數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計的步驟

1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計的步驟和方法數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計的步驟和方法3.1 3.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計概述 3.1.1 3.1.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計的內(nèi)容數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計的內(nèi)容 3.1.2 3.1.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計應注意的問題數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計應注意的問題 3.1.3 3.1.3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計方法數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計方法 3.1.4 3.1.4 數(shù)據(jù)庫設計的基本步驟數(shù)據(jù)庫設計的基本步驟 3.2 3.2 系統(tǒng)需求分析系統(tǒng)需求分析 3.2.1 3.2.1 需求分析的任務和方法需求分析的任務和方法 3.2.2 3.2.2 數(shù)據(jù)字典及其表示數(shù)據(jù)字典及其表示 3.3 3.3 數(shù)據(jù)庫概念結構數(shù)據(jù)庫概念結構設計設計3.

2、4 3.4 數(shù)據(jù)庫邏輯結構的設計數(shù)據(jù)庫邏輯結構的設計3.5 3.5 數(shù)據(jù)庫的物理設計數(shù)據(jù)庫的物理設計3.6 3.6 數(shù)據(jù)庫的實施和試運行數(shù)據(jù)庫的實施和試運行3.7 3.7 數(shù)據(jù)庫的運行和維護數(shù)據(jù)庫的運行和維護一一. .數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計的內(nèi)容數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計的內(nèi)容目標：目標：對于給定的應用環(huán)境，建立一個性能良好的、能滿足不同用戶使用要求的、又能被選定的DBMS所接受的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式。按照該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式建立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，應當能夠完整地反映現(xiàn)實世界中信息及信息之間的聯(lián)系；能夠有效地進行數(shù)據(jù)存儲；能夠方便地執(zhí)行各種數(shù)據(jù)檢索和處理操作；并且有利于進行數(shù)據(jù)維護和數(shù)據(jù)控制管理的工作。3.1 3.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

3、設計概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計概述一一. .數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計的內(nèi)容數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計的內(nèi)容數(shù)據(jù)庫設計：數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)設計：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計 設計數(shù)據(jù)庫的行為特性，建立能滿足各種用戶對數(shù)據(jù)庫應用需求的功能模型。 設計數(shù)據(jù)庫結構特性和物理模式，為特定應用環(huán)境構造出最優(yōu)的數(shù)據(jù)模型； 1. 1. 數(shù)據(jù)庫的結構特性設計數(shù)據(jù)庫的結構特性設計 先將現(xiàn)實世界中的事物、事物間的聯(lián)系用E-RE-R圖表示，再將各個分E-RE-R圖匯總，得出數(shù)據(jù)庫的概念結構模型，最后將概念結構模型轉化為數(shù)據(jù)庫的邏輯結構模型表示。2. 2. 數(shù)據(jù)庫的物理模式設計數(shù)據(jù)庫的物理模式設計 根據(jù)庫結構的動態(tài)特性（即數(shù)據(jù)庫應用處理要求），在選定的DBMSDB

4、MS環(huán)境下，把數(shù)據(jù)庫的邏輯結構模型加以物理實現(xiàn)，從而得出數(shù)據(jù)庫的存儲模式和存取方法。3.3.數(shù)據(jù)庫的行為特性設計數(shù)據(jù)庫的行為特性設計 首先要將現(xiàn)實世界中的數(shù)據(jù)及應用情況用數(shù)據(jù)流程圖和數(shù)據(jù)字典表示，并詳細描述其中的數(shù)據(jù)操作要求（即操作對象、方法、頻度和實時性要求），進而得出系統(tǒng)的功能模塊結構和數(shù)據(jù)庫的子模式。1.根據(jù)計算機硬件、DBMS和主語言系統(tǒng)等軟件的特點和數(shù)據(jù)庫用戶的技術水平和管理水平等情況進行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計；2.2.使結構特性設計和行為特性設計緊密結合使結構特性設計和行為特性設計緊密結合 數(shù)據(jù)庫設計過程是一種自上而下的、逐步逼近設計目標的過程，是結構設計和行為設計分離設計、相互參照、反復

5、探尋的過程。二二. . 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計應注意的問題數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計應注意的問題加載試驗數(shù)據(jù)加載試驗數(shù)據(jù)程序說明程序說明調試和運行調試和運行企業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析用戶業(yè)務活動分析用戶業(yè)務活動分析概念模型設計概念模型設計邏輯模式設計邏輯模式設計物理模式設計物理模式設計用戶子模式設計用戶子模式設計功能模型功能模型事務設計事務設計應用程序設計應用程序設計性能考核性能考核滿意滿意投入運行維護投入運行維護加載數(shù)據(jù)庫加載數(shù)據(jù)庫不不是是數(shù)據(jù)庫設計過程數(shù)據(jù)庫設計過程 三三. . 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計方法和基本步驟數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計方法和基本步驟 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計一般采用工程的原理和方法來進行，一般將設計分6個階段進行，這

6、6個階段是:需求分析需求分析概念結構設計概念結構設計邏輯結構設計邏輯結構設計物理結構設計物理結構設計數(shù)據(jù)庫實施數(shù)據(jù)庫實施數(shù)據(jù)庫運行和維護數(shù)據(jù)庫運行和維護準確了解并分析用戶對系統(tǒng)的需準確了解并分析用戶對系統(tǒng)的需要和要求，弄清系統(tǒng)要達到的目標和實現(xiàn)要和要求，弄清系統(tǒng)要達到的目標和實現(xiàn)的功能，是整個設計過程的的功能，是整個設計過程的基礎基礎，是，是最困最困難難、最耗費最耗費時間的一步。時間的一步。對用戶需求進行綜合、歸納和抽對用戶需求進行綜合、歸納和抽象，形成一個象，形成一個獨立獨立于具體計算機和于具體計算機和DBMSDBMS的的概念模型概念模型，是整個數(shù)據(jù)庫設計的，是整個數(shù)據(jù)庫設計的關鍵關鍵。將概

7、念結構轉換為將概念結構轉換為DBMSDBMS所支持的所支持的數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型，并將其性能進行優(yōu)化。，并將其性能進行優(yōu)化。 三三. . 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計方法和基本步驟數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計方法和基本步驟 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計一般采用工程的原理和方法來進行，一般將設計分6個階段進行，這6個階段是:需求分析需求分析概念結構設計概念結構設計邏輯結構設計邏輯結構設計物理結構設計物理結構設計數(shù)據(jù)庫實施數(shù)據(jù)庫實施數(shù)據(jù)庫運行和維護數(shù)據(jù)庫運行和維護為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應用環(huán)境的應用環(huán)境的物理結構物理結構，包括數(shù)據(jù)存儲結構，包括數(shù)據(jù)存儲結構和存取方法。和存取方法。運用運用DBMSDBMS提供

8、的數(shù)據(jù)操作語言和提供的數(shù)據(jù)操作語言和宿主語言，根據(jù)數(shù)據(jù)庫的邏輯設計和物宿主語言，根據(jù)數(shù)據(jù)庫的邏輯設計和物理設計的結果理設計的結果建立數(shù)據(jù)庫建立數(shù)據(jù)庫、編制與調試編制與調試應用程序應用程序、組織數(shù)據(jù)入庫組織數(shù)據(jù)入庫并進行并進行系統(tǒng)試系統(tǒng)試運行運行。不斷地對其結構性能進不斷地對其結構性能進行評價、調整和修改。行評價、調整和修改。需求分需求分析階段析階段概念設計階概念設計階段段邏 輯 設 計 階邏 輯 設 計 階段段物 理 設 計 階物 理 設 計 階段段數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫實施階段實施階段數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫運行、維護階段運行、維護階段不滿意不滿意需求收集和分析需求收集和分析設計概念結構設計概念結構設計邏輯結構設

