：系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)屬性清單。數(shù)據(jù)字典：系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)屬性清單。

4、 包括：數(shù)據(jù)項(xiàng)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)流，數(shù)包括：數(shù)據(jù)項(xiàng)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)流，數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)，處理過(guò)程據(jù)存儲(chǔ)，處理過(guò)程 2007/3/6 2007/3/6 2007/3/62007/3/6 2007/3/6 數(shù)據(jù)字典DD DD是在新的信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步定義和描述數(shù)據(jù)流處理過(guò)程、是在新的信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步定義和描述數(shù)據(jù)流處理過(guò)程、 外部實(shí)體及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（數(shù)據(jù)庫(kù)）的詳細(xì)邏輯內(nèi)容的工具。外部實(shí)體及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（數(shù)據(jù)庫(kù)）的詳細(xì)邏輯內(nèi)容的工具。 數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容 v數(shù)據(jù)流的名稱，由哪些數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，數(shù)據(jù)流的來(lái)源與去處，流通量及高峰流通數(shù)據(jù)流的名稱，由哪些數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，數(shù)據(jù)流的來(lái)源與去

5、處，流通量及高峰流通 量。量。 v數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（數(shù)據(jù)庫(kù)）的名稱與結(jié)構(gòu)，流入與流出的數(shù)據(jù)流名稱。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（數(shù)據(jù)庫(kù)）的名稱與結(jié)構(gòu)，流入與流出的數(shù)據(jù)流名稱。 v處理邏輯的名稱、編號(hào)、主要功能，流入與流出的數(shù)據(jù)流名稱。處理邏輯的名稱、編號(hào)、主要功能，流入與流出的數(shù)據(jù)流名稱。 v數(shù)據(jù)項(xiàng)的名稱、編號(hào)、類型、長(zhǎng)度、取值范圍。數(shù)據(jù)項(xiàng)的名稱、編號(hào)、類型、長(zhǎng)度、取值范圍。 建立數(shù)據(jù)字典的工作量太大，維護(hù)量更大，因此很難保持?jǐn)?shù)據(jù)字典建立數(shù)據(jù)字典的工作量太大，維護(hù)量更大，因此很難保持?jǐn)?shù)據(jù)字典 與實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)的一致，也很難保證數(shù)據(jù)字典之間的一致。與實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)的一致，也很難保證數(shù)據(jù)字典之間的一致。 建立數(shù)據(jù)字典的主要目的是設(shè)計(jì)

6、數(shù)據(jù)庫(kù)，早期數(shù)據(jù)字建立數(shù)據(jù)字典的主要目的是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，早期數(shù)據(jù)字 典容量編制而數(shù)據(jù)庫(kù)難設(shè)計(jì)，隨著關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用，典容量編制而數(shù)據(jù)庫(kù)難設(shè)計(jì)，隨著關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用， 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法和工具越來(lái)越簡(jiǎn)單，而數(shù)據(jù)字典的編數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法和工具越來(lái)越簡(jiǎn)單，而數(shù)據(jù)字典的編 制方法卻沒有多大的改進(jìn)，因此，有不少開發(fā)者放棄制方法卻沒有多大的改進(jìn)，因此，有不少開發(fā)者放棄 數(shù)據(jù)字典而直接設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，但維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)非常麻數(shù)據(jù)字典而直接設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，但維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)非常麻 煩。因此現(xiàn)在絕大多數(shù)開發(fā)人員，先設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，用煩。因此現(xiàn)在絕大多數(shù)開發(fā)人員，先設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，用 數(shù)據(jù)庫(kù)建立數(shù)據(jù)字典，數(shù)據(jù)字典用于數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)。數(shù)據(jù)庫(kù)建立數(shù)據(jù)

7、字典，數(shù)據(jù)字典用于數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)。 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典 n功能圖功能圖 用用 戶戶 管管 理理 庫(kù)庫(kù) 存存 管管 理理 查查 詢?cè)?管管 理理 系系 統(tǒng)統(tǒng) 維維 護(hù)護(hù) 報(bào)報(bào) 表表 管管 理理 庫(kù)庫(kù) 存存 分分 析析 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 通通 訊訊 幫幫 助助 主主 控控 模模 塊塊 案例：企業(yè)的物資管理系統(tǒng)案例：企業(yè)的物資管理系統(tǒng) n倉(cāng)庫(kù)：庫(kù)號(hào)、倉(cāng)庫(kù)面積、電話倉(cāng)庫(kù)：庫(kù)號(hào)、倉(cāng)庫(kù)面積、電話 n零件：零件號(hào)、名稱、規(guī)格、單價(jià)、描述零件：零件號(hào)、名稱、規(guī)格、單價(jià)、描述 n供應(yīng)商：供應(yīng)商編號(hào)、姓名、地址、電話、供應(yīng)商：供應(yīng)商編號(hào)、姓名、地址、電話、 賬號(hào)賬號(hào) n項(xiàng)目：項(xiàng)目編號(hào)、預(yù)算、開工日期項(xiàng)目：項(xiàng)目編號(hào)、預(yù)算、開

