數(shù)據(jù)庫設(shè)計規(guī)范

1、WORD格式1 概述1.1 目的軟件研發(fā)數(shù)據(jù)庫設(shè)計規(guī)范作為數(shù)據(jù)庫設(shè)計的操作規(guī)范， 詳細描述了數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程及結(jié)果， 用于指導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計人員 正確理解和開展數(shù)據(jù)庫設(shè)計。1.2 適用范圍1.3 術(shù)語定義DBMS：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)， 常用的商業(yè) DBMS有 Oracle, SQL Server, DB2等數(shù)據(jù)庫設(shè)計：數(shù)據(jù)庫設(shè)計是在給定的應(yīng)用場景下，構(gòu)造適用的數(shù)據(jù)庫模式，建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，有效存儲數(shù)據(jù)，滿足用戶信息要求和處理專業(yè)資料整理要求。概念數(shù)據(jù)模型：概念數(shù)據(jù)模型以實體- 關(guān)系(Entity-RelationShip,簡稱 E-R) 理論為基礎(chǔ)，并對這一理論進行了擴充。 它從用戶的觀點出發(fā)對信息

2、進行建模， 主要用于數(shù)據(jù)庫概念級別的設(shè)計，獨立于機器和各DBMS產(chǎn)品?？梢杂?Sybase PowerDesigner工具來建立概念數(shù)據(jù)模型CDM)邏輯數(shù)據(jù)模型：將概念數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換成具體的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品支持的數(shù)據(jù)模型， 如關(guān)系模型， 形成數(shù)據(jù)庫邏輯模式。可 第 1 頁以用 Sybase PowerDesigner 工具直接建立邏輯數(shù)據(jù)模型( LDM)，或者通過CDM轉(zhuǎn)換得到。物理數(shù)據(jù)模型：在邏輯數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)上，根據(jù) DBMS 特點和處理的需要， 進行物理存 儲安排， 設(shè)計索引， 形成數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式。可以用 Sybase PowerDesigner 工具直接建立物 理數(shù)據(jù)模型( PDM)，或者通過 C

3、DM / LDM 轉(zhuǎn)換得到。2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計原則按階段實施并形成該階段的成果物一般符合3NF范式要求；兼顧規(guī)范與效率使用公司規(guī)定的數(shù)據(jù)庫設(shè)計軟件工具命名符合公司標(biāo)準(zhǔn)和項目標(biāo)準(zhǔn)3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計目標(biāo)規(guī)范性：一般符合3NF范式要求，減少冗余數(shù)據(jù)。高效率：兼顧規(guī)范與效率，適當(dāng)進行反范式化，滿足應(yīng)用系統(tǒng)的性能要求。緊湊性：例如能用 char(10) 的就不要用 char(20) ，提高存儲的利用率和系統(tǒng)性能， 但同時也要兼顧擴展性和可移植性。易用性：數(shù)據(jù)庫設(shè)計清晰易用，用戶和開發(fā)人員均能容第 2 頁WORD格式易地理解。4 設(shè)計過程規(guī)范數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程包括如下階段：數(shù)據(jù)分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計、實施

4、與運行維護。如下圖：4.1 數(shù)據(jù)分析階段在數(shù)據(jù)分析階段（一般在項目的需求分析或者系統(tǒng)設(shè)計 階段進行），應(yīng)注意搜集和分析數(shù)據(jù)相關(guān)的內(nèi)容，并形成相 關(guān)成果物， 包括數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典等， 以此作為數(shù)據(jù)庫設(shè) 計的基礎(chǔ)和依據(jù)。 數(shù)據(jù)流圖從數(shù)據(jù)傳遞和加工的角度， 以圖 形的方式刻畫數(shù)據(jù)流從輸入到輸出的移動變換過程。 數(shù)據(jù)字 典則對數(shù)據(jù)流圖中的各種成分進行詳細說明， 作為數(shù)據(jù)流圖的細節(jié)補充。 數(shù)據(jù)字典一般應(yīng)包 括對數(shù)據(jù)項， 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、 數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理的說明。數(shù)據(jù)流圖示例：數(shù)據(jù)字典示例：1. 數(shù)據(jù)項條目 數(shù)據(jù)項編號： D01-001 數(shù)據(jù)項名稱：憑證編號別 名：憑證流水號符 號 名： PZBH數(shù) 據(jù)類