9、計邏輯結構數(shù)據(jù)模型優(yōu)化數(shù)據(jù)模型優(yōu)化設計物理結構設計物理結構評價設計，性能預測評價設計，性能預測物理實現(xiàn)物理實現(xiàn)試驗性運行試驗性運行使用、維護數(shù)據(jù)庫使用、維護數(shù)據(jù)庫不滿意不滿意應用需求應用需求（數(shù)據(jù)、處理）（數(shù)據(jù)、處理） 轉換規(guī)則、轉換規(guī)則、DBMS要求和優(yōu)化要求和優(yōu)化方法方法 應用要求，應用要求，DBMS詳細特征詳細特征和限制和限制IPO表輸入：輸出：處理：CreatLoadMain()ifthenend分區(qū)1分區(qū)2概念結概念結構設計構設計邏輯邏輯結構結構設計設計物理物理設計設計設 計設 計階階 段段 設設 計計 描描 述述數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)處處 理理需求需求分分 析析 數(shù)據(jù)字典、全系統(tǒng)中數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)

10、字典、全系統(tǒng)中數(shù)據(jù)項、 數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲的描述數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲的描述數(shù)據(jù)流圖和判定表（判定樹）、數(shù)據(jù)字數(shù)據(jù)流圖和判定表（判定樹）、數(shù)據(jù)字典中處理過程的描述典中處理過程的描述 概念模型（概念模型（E-R圖）圖） 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典 系統(tǒng)說明書包括：系統(tǒng)說明書包括： 新系統(tǒng)要求、新系統(tǒng)要求、 方案和概圖方案和概圖 反映新系統(tǒng)信息反映新系統(tǒng)信息 流的數(shù)據(jù)流圖流的數(shù)據(jù)流圖 某種數(shù)據(jù)模型某種數(shù)據(jù)模型 關系關系 非關系非關系 系統(tǒng)結構圖系統(tǒng)結構圖 （模塊結構）（模塊結構） 存儲安排存儲安排 方法選擇方法選擇 存取路徑建立存取路徑建立 模塊設計模塊設計 IPO表表實施實施階段階段 編寫模式編寫模式 裝入數(shù)據(jù)裝

11、入數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)庫試運行數(shù)據(jù)庫試運行 程序編碼、程序編碼、 編譯聯(lián)結、編譯聯(lián)結、 測試測試運行、運行、維護維護 性能監(jiān)測、轉儲性能監(jiān)測、轉儲/恢復恢復 數(shù)據(jù)庫重組和重構數(shù)據(jù)庫重組和重構 新舊系統(tǒng)轉換、運行、維護（修正性、適應性、新舊系統(tǒng)轉換、運行、維護（修正性、適應性、改善性維護）改善性維護）設計一個完善的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)往往是上述六個階段的不斷反復。3.2.1 3.2.1 需求分析的任務和方法需求分析的任務和方法任務任務：調查現(xiàn)實世界要處理的對象；調查現(xiàn)實世界要處理的對象；了解原系統(tǒng)的概況和發(fā)展前景；了解原系統(tǒng)的概況和發(fā)展前景；明確用戶的各種需求；明確用戶的各種需求；收集基礎數(shù)據(jù)及其處理方法；收集

12、基礎數(shù)據(jù)及其處理方法；確定新系統(tǒng)的功能和邊界確定新系統(tǒng)的功能和邊界; ;將分析結果用將分析結果用數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖和和數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典表示。表示。3.2.1 3.2.1 需求分析的任務和方法需求分析的任務和方法1. 1. 系統(tǒng)需求調查的系統(tǒng)需求調查的內(nèi)容內(nèi)容(1) (1) 數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)庫中的信息內(nèi)容信息內(nèi)容 數(shù)據(jù)庫中需存儲哪些數(shù)據(jù)，包括用戶將從數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫中需存儲哪些數(shù)據(jù)，包括用戶將從數(shù)據(jù)庫中直接獲得或間接導出的信息內(nèi)容和性質。庫中直接獲得或間接導出的信息內(nèi)容和性質。(2) (2) 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理內(nèi)容處理內(nèi)容 用戶要完成什么數(shù)據(jù)處理功能；用戶對數(shù)據(jù)處用戶要完成什么數(shù)據(jù)處理功能；用戶對數(shù)據(jù)處理響應時

13、間的要求；數(shù)據(jù)處理的工作方式。理響應時間的要求；數(shù)據(jù)處理的工作方式。(3) (3) 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)安全性安全性和和完整性完整性要求要求 數(shù)據(jù)的保密措施和存取控制要求；數(shù)據(jù)自身的數(shù)據(jù)的保密措施和存取控制要求；數(shù)據(jù)自身的或數(shù)據(jù)間的約束限制?；驍?shù)據(jù)間的約束限制。2. 2. 系統(tǒng)需求的調查步驟系統(tǒng)需求的調查步驟(1)(1)了解現(xiàn)實世界的了解現(xiàn)實世界的組織機構組織機構情況情況 弄清所設計的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與哪些部門相關，這弄清所設計的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與哪些部門相關，這些部門以及下屬各個單位的聯(lián)系和職責是什么。些部門以及下屬各個單位的聯(lián)系和職責是什么。(2) (2) 了解相關部門的了解相關部門的業(yè)務活動業(yè)務活動情況情況 各

14、部門需要輸入和使用什么數(shù)據(jù)；在部門中是各部門需要輸入和使用什么數(shù)據(jù)；在部門中是如何加工處理這些數(shù)據(jù)的；各部門需要輸出什么信如何加工處理這些數(shù)據(jù)的；各部門需要輸出什么信息；輸出到什么部門；輸出數(shù)據(jù)的格式是什么。息；輸出到什么部門；輸出數(shù)據(jù)的格式是什么。(3) (3) 確定新系統(tǒng)的確定新系統(tǒng)的邊界邊界 哪些功能現(xiàn)在就由計算機完成；哪些功能將來哪些功能現(xiàn)在就由計算機完成；哪些功能將來準備讓計算機完成；哪些功能或活動由人工完成。準備讓計算機完成；哪些功能或活動由人工完成。由計算機完成的功能就是新系統(tǒng)應該實現(xiàn)的功能。由計算機完成的功能就是新系統(tǒng)應該實現(xiàn)的功能。3. 3. 系統(tǒng)需求調查的方法系統(tǒng)需求調查的

15、方法(1) (1) 跟班作業(yè)跟班作業(yè) 數(shù)據(jù)庫設計人員親身參加業(yè)務工作。數(shù)據(jù)庫設計人員親身參加業(yè)務工作。(2) (2) 開調查會開調查會 通過與用戶座談的方式來了解業(yè)務活動情況及用戶需求。通過與用戶座談的方式來了解業(yè)務活動情況及用戶需求。(3) (3) 請專人介紹請專人介紹 請業(yè)務熟練的專家或用戶介紹業(yè)務專業(yè)知識和業(yè)務活動情請業(yè)務熟練的專家或用戶介紹業(yè)務專業(yè)知識和業(yè)務活動情況，設計人員從中了解并詢問相關問題況，設計人員從中了解并詢問相關問題。(4) (4) 詢問詢問 對某些調查中的問題，可以找專人詢問。對某些調查中的問題，可以找專人詢問。(5) (5) 設計調查表請用戶填寫設計調查表請用戶填寫

