數(shù)據(jù)庫需求分析資料

1、單元2_1 數(shù)據(jù)庫需求分析(fnx)與概念設(shè)計(jì)（案例1） 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用(yngyng)技術(shù)（SQL Server 2008 R2）共四十一頁數(shù)據(jù)庫開發(fā)與維護(hù)(wih)-需求分析與概念設(shè)計(jì)2共四十一頁工作(gngzu)任務(wù)教務(wù)(jiow)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計(jì)1.自學(xué)Microsoft Office Visio制圖軟件。2.閱讀教務(wù)管理系統(tǒng)項(xiàng)目的需求分析，繪制DFD圖。3.根據(jù)項(xiàng)目需求分析建立概念數(shù)據(jù)模型，繪制ER圖。3共四十一頁 單元(dnyun)目標(biāo)能力目標(biāo)能夠閱讀項(xiàng)目需求分析報(bào)告能夠根據(jù)項(xiàng)目需求分析報(bào)告進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的概念模型設(shè)計(jì)能夠使用Office Visio繪制DFD數(shù)據(jù)流圖和ER概念模型

2、圖能夠閱讀并理解數(shù)據(jù)模型有關(guān)的英文術(shù)語知識(shí)目標(biāo)數(shù)據(jù)庫需求分析（DFD數(shù)據(jù)流圖）數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)（ER方法建模）概念模型有關(guān)的英文術(shù)語素質(zhì)目標(biāo)通過項(xiàng)目需求分析，培養(yǎng)與客戶溝通的能力。通過學(xué)習(xí)Office的Visio軟件繪圖(hu t)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力。4共四十一頁學(xué)習(xí)(xux)內(nèi)容知識(shí)框架5共四十一頁一、數(shù)據(jù)庫需求(xqi)分析數(shù)據(jù)庫需求(xqi)分析方法1數(shù)據(jù)庫需求分析案例26共四十一頁（一）需求(xqi)分析方法 需求分析的重點(diǎn)信息要求、處理要求、安全性與完整性要求。數(shù)據(jù)流圖（Data Flow Diagram，DFD ）：數(shù)據(jù)流：外部實(shí)體：數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)(shj)存儲(chǔ) 數(shù)據(jù)字典（Dat

3、a Dictionary，DD） 各類數(shù)據(jù)描述的集合，它是關(guān)于數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的描述，即元數(shù)據(jù)。通常包括數(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)和處理過程五個(gè)部分。DFD數(shù)據(jù)流圖和DD數(shù)據(jù)字典7共四十一頁（二）教務(wù)管理系統(tǒng)需求(xqi)分析組織(zzh)結(jié)構(gòu)是用戶業(yè)務(wù)流程與信息的載體，對(duì)分析人員理解企業(yè)的業(yè)務(wù)、確定系統(tǒng)范圍具有很好的幫助教務(wù)管理組織結(jié)構(gòu)8共四十一頁（二）教務(wù)(jiow)管理系統(tǒng)需求分析數(shù)據(jù)(shj)流圖表達(dá)了數(shù)據(jù)(shj)和處理過程的關(guān)系教務(wù)管理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流程(DFD)9共四十一頁（二）教務(wù)管理系統(tǒng)需求(xqi)分析描述信息需求各類數(shù)據(jù)(shj)描述的集合教務(wù)管理數(shù)據(jù)字典(DD)學(xué)生信息：

4、學(xué)號(hào)、姓名、性別、出生日期、專業(yè)、入學(xué)錄取分?jǐn)?shù)等課程信息：課程號(hào)、課程名、學(xué)分、課程類型、課程性質(zhì)等教師信息：職工號(hào)、姓名、性別、出生日期、職稱、學(xué)歷、學(xué)位、所屬系部等教材信息：教材號(hào)、教材名、出版社、價(jià)格、訂書數(shù)量、發(fā)放數(shù)量等學(xué)生選課信息：學(xué)號(hào)、課程號(hào)、成績(jī)等教師授課信息：職工號(hào)、課程號(hào)、專業(yè)、班級(jí)、授課任務(wù)、評(píng)價(jià)等課程選用教材信息：課程號(hào)、教材號(hào)、數(shù)量、班級(jí)等10共四十一頁（二）教務(wù)(jiow)管理系統(tǒng)需求分析描述功能需求(xqi)編輯、查詢、報(bào)表教務(wù)管理處理需求學(xué)生管理功能：添加、更新和刪除學(xué)生學(xué)籍信息，查詢和分類統(tǒng)計(jì)學(xué)生信息課程管理功能：添加、更新和刪除各專業(yè)課程信息，查詢和分類統(tǒng)計(jì)課