5、型：數(shù)值型長 度： 4取 值范 圍： 19999 其余略。2. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)條目 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編號： DS01-003 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名稱：會計分錄 別名：分錄簡述：記帳憑證的基本組成成分組成：科目代碼 + 借貸方向 + 金額其余略。3. 數(shù)據(jù)存儲條目 數(shù)據(jù)存儲編號： F01 數(shù)據(jù)存儲名稱：記賬憑證 來源：由憑證處理產(chǎn)生組成：憑證日期 + 憑證類別 + 憑證編號 + 附件張數(shù) + 會計分錄 + 制證 + 主管 + 審核4.2 概念設(shè)計階段E-R 模型技術(shù)，將現(xiàn)實世界形成概念數(shù)據(jù)模型 （ CDM）以及技術(shù)人員可用于和用4.2.1 目的在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，使用中的客觀對象抽象為實體和關(guān)系，CDM可以從更高層次地

6、理解系統(tǒng)、戶交流，和用戶達成共識，所以必須完成這一階段的工作CDM示例：第 7 頁專業(yè)資料整理WORD格式專業(yè)資料整理開間始時<Undefined>間開始時 <Undefined>姓名 > 性別 Text<Undefined<M><M>年齡Number<M>立間俱樂部 <pi> Characters(256)教師 - 休假<M>教師 -教師人(256)DateDateNumber部學(xué)長號部學(xué)長號師生關(guān)系 年級學(xué)生NumberCharacters學(xué)生樂 部- 俱級別NumberCharacter<

7、;M>工號<pi>s (256)<M>Identifier_1<pi>學(xué)號 <pi> IdentifNumber<M>ier_1<pi>班主任班級<M Number ><pi> <M班級號 Number >Identifier_1 <pi>4.2.2 方法和過程使用 Sybase PowerDesigner來編寫 CDM 文檔1、小型系統(tǒng)的設(shè)計因此適合于小建立各可采取集中式模式設(shè)計法。根據(jù)需求由一個統(tǒng)一機構(gòu)或人員設(shè)計一個綜合的全局模式， 形成模型的單一視圖。 它強調(diào)統(tǒng)一

8、與一致， 型或并不復(fù)雜的系統(tǒng)。2、大型系統(tǒng)的設(shè)計可采取視圖集成法（局部 - 集成方法）。將一個單位分解 成若干個局部應(yīng)用， 先對每個局部作局部模式設(shè)計，第 6 頁個部分的視圖即分 E-R 圖，然后以各視圖為基礎(chǔ)進行集成。集成過程需對視圖作修正，后合并成全局概念模式， 這種方法能較好地反映需求，適用于大型系統(tǒng)的設(shè)計。4.3 邏輯設(shè)計階段4.3.1 目的將 E-R 模型轉(zhuǎn)換 DBMS 支持的數(shù)據(jù)模型，包括關(guān)系模型、網(wǎng)狀模型、層次模型、對象模型等等。常用的 DBMS 是關(guān)系數(shù)據(jù)庫，因此要轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型4.3.2 方法和過程可以用 Sybase PowerDesigner直接將 CDM 轉(zhuǎn)換為 LDM

9、。從理論上來說，轉(zhuǎn)換過程一般有 7 個步驟：轉(zhuǎn)換強實體轉(zhuǎn)換弱實體轉(zhuǎn)換 1 ： 1 關(guān)系轉(zhuǎn)換 1 ： N關(guān)系轉(zhuǎn)換 M： N關(guān)系轉(zhuǎn)換多值屬性(Multi-Valued Attribute)轉(zhuǎn)換 n 元關(guān)系( n-ary Relation )第 7 頁E-R 模型和關(guān)系模型的映射如下：E-R 模型關(guān)系模型實體類型關(guān)系1： 1 或 1 ： N 關(guān)系類型外鍵M： N 關(guān)系類型兩個外鍵n 元關(guān)系類型n 個外鍵簡單屬性屬性復(fù)合屬性簡單屬性的集合多值屬性關(guān)系和外鍵關(guān)鍵屬性主鍵 / 唯一鍵4.4 物理設(shè)計階段4.4.1 目的基于給定的DBMS建立面向計算機物理表示的模型，描述了數(shù)據(jù)在儲存介質(zhì)上的組織結(jié)構(gòu)，它不但

10、與具體的 DBMS 有關(guān)，而且還與操作系統(tǒng)和硬件有 關(guān)。4.4.2 方法和過程可以用 Sybase PowerDesigner 直接將 CDM/LDM 轉(zhuǎn)換為第 8 頁WORD格式CDM和 LDMPDM。對于關(guān)系模型來說，進行物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計主要包括：使用邏輯模型建立一系列的表（如果在中使用中文，應(yīng)在轉(zhuǎn)換后使用英文）使用索引以提升性能；實施約束和安全限制； 對數(shù)據(jù)進行分區(qū)和分布式處理等。5 概念數(shù)據(jù)模型規(guī)范5.1 設(shè)計原則5.1.1 易于理解1、實體、屬性的命名要求中文名簡明清晰，英文代碼統(tǒng)一用大寫，中間用下劃線分隔。2、對于同含義的實體或?qū)傩悦⑽目s寫要求一致。3、命名應(yīng)遵循公司標(biāo)準(zhǔn)或項目最