16、數(shù)據(jù)庫設計人員可以提前設計一個合理的、詳細的業(yè)務活數(shù)據(jù)庫設計人員可以提前設計一個合理的、詳細的業(yè)務活動及數(shù)據(jù)要求調查表，并將此表發(fā)給相關的用戶。動及數(shù)據(jù)要求調查表，并將此表發(fā)給相關的用戶。 (6) (6) 查閱現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)記錄查閱現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)記錄 查閱與原系統(tǒng)有關的數(shù)據(jù)記錄，包括帳本、檔案或文獻等。查閱與原系統(tǒng)有關的數(shù)據(jù)記錄，包括帳本、檔案或文獻等。4. 4. 系統(tǒng)需求分析方法系統(tǒng)需求分析方法分析和表達用戶的需求分析和表達用戶的需求的常用方法的常用方法： 自頂向下的結構化分析方法（自頂向下的結構化分析方法（Structured Structured AnalysisAnalysis，簡稱簡

17、稱SASA方法）。方法）。SASA方法從最上層的系統(tǒng)組織機構入手，采用方法從最上層的系統(tǒng)組織機構入手，采用逐層分逐層分解解的方式分析系統(tǒng)，并用的方式分析系統(tǒng)，并用數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典描述描述系統(tǒng)。系統(tǒng)。3.2.3.2.2 2 數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典（1）DFD的基本成分的基本成分( (a)a)外部實體外部實體( (external agent)external agent)( (b)b)加工加工( (process)process)( (c)c)數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲( (data store)data store)( (d)d)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流( (data flow)d

18、ata flow)或或或或或或D1在校學生D3學生學籍表學生科刪除記錄aP1P2退學通知學生學生退學處理畢業(yè)處理c派遣證c學生科各系D2成績記錄D4學分記錄ab一個數(shù)據(jù)流圖的實例一個數(shù)據(jù)流圖的實例 (1)(1)確定系統(tǒng)的外部項，從而確定系統(tǒng)與外部環(huán)境的分界線；確定系統(tǒng)的外部項，從而確定系統(tǒng)與外部環(huán)境的分界線；(2)(2)確定系統(tǒng)在正常運行時的輸入和輸出；確定系統(tǒng)在正常運行時的輸入和輸出；(3)(3)確定系統(tǒng)的查詢要求，即要定義兩種數(shù)據(jù)流：一種是外確定系統(tǒng)的查詢要求，即要定義兩種數(shù)據(jù)流：一種是外界向系統(tǒng)發(fā)出查詢要求的數(shù)據(jù)流，另一種是系統(tǒng)響應后給界向系統(tǒng)發(fā)出查詢要求的數(shù)據(jù)流，另一種是系統(tǒng)響應后給出

19、回答的數(shù)據(jù)流；出回答的數(shù)據(jù)流；(4)(4)對對DFDDFD中的每一個數(shù)據(jù)處理，逐層向下擴展出詳細的數(shù)中的每一個數(shù)據(jù)處理，逐層向下擴展出詳細的數(shù)據(jù)流圖，每一層數(shù)據(jù)流圖中的數(shù)據(jù)處理一般不超過據(jù)流圖，每一層數(shù)據(jù)流圖中的數(shù)據(jù)處理一般不超過5 5個。下個。下一層一層DFDDFD中的輸入和輸出要和上一層中的輸入和輸出要和上一層DFDDFD相應的數(shù)據(jù)流相對相應的數(shù)據(jù)流相對應。應。 數(shù)據(jù)流圖不反映時間的順序，也不反映判斷和控制條數(shù)據(jù)流圖不反映時間的順序，也不反映判斷和控制條件，只反映數(shù)據(jù)的流向、自然的邏輯過程和必要的邏輯數(shù)件，只反映數(shù)據(jù)的流向、自然的邏輯過程和必要的邏輯數(shù)據(jù)存貯。據(jù)存貯。假設一家工廠的采購部每

20、天需要一張定貨報表，假設一家工廠的采購部每天需要一張定貨報表，報表按零件編號排序，表中列出所有需要再次定貨報表按零件編號排序，表中列出所有需要再次定貨的零件。的零件。每個需要再次定貨的零件應該包含下述數(shù)據(jù)：每個需要再次定貨的零件應該包含下述數(shù)據(jù)：零件編號，零件名稱，定貨數(shù)量，價格，主要供應零件編號，零件名稱，定貨數(shù)量，價格，主要供應者，次要供應者。者，次要供應者。零件入庫或出庫稱為事務，通過放在倉庫中的零件入庫或出庫稱為事務，通過放在倉庫中的CRTCRT終端把事務報告給定貨系統(tǒng)。當某種零件的庫終端把事務報告給定貨系統(tǒng)。當某種零件的庫存數(shù)量少于庫存量臨界值時就應該再次定貨。存數(shù)量少于庫存量臨界值

21、時就應該再次定貨。 例：例：數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的源點源點和和終點終點： 從從“采購部每天需要一張定貨報表采購部每天需要一張定貨報表”可以知道，可以知道，采購員采購員是數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)終點終點； 而而“通過放在倉庫中的通過放在倉庫中的CRTCRT終端把事務報告給終端把事務報告給定貨系統(tǒng)定貨系統(tǒng)”可以知道，可以知道，倉庫管理員倉庫管理員是數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)源點源點。數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流： 系統(tǒng)把定貨報表送給采購部，因此系統(tǒng)把定貨報表送給采購部，因此定貨報表定貨報表是是一個數(shù)據(jù)流；一個數(shù)據(jù)流； 事務需要從倉庫送到系統(tǒng)中，顯然事務需要從倉庫送到系統(tǒng)中，顯然事務事務是另一是另一個數(shù)據(jù)流。個數(shù)據(jù)流。處理處理： 由于由于“采購部需要報表

22、采購部需要報表”，因此必須有一個用于，因此必須有一個用于產(chǎn)生產(chǎn)生報表報表的處理。的處理。 事務的后果是改變零件庫存量，然而任何改變數(shù)據(jù)的事務的后果是改變零件庫存量，然而任何改變數(shù)據(jù)的操作都是處理，因此操作都是處理，因此對事務進行的加工對事務進行的加工是另一個處理。是另一個處理。數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲： 產(chǎn)生報表和處理事務這兩個處理在時間上明顯不匹配：產(chǎn)生報表和處理事務這兩個處理在時間上明顯不匹配：每當有一個事務發(fā)生時立即處理它，然而每天只產(chǎn)生一次每當有一個事務發(fā)生時立即處理它，然而每天只產(chǎn)生一次定貨報表。因此，用來產(chǎn)生定貨報表的數(shù)據(jù)必須存放一段定貨報表。因此，用來產(chǎn)生定貨報表的數(shù)據(jù)必須存放一段時間，