8、工日期 n職工：職工編號(hào)、姓名、年齡、職稱職工：職工編號(hào)、姓名、年齡、職稱 簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)字典簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)字典 數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖 進(jìn)貨單 處理進(jìn) 貨 單 開收據(jù) 主管 部門 庫(kù)房 管理員 供應(yīng)商 貨 單 數(shù) 據(jù) 核準(zhǔn) 審 批 核 準(zhǔn) 核準(zhǔn) 定單 驗(yàn)貨 入庫(kù) 由財(cái)務(wù)收 到結(jié)算 零件描述零件描述 倉(cāng)庫(kù)描述倉(cāng)庫(kù)描述 收貨職工收貨職工 概念概念設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) n概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟：概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟： 數(shù)據(jù)抽象、局?jǐn)?shù)據(jù)抽象、局 部視圖的設(shè)計(jì)部視圖的設(shè)計(jì) 視圖集成視圖集成 需求分析需求分析 返回用戶返回用戶 征求意見征求意見 直到滿意直到滿意 為止為止 n三種抽象：三種抽象： 1分類：定義某一概念作為現(xiàn)實(shí)世界中一組具有

9、某些共分類：定義某一概念作為現(xiàn)實(shí)世界中一組具有某些共 同的特性和行為的對(duì)象類型。同的特性和行為的對(duì)象類型。 2聚集：定義某一類型的組成成分。聚集：定義某一類型的組成成分。 3概括：定義類型之間的一種子集聯(lián)系。概括：定義類型之間的一種子集聯(lián)系。 學(xué)生學(xué)生 張張 影影 王王 平平 趙趙 彬彬 學(xué)生學(xué)生 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) 姓姓 名名 專專 業(yè)業(yè) 班班 級(jí)級(jí) 學(xué)生學(xué)生 本本 科科 生生 研研 究究 生生 分分 類類聚聚 集集 概概 括括 數(shù)據(jù)抽象數(shù)據(jù)抽象 局部視圖設(shè)計(jì)局部視圖設(shè)計(jì) 視圖集成視圖集成 方法：通過(guò)方法：通過(guò)ER圖的修改和重構(gòu)消除冗余，圖的修改和重構(gòu)消除冗余， 生成基本生成基本ER圖。圖。 產(chǎn)產(chǎn)

10、品品 零零 件件 零零 件件 產(chǎn)產(chǎn) 品品 數(shù)量數(shù)量數(shù)量數(shù)量 構(gòu)成構(gòu)成供應(yīng)供應(yīng)供應(yīng)商供應(yīng)商 視圖的集成：由局部視圖到集成視圖。視圖的集成：由局部視圖到集成視圖。 2007/3/6 零零 件件 產(chǎn)產(chǎn) 品品 數(shù)量數(shù)量 構(gòu)成構(gòu)成供應(yīng)供應(yīng)供應(yīng)商供應(yīng)商 數(shù)量數(shù)量 視圖的集成：由局部視圖到集成視圖。視圖的集成：由局部視圖到集成視圖。 n邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是把概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是把概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為 與選用的與選用的DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型相符合所支持的數(shù)據(jù)模型相符合 的過(guò)程。的過(guò)程。 概念結(jié)構(gòu)概念結(jié)構(gòu) 基本基本ER圖圖 一般數(shù)據(jù)模型一般數(shù)據(jù)模型 關(guān)系、網(wǎng)狀、關(guān)系、網(wǎng)狀、 層次層次 特定特定DBMS

11、 支持下的數(shù)支持下的數(shù) 據(jù)模型據(jù)模型 優(yōu)化的數(shù)優(yōu)化的數(shù) 據(jù)模型據(jù)模型 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 規(guī)則規(guī)則 DBMS 的特點(diǎn)的特點(diǎn) 和限制和限制 優(yōu)化優(yōu)化 方法方法 數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施和維護(hù) n步驟：步驟： 1、數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的載入、數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的載入 2、數(shù)據(jù)庫(kù)的試運(yùn)行、數(shù)據(jù)庫(kù)的試運(yùn)行 3、數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行和維護(hù)：安全性、性、數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行和維護(hù)：安全性、性 能分析改進(jìn)、重組織和重構(gòu)造。能分析改進(jìn)、重組織和重構(gòu)造。 練習(xí)練習(xí): 1.寫出數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的步驟寫出數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的步驟 2.分組討論課程設(shè)計(jì)的框架分組討論課程設(shè)計(jì)的框架 P 車 間 倉(cāng)倉(cāng) 位位 產(chǎn)產(chǎn) 品品 客客 戶戶 銷銷 售售 員員 存存 儲(chǔ)儲(chǔ) 出出 庫(kù)庫(kù)