5、程信息成績(jī)管理功能：添加、更新和刪除學(xué)生選課以及所選課程考試成績(jī)信息，查詢和分類統(tǒng)計(jì)學(xué)生選課以及考試成績(jī)信息授課管理功能：添加、更新和刪除教師授課以及對(duì)所授課程的教學(xué)評(píng)價(jià)信息，查詢和分類統(tǒng)計(jì)教師授課以及對(duì)所授課程的教學(xué)評(píng)價(jià)信息教材管理功能：添加、更新和刪除相關(guān)課程的教材信息，查詢和分類統(tǒng)計(jì)教材信息對(duì)于以上功能需求按照自頂向下逐步求精的方法進(jìn)行模塊劃分，按照用戶的需求和習(xí)慣，應(yīng)用C#、Java等程序設(shè)計(jì)語言和數(shù)據(jù)庫接口技術(shù)ADO.NET、JDBC或ODBC等實(shí)現(xiàn)各功能模塊的界面設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)訪問11共四十一頁二、數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)概念模型的基本要素1概念設(shè)計(jì)的一般(ybn)步驟212共四十一頁（一）概念

6、模型的基本要素 實(shí)體集具有相同屬性或特征的客觀現(xiàn)實(shí)和抽象事物的集合(jh) 一個(gè)班級(jí)的學(xué)生實(shí)體實(shí)例客觀存在并且可以相互區(qū)別的事物和活動(dòng)的抽象 一個(gè)學(xué)生 實(shí)體型對(duì)同類實(shí)體的共有特征的抽象定義 學(xué)號(hào)，姓名，性別實(shí)體值符合實(shí)體型定義的每個(gè)具體實(shí)體 2011216001，趙成剛，男 實(shí)體(sht)（Entity，E）在不會(huì)混淆的情況下一般簡(jiǎn)稱為實(shí)體（E）13共四十一頁（一）概念模型的基本要素 聯(lián)系集實(shí)體之間相互關(guān)系的集合 例如：每位學(xué)生(xu sheng)選各門課程的相互關(guān)系聯(lián)系實(shí)例客觀存在并且可以相互區(qū)別的實(shí)體之間的關(guān)系 例如：實(shí)體“學(xué)生”中的 “趙成剛”選擇實(shí)體“課程”中的 “面向過 程程序設(shè)計(jì)”

7、，成績(jī)?yōu)?6分聯(lián)系型對(duì)同類聯(lián)系共有特征的抽象定義 例如：（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）聯(lián)系值符合聯(lián)系型定義的每個(gè)具體聯(lián)系實(shí)例例如：（2011216001，16020010，96）聯(lián)系(linx)（Relationship ， R）在不會(huì)混淆的情況下一般簡(jiǎn)稱為聯(lián)系（R）14共四十一頁（一）概念模型的基本要素 屬性(shxng)描述實(shí)體和聯(lián)系的特性例如：學(xué)號(hào)，姓名，性別屬性值屬性的具體取值 例如：2011216001，趙成剛，男屬性(shxng)（Attribute，A）15共四十一頁（一）概念模型的基本要素 候選鍵（Candidate key，CK）能夠唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體集或者聯(lián)系(linx)集中每個(gè)實(shí)例的屬