23、也就是應該有一個數(shù)據(jù)存儲來存放它時間，也就是應該有一個數(shù)據(jù)存儲來存放它定貨信息定貨信息。 “ “當某種零件的庫存數(shù)量少于庫存量臨界值時就應該當某種零件的庫存數(shù)量少于庫存量臨界值時就應該再次定貨再次定貨”則表示應該有一個數(shù)據(jù)存儲用于保存庫存數(shù)量則表示應該有一個數(shù)據(jù)存儲用于保存庫存數(shù)量和庫存量臨界值和庫存量臨界值庫存清單庫存清單 。把處理事務的功能進一步分解后的數(shù)據(jù)流圖把處理事務的功能進一步分解后的數(shù)據(jù)流圖例：例：假設某圖書館要求數(shù)據(jù)庫支持以下數(shù)據(jù)處理假設某圖書館要求數(shù)據(jù)庫支持以下數(shù)據(jù)處理: :(1)(1)辦理借書證辦理借書證; ;(2)(2)查詢館藏圖書查詢館藏圖書; ;(3)(3)查逾期讀者。

24、查逾期讀者。讀者圖書借閱管理系統(tǒng)讀者業(yè)務請求 查詢結果 服務請求 借書證 圖書館管理員讀者屬性讀者屬性：借書證號，姓名，性別，年齡，工作單位，文化程度，通訊地址借書證號，姓名，性別，年齡，工作單位，文化程度，通訊地址圖書屬性圖書屬性：分類號，編號，書名，作者，出版社，單價，庫存量分類號，編號，書名，作者，出版社，單價，庫存量讀者讀者圖書圖書m n借閱借閱借閱日期借閱日期歸還標志歸還標志 數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合，數(shù)據(jù)字典是進行詳細的數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合，數(shù)據(jù)字典是進行詳細的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要結果，數(shù)據(jù)字典在數(shù)據(jù)庫設數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要結果，數(shù)據(jù)字典在數(shù)據(jù)庫設計

25、中占有很重要的地位，主要包括下面計中占有很重要的地位，主要包括下面5 5個部分：個部分：(1) (1) 數(shù)據(jù)項：數(shù)據(jù)項：數(shù)據(jù)項是不可再分的數(shù)據(jù)單位。數(shù)據(jù)項是不可再分的數(shù)據(jù)單位。(2) (2) 數(shù)據(jù)結構：數(shù)據(jù)結構：數(shù)據(jù)結構反映了數(shù)據(jù)之間的組合關系數(shù)據(jù)結構反映了數(shù)據(jù)之間的組合關系。(3) (3) 數(shù)據(jù)流：數(shù)據(jù)流：據(jù)流是數(shù)據(jù)結構在系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂?。?jù)流是數(shù)據(jù)結構在系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂健?4) (4) 數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)存儲是數(shù)據(jù)及其結構停留或保存的地方，數(shù)據(jù)存儲是數(shù)據(jù)及其結構停留或保存的地方，也是數(shù)據(jù)流的來源和去向之一。數(shù)據(jù)存儲可以是手工文檔、手也是數(shù)據(jù)流的來源和去向之一。數(shù)據(jù)存儲可以是手工文檔、

26、手工憑單或計算機文檔。工憑單或計算機文檔。(5) (5) 處理過程：處理過程：一般一般用判定表或判定樹來描述，在數(shù)據(jù)字典中用判定表或判定樹來描述，在數(shù)據(jù)字典中只描述說明性信息。只描述說明性信息。1 1、數(shù)據(jù)項：、數(shù)據(jù)項： 數(shù)據(jù)項是不可再分的數(shù)據(jù)單位數(shù)據(jù)項是不可再分的數(shù)據(jù)單位數(shù)據(jù)項描述數(shù)據(jù)項描述數(shù)據(jù)項名，數(shù)據(jù)項含義說明，別名，數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)項名，數(shù)據(jù)項含義說明，別名，數(shù)據(jù)類型，長度，取值范圍，值含義，與其他數(shù)據(jù)項的邏輯關類型，長度，取值范圍，值含義，與其他數(shù)據(jù)項的邏輯關系系 取值范圍、與其他數(shù)據(jù)項的邏輯關系定義了數(shù)據(jù)的完整性取值范圍、與其他數(shù)據(jù)項的邏輯關系定義了數(shù)據(jù)的完整性約束條件約束條件例：學生學籍

27、管理子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典。例：學生學籍管理子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典。 以以“學號學號”數(shù)據(jù)項為例：數(shù)據(jù)項為例： 數(shù)據(jù)項名：數(shù)據(jù)項名：學號學號 含義說明：含義說明：唯一標識每個學生唯一標識每個學生別名：別名：學生編號學生編號 類型：類型：字符型字符型 長度：長度： 8 8 取值范圍：取值范圍：0000000000000000至至9999999999999999取值含義：取值含義：前兩位標識該學生所在年級，后六位按順序編號前兩位標識該學生所在年級，后六位按順序編號 標識與其他數(shù)據(jù)項的邏輯關系。標識與其他數(shù)據(jù)項的邏輯關系。2 2、數(shù)據(jù)結構：、數(shù)據(jù)結構： 數(shù)據(jù)結構反映了數(shù)據(jù)之間的組合關系。數(shù)據(jù)結構反映了數(shù)據(jù)之間的

28、組合關系。 一個數(shù)據(jù)結構可以由若干個數(shù)據(jù)項組成，也可以由若干個一個數(shù)據(jù)結構可以由若干個數(shù)據(jù)項組成，也可以由若干個數(shù)據(jù)結構組成，或由若干個數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結構混合組成。數(shù)據(jù)結構組成，或由若干個數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結構混合組成。 數(shù)據(jù)結構描述數(shù)據(jù)結構描述數(shù)據(jù)結構名，含義說明，組成數(shù)據(jù)結構名，含義說明，組成: :數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)項或數(shù)據(jù)結構項或數(shù)據(jù)結構例：數(shù)據(jù)結構描述：例：數(shù)據(jù)結構描述： 以以“學生學生”為例為例數(shù)據(jù)結構名：數(shù)據(jù)結構名：學生學生含義說明：含義說明：是學籍管理子系統(tǒng)的主體數(shù)據(jù)結構，定義了一個是學籍管理子系統(tǒng)的主體數(shù)據(jù)結構，定義了一個 學生的有關信息學生的有關信息組成：組成： 學號，姓名，性別，年齡，學號，

29、姓名，性別，年齡， 所在系，年級所在系，年級3 3、數(shù)據(jù)流：、數(shù)據(jù)流： 數(shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)結構在系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂?。?shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)結構在系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂?。?shù)據(jù)流描述數(shù)據(jù)流描述數(shù)據(jù)流名，說明，數(shù)據(jù)流來源，數(shù)據(jù)流去數(shù)據(jù)流名，說明，數(shù)據(jù)流來源，數(shù)據(jù)流去向，組成向，組成: :數(shù)據(jù)結構，平均流量，高峰期流量數(shù)據(jù)結構，平均流量，高峰期流量數(shù)據(jù)流來源是說明該數(shù)據(jù)流來自哪個過程數(shù)據(jù)流來源是說明該數(shù)據(jù)流來自哪個過程數(shù)據(jù)流去向是說明該數(shù)據(jù)流將到哪個過程去數(shù)據(jù)流去向是說明該數(shù)據(jù)流將到哪個過程去平均流量是指在單位時間（每天、每周、每月等）里的平均流量是指在單位時間（每天、每周、每月等）里的傳輸次數(shù)傳輸次數(shù)高峰期流量則是指在高峰