12、 訂訂 單單 入入 庫(kù)庫(kù) M M N NM M P P M M N N P P M N N N N 車間車間( (車間號(hào)車間號(hào), ,車間名車間名, ,主任名主任名) ) 產(chǎn)品產(chǎn)品( (產(chǎn)品號(hào)產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，單價(jià)，產(chǎn)品名，單價(jià)) ) 倉(cāng)位倉(cāng)位( (倉(cāng)位號(hào)倉(cāng)位號(hào)，地址，主任名，地址，主任名) ) 客戶客戶( (客戶號(hào)客戶號(hào)，客戶名，聯(lián)系人，電話，客戶名，聯(lián)系人，電話， 地址，稅號(hào)，賬號(hào)地址，稅號(hào)，賬號(hào)) ) 銷售員銷售員( (銷售員號(hào)銷售員號(hào), ,姓名姓名, ,性別性別, ,學(xué)歷學(xué)歷, ,業(yè)績(jī)）業(yè)績(jī)） 實(shí)體實(shí)體 入庫(kù)（入庫(kù)（入庫(kù)單號(hào)入庫(kù)單號(hào), ,入庫(kù)量入庫(kù)量, ,入庫(kù)日期入庫(kù)日期, ,經(jīng)手人經(jīng)手人

13、, , 車間號(hào)車間號(hào), ,倉(cāng)位號(hào)倉(cāng)位號(hào), ,產(chǎn)品名產(chǎn)品名） 出庫(kù)（出庫(kù)（出庫(kù)單號(hào)出庫(kù)單號(hào)，出庫(kù)量，出庫(kù)日期，經(jīng)手人，出庫(kù)量，出庫(kù)日期，經(jīng)手人， 客戶號(hào)客戶號(hào)，產(chǎn)品名產(chǎn)品名，倉(cāng)位號(hào)倉(cāng)位號(hào)） 訂單（訂單（訂單號(hào)訂單號(hào)，數(shù)量，折扣，總價(jià)，訂單日期，數(shù)量，折扣，總價(jià)，訂單日期， 產(chǎn)品號(hào)產(chǎn)品號(hào)，客戶號(hào)客戶號(hào)，銷售員號(hào)銷售員號(hào)） 存儲(chǔ)存儲(chǔ)( (倉(cāng)位號(hào)倉(cāng)位號(hào), ,產(chǎn)品號(hào)產(chǎn)品號(hào), ,核對(duì)日期核對(duì)日期, ,核對(duì)員核對(duì)員, ,存儲(chǔ)量存儲(chǔ)量) ) 聯(lián)系聯(lián)系 練習(xí)練習(xí): 1.寫出數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的步驟寫出數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的步驟 2.庫(kù)存銷售信息管理系統(tǒng)的庫(kù)存銷售信息管理系統(tǒng)的ER模型及轉(zhuǎn)換模型及轉(zhuǎn)換 需求分析 需求分析是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的起點(diǎn)，對(duì)單位的目標(biāo)及其事務(wù)活 動(dòng)的調(diào)查，弄清單位的需求信息及處理需求，收集數(shù)據(jù)庫(kù) 設(shè)計(jì)所必需的數(shù)據(jù)資料，并將其整理成說(shuō)明書 確認(rèn)設(shè)計(jì)范圍 調(diào)查分析信息需求及處理需求并收集數(shù)據(jù) 建立需求說(shuō)明文檔 面向數(shù)據(jù)的方法 區(qū)分事務(wù)活動(dòng)的類型 對(duì)例行事務(wù)的調(diào)查 對(duì)計(jì)劃與控制類活動(dòng)的調(diào)查 整理調(diào)查材料 面向過(guò)程的方法 數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì) 定義根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)的結(jié)果，設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)庫(kù)的概念模式和 外模式 概念模式不考慮數(shù)據(jù)與操作之間的關(guān)系 邏輯設(shè)計(jì)階段將概念數(shù)據(jù)模型表示的數(shù)據(jù)及其相互關(guān)系轉(zhuǎn)換成 DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型的表示方式 2007/3/6 2007/3/6 2007/