8、性或?qū)傩越M合，可以有多個(gè)。例如：實(shí)體“學(xué)生”中的學(xué)號(hào)、身份證號(hào)、姓名（如果無重名）主鍵（Primary Key，PK）能夠唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體集或者聯(lián)系中每個(gè)實(shí)例的屬性或?qū)傩越M合，可在多個(gè)候選鍵中選擇但只能有一個(gè) 。主鍵中的屬性稱為主屬性，其他屬性稱為非主屬性。例如：實(shí)體“學(xué)生”的主鍵為“學(xué)號(hào)”，實(shí)體“課程”的主鍵為“課程號(hào)”， 聯(lián)系“選課”的主鍵為“學(xué)號(hào)+課程號(hào)”鍵（ key ，K）自然鍵：一些原本就可以唯一標(biāo)識(shí)實(shí)例的屬性，可直接選擇作為主鍵例如：學(xué)號(hào)、員工編號(hào)、社會(huì)保險(xiǎn)號(hào)、駕照號(hào)碼、發(fā)票號(hào)、訂單號(hào)、產(chǎn)品號(hào)等智能鍵：用幾部分信息構(gòu)造起來的屬性，屬性內(nèi)部包含多種信息，幫助人們識(shí)別真實(shí)世界的某些事物例如

9、：身份證號(hào)用于唯一標(biāo)識(shí)公民，某公民的身份證號(hào)為23000019990101671*前6位：地址代碼。230000代表黑龍江。中間8位：代表出生日期。19990101代表1999年1月1日出生。第15位和第16位：順序碼。67為證件順序。第17位：性別碼：如果是奇數(shù)就是男，如果是偶數(shù)就是女。此處1代表男。最后一位：數(shù)字是驗(yàn)證碼，是通過計(jì)算(j sun)前面的數(shù)字得到的一個(gè)值，是用來驗(yàn)證前面身份證號(hào)碼正確與否的驗(yàn)證碼。例如：圖書館某圖書編號(hào)為978-7-115-19345-2TP311.138/269圖書-中國(guó)-人民郵電出版社-書序號(hào)-校驗(yàn)碼，計(jì)算機(jī)技術(shù)大類、程序設(shè)計(jì)小類.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)/書次號(hào)16共

10、四十一頁（一）概念模型的基本要素 外鍵（Foreign key，F(xiàn)K）一個(gè)或一組屬性，其中包含另一個(gè)實(shí)體的主鍵，用于實(shí)現(xiàn)實(shí)體之間的聯(lián)系與參照完整性。 例如：聯(lián)系“課程選用教材”中的外鍵“課程號(hào)”和“教材號(hào)”，它們分別是實(shí)體“課程”和“教材”中的主鍵，通過這兩個(gè)外鍵可以關(guān)聯(lián)(gunlin)到實(shí)體“課程”和實(shí)體“教材”中的相應(yīng)實(shí)例，得到此課程和所選教材的具體信息。 例如：聯(lián)系“選課”中的外鍵“學(xué)號(hào)”和“課程號(hào)”，它們分別是實(shí)體“學(xué)生”和“課程”中的主鍵，通過這兩個(gè)外鍵可以關(guān)聯(lián)到實(shí)體“學(xué)生”和實(shí)體“課程”中的相應(yīng)實(shí)例，得到此學(xué)生和所選課程的具體信息。 鍵（ key ，K）17共四十一頁（一）概念模型

11、的基本要素 聯(lián)系(linx)分類 18共四十一頁（一）概念模型的基本要素 實(shí)體集間或一個(gè)實(shí)體集內(nèi)的各實(shí)體存在的聯(lián)系一對(duì)一聯(lián)系（1：1）：如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中至多有一個(gè)（也可以沒有）實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對(duì)一聯(lián)系，記為1：1。 例如：公司和總經(jīng)理，學(xué)校和校長(zhǎng)(xiozhng)，教材與課程一對(duì)多聯(lián)系（1：n）：如果對(duì)于實(shí)體集A中的每個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體（n0 ）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對(duì)多聯(lián)系，記為1：n。 例如：班級(jí)和學(xué)生，家庭和成員，學(xué)生與班長(zhǎng)多對(duì)多聯(lián)