30、時期的數(shù)據(jù)流量高峰期流量則是指在高峰時期的數(shù)據(jù)流量如數(shù)據(jù)流如數(shù)據(jù)流“定貨報表定貨報表”可如下描述：可如下描述： 數(shù)據(jù)流：數(shù)據(jù)流：定貨報表定貨報表 說明：說明：每天一次送給采購員的需要定貨的零件表每天一次送給采購員的需要定貨的零件表 數(shù)據(jù)流來源：數(shù)據(jù)流來源：產(chǎn)生報表產(chǎn)生報表 數(shù)據(jù)流去向：數(shù)據(jù)流去向：輸出到打印機輸出到打印機 組成：組成：零件編號零件編號+ +零件名稱零件名稱+ +定貨數(shù)量定貨數(shù)量+ +價格價格+ +主要供主要供 應者應者+ +次要供應者次要供應者平均流量：平均流量：每天一次每天一次4 4、數(shù)據(jù)存儲：、數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)存儲是數(shù)據(jù)結構停留或保存的地方，也是數(shù)據(jù)存儲是數(shù)據(jù)結構停留或保存的

31、地方，也是數(shù)據(jù)流的來源和去向之一。數(shù)據(jù)流的來源和去向之一。數(shù)據(jù)存儲描述數(shù)據(jù)存儲描述數(shù)據(jù)存儲名，說明，編號，流入的數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲名，說明，編號，流入的數(shù)據(jù)流 ，流出，流出的數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流 ， 組成組成: :數(shù)據(jù)結構，數(shù)據(jù)量，存取方式數(shù)據(jù)結構，數(shù)據(jù)量，存取方式流入的數(shù)據(jù)流：指出數(shù)據(jù)來源流入的數(shù)據(jù)流：指出數(shù)據(jù)來源流出的數(shù)據(jù)流：指出數(shù)據(jù)去向流出的數(shù)據(jù)流：指出數(shù)據(jù)去向數(shù)據(jù)量：數(shù)據(jù)量：每次存取多少數(shù)據(jù)，每天（或每小時、每周等）存取幾每次存取多少數(shù)據(jù)，每天（或每小時、每周等）存取幾次等信息次等信息存取方法：存取方法：批處理批處理/ /聯(lián)機處理；檢索聯(lián)機處理；檢索/ /更新；順序檢索更新；順序檢索/ /隨機檢

32、索隨機檢索如數(shù)據(jù)存儲如數(shù)據(jù)存儲“定貨信息表定貨信息表”可如下描述：可如下描述： 數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)存儲：定貨信息定貨信息 說明：說明：記錄需要定貨的零件的情況記錄需要定貨的零件的情況流入數(shù)據(jù)流：流入數(shù)據(jù)流：定貨信息定貨信息 流出數(shù)據(jù)流：流出數(shù)據(jù)流：定貨信息定貨信息 組成：組成： 零件編號零件編號+ +零件名稱零件名稱+ +定貨數(shù)量定貨數(shù)量+ +主要供應者主要供應者+ +次要供應次要供應者者 數(shù)據(jù)量：數(shù)據(jù)量： 每天每天1010條條 存取方式存取方式： 隨機存取隨機存取5 5、處理過程、處理過程：處理過程的具體處理邏輯一般用判定表或判定處理過程的具體處理邏輯一般用判定表或判定樹來描述。數(shù)據(jù)字典中只需要

33、描述處理過程的說明性信息樹來描述。數(shù)據(jù)字典中只需要描述處理過程的說明性信息處理過程描述處理過程描述處理過程名，說明，輸入處理過程名，說明，輸入: :數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流，輸出輸出: :數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流， 處理處理: :簡要說明簡要說明簡要說明：主要說明該處理過程的功能及處理要求簡要說明：主要說明該處理過程的功能及處理要求功能：該處理過程用來做什么功能：該處理過程用來做什么處理要求：處理頻度要求（如單位時間里處理多少事務，處理要求：處理頻度要求（如單位時間里處理多少事務，多少數(shù)據(jù)量）；響應時間要求等多少數(shù)據(jù)量）；響應時間要求等處理要求是后面物理設計的輸入及性能評價的標準處理要求是后面物理設計的輸入及性能

34、評價的標準處理過程處理過程“分配宿舍分配宿舍”可如下描述：可如下描述：處理過程：處理過程：分配宿舍分配宿舍說明：說明：為所有新生分配學生宿舍為所有新生分配學生宿舍輸入：輸入：學生，宿舍，學生，宿舍，輸出：輸出：宿舍安排宿舍安排處理：處理：在新生報到后，為所有新生分配學生宿舍。要在新生報到后，為所有新生分配學生宿舍。要求同一間宿舍只能安排同一性別的學生，同一個學生只能安求同一間宿舍只能安排同一性別的學生，同一個學生只能安排在一個宿舍中。每個學生的居排在一個宿舍中。每個學生的居 住面積不小于住面積不小于3 3平方米。安平方米。安排新生宿舍其處理時間應不超過排新生宿舍其處理時間應不超過1515分鐘。

35、分鐘。3.3.1 3.3.1 概念結構的特點及設計方法概念結構的特點及設計方法 需求分析階段描述的用戶應用需求是現(xiàn)實世界需求分析階段描述的用戶應用需求是現(xiàn)實世界的具體需求，將需求分析得到的用戶需求抽象為信的具體需求，將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結構即息結構即概念模型概念模型的過程就是的過程就是概念結構設計概念結構設計。 概念結構是各種概念結構是各種數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型的共同基礎，它比數(shù)的共同基礎，它比數(shù)據(jù)模型更獨立于機器、更抽象，從而更加穩(wěn)定。概據(jù)模型更獨立于機器、更抽象，從而更加穩(wěn)定。概念結構設計是整個數(shù)據(jù)庫設計的念結構設計是整個數(shù)據(jù)庫設計的關鍵關鍵。概念模型設計的基礎是概念模型設計的基礎

36、是 需求分析的需求分析的結果結果概念模型描述工具是：概念模型描述工具是：E-RE-R圖圖1 1、概念結構設計的特點、概念結構設計的特點（1 1）是對現(xiàn)實世界的一個真實模擬，能真實、充分地）是對現(xiàn)實世界的一個真實模擬，能真實、充分地反映現(xiàn)實世界，包括事物和事物之間的聯(lián)系，能滿足用反映現(xiàn)實世界，包括事物和事物之間的聯(lián)系，能滿足用戶對數(shù)據(jù)的處理要求。戶對數(shù)據(jù)的處理要求。（2 2）易于理解，從而可以用它和不熟悉計算機的用戶）易于理解，從而可以用它和不熟悉計算機的用戶交換意見，用戶的積極參與是數(shù)據(jù)庫的設計成功的關鍵。交換意見，用戶的積極參與是數(shù)據(jù)庫的設計成功的關鍵。（3 3）易于更改，當應用環(huán)境和應用要

37、求改變時，容易）易于更改，當應用環(huán)境和應用要求改變時，容易對概念模型修改和擴充。對概念模型修改和擴充。（4 4）易于向關系、網(wǎng)狀、層次等各種數(shù)據(jù)模型轉換。）易于向關系、網(wǎng)狀、層次等各種數(shù)據(jù)模型轉換。2 2、概念結構設計的方法：、概念結構設計的方法：1) 1) 自頂向下的設計方法自頂向下的設計方法 先定義全局概念結構的框架，然后逐步細化為完整的全先定義全局概念結構的框架，然后逐步細化為完整的全局概念結構。局概念結構。2) 2) 自底向上的設計方法自底向上的設計方法 先定義各局部應用的概念結構，后將它們集成，得到全先定義各局部應用的概念結構，后將它們集成，得到全局概念結構。局概念結構。3) 3)