11、佳實踐，以增強人們對系統(tǒng)間信息交換和共享的理解。4、需要在實體名中明確提示的信息可以在中文名后用括號標(biāo)出。5、各個實體類屬性的排列順序盡量遵循統(tǒng)一的規(guī)則，比如最前面是標(biāo)識號，最后面是人員或日期等。第 9 頁專業(yè)資料整理WORD格式6、對于屬性值在業(yè)務(wù)需求中有明確規(guī)定范圍、列舉值的，要通過約束予以反映。7、實體間關(guān)系的命名也要遵循實體命名規(guī)則，因為這 些關(guān)系可能在后續(xù)的設(shè)計中轉(zhuǎn)化為一個實體。8、對于具有強制校驗的關(guān)系，要在設(shè)計工具中明確標(biāo) 出，復(fù)雜關(guān)系應(yīng)配以文字?jǐn)⑹稣f明。9、在多個表中冗余的字段應(yīng)保持命名的一致性。不同名稱之間應(yīng)有較明顯的區(qū)別，避免混淆和誤操作。10、對于實體自身存在相互依賴的屬

12、性，需要建立遞歸聯(lián)系。11、適當(dāng)使用擴展依賴來補充說明實體間的聯(lián)系。5.1.2 完整性概念數(shù)據(jù)模型應(yīng)包含實體、屬性、關(guān)系三部分內(nèi)容。概念模型階段的完整性原則主要是對這三要素的充分識別：實體：包括能夠被清楚辨識的事物 , 如保險合同，被保人，操作員等；或者需要固化 的流程類信息，如任務(wù)流（需要記錄一次任務(wù)完成的時點和出入口） ；或者等待人工或系統(tǒng) 處理的操作類信息， 如保全申請、 理賠申請等； 或者計算 類信息，例如針對一個理賠責(zé)任（實體1）的每個費用明細（實體 2 ）的一次計算，此時計算結(jié)果需要作為一個實體保第 10 頁專業(yè)資料整理WORD格式存下來。關(guān)系：是實體之間的關(guān)聯(lián)。 有一對一， 一對

13、多， 多對一，多對多這幾種。 對于需求 中明確需要固化的聯(lián)系多個實體的復(fù)雜關(guān)系， 或者具有一定屬性數(shù)據(jù)的關(guān)系， 可以作為一個實體來處理， 例如映射表和路 由表。 當(dāng)然，這種設(shè)計也可以放到物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計環(huán)節(jié)來做。屬性：實體具有的屬性。一個實體可以由若干個屬性描述。例如投保人實體有一個客戶號、 客戶姓名、 出生日期等特性。5.2 CASE 工具使用要求1、應(yīng)使用Sybase PowerDesigner工具進行概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計（ CDM模型）。常用的幾種關(guān)聯(lián)如下圖所示：2、由于 PowerDesigner自身的限制（如命名字段長度限制），不要求能夠從CDM直接導(dǎo)出 PDM ，但應(yīng)盡量細化填寫工具中

14、提供的輸入域，解。以利于后續(xù)設(shè)計時對概念模型的理3、層次布局清楚，線條間隔明顯，盡量使用上下分層 模式，避免網(wǎng)狀圖。4、沒有關(guān)系相聯(lián)結(jié)的實體集盡量分到不同設(shè)計頁面或項目，對于復(fù)雜的設(shè)計圖， 可以將其中相對集中的一部分抽離到單獨頁面（） ，原頁面中用橢圓形圖示代表。第 13 頁專業(yè)資料整理WORD格式例如下圖，其中自動、人工核保有相對集中的一組實體和關(guān)系，可以單獨抽離出來。6 物理數(shù)據(jù)模型規(guī)范本章實際上包含邏輯數(shù)據(jù)模型和物理數(shù)據(jù)模型設(shè)計的兩部分內(nèi)容。 邏輯模型設(shè)計主要是將概念模型向關(guān)系型數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換并對其進行優(yōu)化。 數(shù)據(jù)庫的物理模型的設(shè)計主要指確定數(shù)據(jù)存放位置和存儲結(jié)構(gòu)， 包括確定字段 （數(shù)據(jù)類型