38、逐步擴張的設計方法逐步擴張的設計方法 先定義最重要的核心部分，后向外擴充，生成其他概念先定義最重要的核心部分，后向外擴充，生成其他概念結構。結構。4) 4) 混合策略設計的方法混合策略設計的方法 即采用自頂向下與自底向上相結合的方法。即采用自頂向下與自底向上相結合的方法。3 3、常用策略：、常用策略： 自頂向下地進行需求分析 自底向上地設計概念結構4 4、自底向上設計概念結構的步驟：、自底向上設計概念結構的步驟：第1步：抽象數(shù)據(jù)并設計局部視圖第2步：集成局部視圖，得到全局概念結構3.3.2 3.3.2 數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設計數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設計 數(shù)據(jù)抽象是指從實際的人、物、事和概念中抽取所關

39、心數(shù)據(jù)抽象是指從實際的人、物、事和概念中抽取所關心的共同特性，忽略非本質的細節(jié)，把這些特性用各種概念精的共同特性，忽略非本質的細節(jié)，把這些特性用各種概念精確地加以描述，這些概念組成了某種概念模型。確地加以描述，這些概念組成了某種概念模型。1. 1. 三種數(shù)據(jù)抽象方法三種數(shù)據(jù)抽象方法(1) (1) 分類分類: : 定義某一類概念作為現(xiàn)實世界中一組對象的類型，定義某一類概念作為現(xiàn)實世界中一組對象的類型，這些對象具有某些共同的特性和行為。在這些對象具有某些共同的特性和行為。在E-RE-R模型中，實體集模型中，實體集就是這種抽象。就是這種抽象。(2) (2) 聚集：聚集：定義某一類型的組成部分，它抽象

40、了對象內(nèi)部的類定義某一類型的組成部分，它抽象了對象內(nèi)部的類型和型和 “ “組成部分組成部分”的語義，在的語義，在E-RE-R模型中若干屬性的聚集組成模型中若干屬性的聚集組成了實體型，就是這種抽象。了實體型，就是這種抽象。(3) (3) 概括：概括：定義類型之間的一種子集聯(lián)系，它抽象了類型之間定義類型之間的一種子集聯(lián)系，它抽象了類型之間的的“所屬所屬”的語義，子類繼承超類上定義的所有抽象。的語義，子類繼承超類上定義的所有抽象。數(shù)據(jù)抽象的用途：數(shù)據(jù)抽象的用途： 對需求分析階段收集到的數(shù)據(jù)進行分類、組織（聚集），對需求分析階段收集到的數(shù)據(jù)進行分類、組織（聚集），形成：形成：實體集實體集、屬性屬性，標

41、識實體的，標識實體的碼碼和確定實體集之間的和確定實體集之間的聯(lián)系聯(lián)系類型類型(1:1(1:1，1:1:n n，m:n)m:n)2. 2. 設計分設計分E-RE-R圖的步驟：圖的步驟：（1 1）選擇局部應用：）選擇局部應用： 需求分析階段，已用多層需求分析階段，已用多層數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖和和數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典描述了整個系統(tǒng)。設計分描述了整個系統(tǒng)。設計分E-RE-R圖首先需要根據(jù)系統(tǒng)的圖首先需要根據(jù)系統(tǒng)的具體情況，在多層的數(shù)據(jù)流圖中選擇一個具體情況，在多層的數(shù)據(jù)流圖中選擇一個適當層次適當層次的數(shù)據(jù)流圖的數(shù)據(jù)流圖，這組圖中每一部分對應一個局部應用，這組圖中每一部分對應一個局部應用，然后以這一層次的數(shù)據(jù)流

42、圖為出發(fā)點，結合數(shù)據(jù)字然后以這一層次的數(shù)據(jù)流圖為出發(fā)點，結合數(shù)據(jù)字典，設計分典，設計分E-RE-R圖。圖。 通常以中層數(shù)據(jù)流圖作為設計分通常以中層數(shù)據(jù)流圖作為設計分E-RE-R圖的依據(jù)。圖的依據(jù)。原因：高層數(shù)據(jù)流圖只能反映系統(tǒng)的概貌，中層數(shù)原因：高層數(shù)據(jù)流圖只能反映系統(tǒng)的概貌，中層數(shù)據(jù)流圖能較好地反映系統(tǒng)中各局部應用的子系統(tǒng)組據(jù)流圖能較好地反映系統(tǒng)中各局部應用的子系統(tǒng)組成，低層數(shù)據(jù)流圖過細。成，低層數(shù)據(jù)流圖過細。2. 2. 設計分設計分E-RE-R圖的步驟：圖的步驟：（1 1）選擇局部應用）選擇局部應用（2 2）逐一設計分）逐一設計分E-RE-R圖圖1 1）任務：）任務：標定局部應用中的實體集

43、、屬性、碼，實標定局部應用中的實體集、屬性、碼，實體集間的聯(lián)系。體集間的聯(lián)系。2 2）方法：）方法：將各局部應用涉及的數(shù)據(jù)分別從將各局部應用涉及的數(shù)據(jù)分別從數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典中抽取（分類、聚集和概括）出來，參照中抽?。ǚ诸?、聚集和概括）出來，參照數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖，標定各局部應用中的實體、實體的屬性、標識實體標定各局部應用中的實體、實體的屬性、標識實體的碼，確定實體之間的聯(lián)系及其類型（的碼，確定實體之間的聯(lián)系及其類型（1:11:1，1:1:n n，m:nm:n）。）。例例: :例例: :工廠工廠( (包括廠名和廠長名包括廠名和廠長名) )需建立一個管理數(shù)據(jù)庫需建立一個管理數(shù)據(jù)庫存儲以下信息存儲以下

44、信息: :廠內(nèi)有多個車間，每個車間有車間號、車間主任名、廠內(nèi)有多個車間，每個車間有車間號、車間主任名、地址和電話；地址和電話；一個車間有多個工人，每個工人有職工號、姓名、一個車間有多個工人，每個工人有職工號、姓名、年齡、性別和工種；年齡、性別和工種；一個車間生產(chǎn)多種產(chǎn)品，產(chǎn)品有產(chǎn)品號和價格；一個車間生產(chǎn)多種產(chǎn)品，產(chǎn)品有產(chǎn)品號和價格；一個車間生產(chǎn)多種零件，一個零件也可能為多個車一個車間生產(chǎn)多種零件，一個零件也可能為多個車間制造，零件有零件號、重量和價格；間制造，零件有零件號、重量和價格；一個產(chǎn)品由多種零件組成，一種零件也可裝配出多一個產(chǎn)品由多種零件組成，一種零件也可裝配出多種產(chǎn)品；種產(chǎn)品；產(chǎn)品與

45、零件均存入倉庫中；產(chǎn)品與零件均存入倉庫中；廠內(nèi)有多個倉庫，倉庫有倉庫號、倉庫主任名和電廠內(nèi)有多個倉庫，倉庫有倉庫號、倉庫主任名和電話。話。試作出該系統(tǒng)的概念模型和試作出該系統(tǒng)的概念模型和關系數(shù)據(jù)模型關系數(shù)據(jù)模型。視圖集成是指分視圖集成是指分E-RE-R圖的合并，有兩種方式：圖的合并，有兩種方式：一次集成：一次集成多個分一次集成：一次集成多個分E-RE-R圖，通常用于局圖，通常用于局部視圖比較簡單時。部視圖比較簡單時。逐步累積式：首先集成兩個局部視圖（通常是逐步累積式：首先集成兩個局部視圖（通常是比較關鍵的兩個局部視圖），以后每次將一個比較關鍵的兩個局部視圖），以后每次將一個新的局部視圖集成進來

46、新的局部視圖集成進來不管采用哪種方式，一般都分兩步完成：不管采用哪種方式，一般都分兩步完成： 1. 1. 合并分合并分E-RE-R圖，生成初步圖，生成初步E-RE-R圖圖 2. 2. 消除不必要的冗余，設計基本消除不必要的冗余，設計基本E-RE-R圖圖1. 1. 合并分合并分E-RE-R圖，生成初步圖，生成初步E-RE-R圖圖(1) (1) 屬性沖突屬性沖突1) 1) 屬性屬性域域沖突，即屬性值的類型、取值范圍或取值集合沖突，即屬性值的類型、取值范圍或取值集合不同。不同。2) 2) 屬性取值屬性取值單位單位沖突。沖突。(2) (2) 命名沖突命名沖突1) 1) 同名異義同名異義沖突，即不同意義

47、的對象在不同的局部應用沖突，即不同意義的對象在不同的局部應用中具有相同的名字。中具有相同的名字。2) 2) 異名同義異名同義沖突，即意義相同的對象在不同的局部應用沖突，即意義相同的對象在不同的局部應用中有不同的名字。中有不同的名字。(3) (3) 結構沖突結構沖突1) 1) 同一對象在不同的應用中具有不同的抽象（在不同分同一對象在不同的應用中具有不同的抽象（在不同分E-RE-R圖，既表示實體集，又表示屬性）。圖，既表示實體集，又表示屬性）。2) 2) 同一實體在不同分同一實體在不同分E-RE-R圖中的屬性組成不一致圖中的屬性組成不一致. .3) 3) 實體之間的聯(lián)系在不同的分實體之間的聯(lián)系在不

48、同的分E-RE-R圖中呈現(xiàn)不同的類型。圖中呈現(xiàn)不同的類型。注：實體集與屬性的區(qū)別：注：實體集與屬性的區(qū)別：實體集與屬性是相對而言的。同一實體集與屬性是相對而言的。同一事物，在一種應用環(huán)境中作為事物，在一種應用環(huán)境中作為“屬性屬性”，在另一種應用環(huán)境，在另一種應用環(huán)境中就必須作為中就必須作為“實體集實體集”。例：學校中的系，在某種應用環(huán)境中，它只是作為例：學校中的系，在某種應用環(huán)境中，它只是作為“學生學生”實實體的一個屬性，表明一個學生屬于哪個系；而在另一種環(huán)境體的一個屬性，表明一個學生屬于哪個系；而在另一種環(huán)境中，由于需要考慮一個系的系主任、教師人數(shù)、學生人數(shù)、中，由于需要考慮一個系的系主任、

49、教師人數(shù)、學生人數(shù)、辦公地點等，這時它就需要作為實體集了辦公地點等，這時它就需要作為實體集了. .一般原則一般原則: :現(xiàn)實世界中的事物凡能夠作為屬性對待的，應盡量作為屬現(xiàn)實世界中的事物凡能夠作為屬性對待的，應盡量作為屬性性, ,但要滿足下面條件：但要滿足下面條件：屬性不能再具有需要描述的性質。即屬性必須是不可分的屬性不能再具有需要描述的性質。即屬性必須是不可分的數(shù)據(jù)項，不能再由另一些屬性組成。數(shù)據(jù)項，不能再由另一些屬性組成。屬性不能與其他實體具有聯(lián)系。聯(lián)系只發(fā)生在實體之間。屬性不能與其他實體具有聯(lián)系。聯(lián)系只發(fā)生在實體之間。例例1 1：“學生學生”由學號、姓名等屬性進一步描述，根據(jù)準則，由學號

50、、姓名等屬性進一步描述，根據(jù)準則，“學生學生”只能作為實體，不能作為屬性。只能作為實體，不能作為屬性。例例2 2：職稱通常作為教師實體的屬性，但在涉及住房分配時，由：職稱通常作為教師實體的屬性，但在涉及住房分配時，由于分房與職稱有關，也就是說職稱與住房實體之間有聯(lián)系，根于分房與職稱有關，也就是說職稱與住房實體之間有聯(lián)系，根據(jù)準則，這時把職稱作為實體來處理會更合適些。據(jù)準則，這時把職稱作為實體來處理會更合適些。2. 2. 消除不必要的冗余，設計基本消除不必要的冗余，設計基本E-RE-R圖圖（1 1）冗余：）冗余： 冗余的數(shù)據(jù)冗余的數(shù)據(jù)是指可由基本數(shù)據(jù)導出的數(shù)據(jù)，是指可由基本數(shù)據(jù)導出的數(shù)據(jù)， 冗余

51、的聯(lián)系冗余的聯(lián)系是指可由其他聯(lián)系導出的聯(lián)系。是指可由其他聯(lián)系導出的聯(lián)系。 冗余數(shù)據(jù)和冗余聯(lián)系容易破壞數(shù)據(jù)庫的完整性，給冗余數(shù)據(jù)和冗余聯(lián)系容易破壞數(shù)據(jù)庫的完整性，給數(shù)據(jù)庫維護增加困難。數(shù)據(jù)庫維護增加困難。 消除不必要的冗余后的初步消除不必要的冗余后的初步E-RE-R圖稱為圖稱為基本基本E-RE-R圖圖。（2 2）消除冗余的方法）消除冗余的方法 1 1）分析方法）分析方法 以數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖為依據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)字典中關以數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖為依據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)字典中關于數(shù)據(jù)項之間邏輯關系的說明來消除冗余。于數(shù)據(jù)項之間邏輯關系的說明來消除冗余。 2 2）規(guī)范化理論方法）規(guī)范化理論方法 用關系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論

52、來消除關系模型中的冗余。用關系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論來消除關系模型中的冗余。例例: : 銀行計算機儲蓄系統(tǒng)的工作過程大致如下：銀行計算機儲蓄系統(tǒng)的工作過程大致如下：儲戶填寫的存款單或取款單由業(yè)務員鍵入系統(tǒng)，儲戶填寫的存款單或取款單由業(yè)務員鍵入系統(tǒng)， 如果是存款則系統(tǒng)記錄存款人姓名、住址如果是存款則系統(tǒng)記錄存款人姓名、住址( (或電話或電話號碼號碼) )、身份證號碼、存款類型、存款日期、到期、身份證號碼、存款類型、存款日期、到期日期、利率及密碼日期、利率及密碼( (可選可選) )等信息，并印出存單給等信息，并印出存單給儲戶；儲戶； 如果是取款而且存款時留有密碼，則系統(tǒng)首先核如果是取款而且存款時留有密碼

53、，則系統(tǒng)首先核對儲戶密碼，若密碼正確或存款時未留密碼，則對儲戶密碼，若密碼正確或存款時未留密碼，則系統(tǒng)計算利息并印出利息清單給儲戶。系統(tǒng)計算利息并印出利息清單給儲戶。 請用數(shù)據(jù)流圖描繪本系統(tǒng)的功能，并用實體請用數(shù)據(jù)流圖描繪本系統(tǒng)的功能，并用實體- -聯(lián)系圖描繪系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)對象。聯(lián)系圖描繪系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)對象。 關系數(shù)據(jù)模型關系數(shù)據(jù)模型1 1、邏輯結構設計的任務、邏輯結構設計的任務 概念結構是各種數(shù)據(jù)模型的概念結構是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎共同基礎, ,為了能夠用某一為了能夠用某一DBMSDBMS實現(xiàn)用戶需求，還必須將概念結構進一步轉化為相應的實現(xiàn)用戶需求，還必須將概念結構進一步轉化為相應的數(shù)據(jù)模型數(shù)