15、、 長度、精度）、關(guān)系、索引、日志、備份等數(shù)據(jù)的存儲分配合存儲結(jié)構(gòu)，確定系統(tǒng)配置等工作。6.1 設(shè)計原則論述從邏輯模型和物理模型設(shè)計時需要遵循的規(guī)則第 15 頁專業(yè)資料整理WORD格式6.1.1 范式化在針對 CDM 圖進行細化和模式分解時，一般需符合遵循3NF，消除數(shù)據(jù)冗余、更新異常、插入異常和刪除異常。但為了滿足部分查詢效率，通?？梢詫⒊Ｓ米侄螌傩栽诓糠直碇凶魅哂?， 例如銷售員工號和姓名通常需要在保單信息查詢中同時顯示到前臺， 那么姓名這個字段就可以 在保單表中做冗余，但應(yīng)用層應(yīng)在更新這些信息的實體表的同時， 也將含有這些信息的關(guān)聯(lián)表對應(yīng)字段同時更新， 以保證這些冗余信息的準(zhǔn)確性。另外，數(shù)

16、據(jù)庫結(jié)構(gòu)特性是靜態(tài)的，應(yīng)留有擴充余地，使系統(tǒng)容易改變。6.1.2 數(shù)據(jù)驅(qū)動這個原則通常與系統(tǒng)應(yīng)用層設(shè)計結(jié)合考慮。采用數(shù)據(jù)驅(qū)動而非硬編碼的方式，許多策略變更和維護都會方便得多，大大增強系統(tǒng)的靈活性和擴展性。 這在保險系統(tǒng)中通常 表現(xiàn)為各種參數(shù)表。例如業(yè)務(wù)系統(tǒng)與外部系統(tǒng)的對賬邏輯要訪問外部數(shù)據(jù)源 （ 文件、 XML 文檔、其他數(shù)據(jù)庫等 ） ，不妨把相應(yīng)的連接和路徑信息存儲在參數(shù)配置表 里。 如果用戶界面執(zhí)行工作流之類的任務(wù) （ 發(fā)送通知書、 打印發(fā)票、 修改記錄狀態(tài)等 ） ， 那么第 14 頁專業(yè)資料整理WORD格式產(chǎn)生工作流的數(shù)據(jù)也可以存放在數(shù)據(jù)庫里。 角色權(quán)限管理也可以通過數(shù)據(jù)驅(qū)動來完成。 事

17、 實上，如果過程是數(shù)據(jù)驅(qū)動的，將非常方便流程類需求變更的修改和實現(xiàn)。6.1.3 完整性1. 使用主鍵實現(xiàn)實體的完整性。主鍵盡量不要使用用戶錄入的值， 而是系統(tǒng)生成的值， 因為一旦錄錯， 既影響新值進入數(shù)據(jù)庫，也不方便修改舊值，通常只能刪除整條記錄，影響了用戶響應(yīng)效率和增加數(shù)據(jù)庫維護負擔(dān)。2. 使用外鍵實現(xiàn)參照完整性。對于固有規(guī)則，從數(shù)據(jù)庫層面來保證數(shù)據(jù)的完整性更加嚴(yán)謹(jǐn)， 但要注意對于違背外鍵約束而不能進入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)要在系統(tǒng)實現(xiàn)時考慮如何返回詳細的錯誤信息。 另外，需給必要的常用的外鍵建立索引。3. 使用約束和觸發(fā)器實現(xiàn)用戶定義完整性。如非空、限定范圍或者機構(gòu)號等數(shù)據(jù)集檢索。4. 使用查找控制

18、數(shù)據(jù)完整性控制數(shù)據(jù)完整性的最佳方式就是限制用戶的選擇。只要有可能都應(yīng)該提供給用戶一個清晰的鍵值列表供其選擇。這樣將減少鍵入代碼的錯誤和誤解同時提供數(shù)據(jù)的一致性。某些公共數(shù)據(jù)特別適合查找：國家代碼、狀態(tài)代碼等。6.1.4 靈活性和效率1. 適當(dāng)建立視圖，視圖名稱應(yīng)以“ v_ ”開頭。2. 如果兩個實體之間存在多對一關(guān)系，而且還有可能轉(zhuǎn)化為多對多關(guān)系， 那么最好一開始就設(shè)置成多對多關(guān)系。 否則從現(xiàn)有的多對一關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)槎?對多關(guān)系相對復(fù)雜。3. 對地址和電話考慮采用多個字段。4. 選擇數(shù)字類型和文本類型的字段長度應(yīng)盡量充足。5. 物理模型考慮對于大數(shù)據(jù)量的表，增加機構(gòu)、日期等字段方便后續(xù)做數(shù)據(jù)分片或集群。6. 如果業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采用分庫存儲，不同庫中的表名盡