54、據(jù)模型，這正是數(shù)據(jù)庫邏輯結構設計所要完成的任務。，這正是數(shù)據(jù)庫邏輯結構設計所要完成的任務。2 2、邏輯結構設計的步驟、邏輯結構設計的步驟（1 1）將概念結構轉化為一般的數(shù)據(jù)模型，如關系模型、）將概念結構轉化為一般的數(shù)據(jù)模型，如關系模型、網(wǎng)狀模型、層次模型網(wǎng)狀模型、層次模型（2 2）將轉化來的關系模型、網(wǎng)狀模型、層次模型向特定）將轉化來的關系模型、網(wǎng)狀模型、層次模型向特定DBMSDBMS支持下的數(shù)據(jù)模型轉換支持下的數(shù)據(jù)模型轉換（3 3）對數(shù)據(jù)模型進行優(yōu)化）對數(shù)據(jù)模型進行優(yōu)化邏輯結構設計邏輯結構設計轉化為一般轉化為一般數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型轉化為特定轉化為特定DBMS支持下支持下的數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)模型優(yōu)化

55、模型優(yōu)化模型概念結概念結構設計構設計數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫物理設計物理設計基本基本E-R圖圖轉換規(guī)則轉換規(guī)則特定特定DBMS的的特點與限制特點與限制優(yōu)化方法如優(yōu)化方法如規(guī)范化理論規(guī)范化理論邏輯邏輯模型模型1.1.一般轉換規(guī)則一般轉換規(guī)則(1)(1)實體集的轉換規(guī)則實體集的轉換規(guī)則 概念模型中的每一個概念模型中的每一個實體集實體集轉換為關系模型中的一個轉換為關系模型中的一個關系關系，實體的屬性就是關系的實體的屬性就是關系的屬性屬性，實體的碼就是關系的，實體的碼就是關系的碼碼，關系的，關系的結構是關系模式。結構是關系模式。(2)(2)聯(lián)系的轉換聯(lián)系的轉換規(guī)則規(guī)則 將聯(lián)系轉換為一個將聯(lián)系轉換為一個獨立的關系獨

56、立的關系：與該聯(lián)系相連的：與該聯(lián)系相連的各實體各實體的的碼碼以及聯(lián)系本身的以及聯(lián)系本身的屬性屬性均轉換為關系的均轉換為關系的屬性屬性，且每個，且每個實體的碼實體的碼( (或它們的組合或它們的組合) )是該關系的是該關系的候選碼候選碼。 例如例如 “ “圖書管理圖書管理” 2. 2. 實體集間聯(lián)系的轉換規(guī)則實體集間聯(lián)系的轉換規(guī)則( (1) m:n1) m:n聯(lián)系的轉換方法聯(lián)系的轉換方法 在向關系模型轉換時，一個在向關系模型轉換時，一個m:nm:n聯(lián)系轉換為一個關系。聯(lián)系轉換為一個關系。例：例：學生學號姓名年齡性別課程課程號課程名學時數(shù)選修mn成績轉換的關系模型為：轉換的關系模型為： 學生（學生（

57、學號學號，姓名，年齡，性別），姓名，年齡，性別） 課程（課程（課程號課程號，課程名，學時數(shù)），課程名，學時數(shù)） 選修（選修（學號，課程號學號，課程號，成績），成績）轉換的關系模型為：轉換的關系模型為： 零件（零件（零件號零件號， 名稱，價格）；名稱，價格）； 組裝（組裝（組裝件號，零件號組裝件號，零件號，數(shù)量）；，數(shù)量）；例：例：自自聯(lián)系中的聯(lián)系中的m:nm:n聯(lián)系聯(lián)系零件零件號名稱價格組裝nm數(shù)量(2) 1:(2) 1:n n聯(lián)系的轉換方法聯(lián)系的轉換方法 1 1）將聯(lián)系轉換為一個）將聯(lián)系轉換為一個獨立的關系獨立的關系，其關系的屬性由與該聯(lián)系，其關系的屬性由與該聯(lián)系相連的相連的各實體集的碼各實

58、體集的碼以及以及聯(lián)系聯(lián)系本身本身的屬性的屬性組成，而該關系的組成，而該關系的碼碼為為n n端實體集的碼端實體集的碼；倉儲n產(chǎn)品產(chǎn)品號產(chǎn)品名價格1倉庫倉庫號地點面積數(shù)量方案方案1 1：聯(lián)系形成的關系獨立存在。聯(lián)系形成的關系獨立存在。 倉庫（倉庫（倉庫號倉庫號，地點，面積），地點，面積） 產(chǎn)品（產(chǎn)品（產(chǎn)品號產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，價格），產(chǎn)品名，價格） 倉儲（倉庫號，倉儲（倉庫號，產(chǎn)品號產(chǎn)品號，數(shù)量），數(shù)量）方案方案2 2: :聯(lián)系形成的關系與聯(lián)系形成的關系與n n端對象合并。端對象合并。倉庫（倉庫（倉庫號倉庫號，地點，面積），地點，面積）產(chǎn)品產(chǎn)品( (產(chǎn)品號產(chǎn)品號, ,產(chǎn)品名產(chǎn)品名, ,價格價格, ,倉

59、庫號倉庫號, ,數(shù)量）數(shù)量）2 2）在）在n n端端實體集中實體集中增加新屬性增加新屬性，新屬性由聯(lián)系對應的，新屬性由聯(lián)系對應的1 1端端實體實體集的集的碼碼和和聯(lián)系聯(lián)系自身的自身的屬性屬性構成，新增屬性后原關系的碼不變。構成，新增屬性后原關系的碼不變。轉換的關系模型為：轉換的關系模型為：方案方案1 1： 職工（職工（職工號職工號，姓名，年齡），姓名，年齡） 領導（領導（職工號職工號，領導工號），領導工號）職工職工號姓名年齡領導1n例：例：自自聯(lián)系中的聯(lián)系中的1:n聯(lián)系聯(lián)系方案方案2 2： 職工（職工（職工號職工號，姓名，年齡，領導工號），姓名，年齡，領導工號）( (3) 1:13) 1:1聯(lián)

60、系的轉換方法聯(lián)系的轉換方法 1) 1) 將將1:11:1聯(lián)系轉換為一個聯(lián)系轉換為一個獨立的關系獨立的關系：與該聯(lián)系相：與該聯(lián)系相連的連的各實體各實體的的碼碼以及聯(lián)系本身的以及聯(lián)系本身的屬性屬性均轉換為關系的均轉換為關系的屬性屬性，且每個，且每個實體的碼實體的碼均是該關系的均是該關系的候選碼候選碼。 2) 2) 將將1:11:1聯(lián)系與某一端實體集所對應的關系聯(lián)系與某一端實體集所對應的關系合并合并，則需要在被合并關系中增加則需要在被合并關系中增加屬性屬性，其新增的屬性為，其新增的屬性為聯(lián)聯(lián)系本身的屬性系本身的屬性和與聯(lián)系相關的和與聯(lián)系相關的另一個實體集的碼另一個實體集的碼?！纠繉D中【例】將圖中