12、系（m：n）：如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體（n0 ）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中也有m個(gè)實(shí)體（m0）與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有多對(duì)多聯(lián)系，記為m：n。 例如：學(xué)生和課程，工人和零件，讀者和圖書 聯(lián)系(linx)分類 19共四十一頁二、數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)的一般(ybn)步驟1概念模型的基本要素220共四十一頁（二）概念設(shè)計(jì)的一般(ybn)步驟初始化工程。這個(gè)階段的任務(wù)是從目的描述和范圍描述開始，確定建模目標(biāo)，開發(fā)建模計(jì)劃(jhu)，組織建模隊(duì)伍，收集源材料，制定約束和規(guī)范。其中收集源材料是這階段的重點(diǎn)。通過調(diào)查和觀察結(jié)果，由業(yè)務(wù)流程

13、、原有系統(tǒng)的輸入輸出、各種報(bào)表、收集的原始數(shù)據(jù)形成了基本數(shù)據(jù)資料表。定義實(shí)體。實(shí)體集合的成員都有一個(gè)共同的特征和屬性集，可以從收集的源材料基本數(shù)據(jù)資料表中直接或間接標(biāo)識(shí)出大部分實(shí)體。根據(jù)源材料名字表中表示物的術(shù)語以及具有“代碼”結(jié)尾的術(shù)語，如客戶代碼、代理商代碼、產(chǎn)品代碼等將其名詞部分代表的實(shí)體標(biāo)識(shí)出來，從而初步找出潛在的實(shí)體，形成初步實(shí)體表。21共四十一頁（二）概念設(shè)計(jì)的一般(ybn)步驟定義聯(lián)系。根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)需求、規(guī)則和實(shí)際情況確定連接聯(lián)系、聯(lián)系名和說明，確定聯(lián)系類型。即在前述三種聯(lián)系（1:1,1:n,m:n）的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步確定是標(biāo)識(shí)聯(lián)系、非標(biāo)識(shí)聯(lián)系（強(qiáng)制的或可選的）還是分類聯(lián)系。如果

14、子實(shí)體的每個(gè)實(shí)例都需要通過和父實(shí)體的聯(lián)系來標(biāo)識(shí)，則為標(biāo)識(shí)聯(lián)系，否則為非標(biāo)識(shí)聯(lián)系。在非標(biāo)識(shí)聯(lián)系中，如果每個(gè)子實(shí)體的實(shí)例都與而且只與一個(gè)父實(shí)體的一個(gè)實(shí)例關(guān)聯(lián)，則為強(qiáng)制的，否則為非強(qiáng)制的。如果父實(shí)體與子實(shí)體代表的是同一個(gè)現(xiàn)實(shí)對(duì)象，那么它們?yōu)榉诸惵?lián)系。定義主鍵。為實(shí)體標(biāo)識(shí)候選鍵屬性，以便唯一(wi y)識(shí)別每個(gè)實(shí)體，再從候選鍵中確定主鍵。為了確定主鍵和聯(lián)系的有效性，通過非空規(guī)則和非多值規(guī)則來保證，即一個(gè)實(shí)體的一個(gè)屬性不能是空值，也不能在同一個(gè)時(shí)刻有一個(gè)以上的值。22共四十一頁（二）概念設(shè)計(jì)的一般(ybn)步驟定義屬性。從源數(shù)據(jù)表中抽取說明性的名詞開發(fā)出屬性表，確定屬性的所有者。定義非主鍵屬性，檢查屬性

15、的非空及非多值規(guī)則。此外，還要檢查完全依賴函數(shù)規(guī)則和非傳遞依賴規(guī)則，保證一個(gè)非主鍵屬性必須依賴于整個(gè)主鍵且僅僅是依賴于主鍵。以此得到了至少符合關(guān)系理論第三范式。定義其他對(duì)象和規(guī)則。定義屬性的數(shù)據(jù)類型、長(zhǎng)度(chngd)、精度、非空、默認(rèn)值和約束規(guī)則等。定義觸發(fā)器、存儲(chǔ)過程、視圖、角色、同義詞、序列等對(duì)象信息。 23共四十一頁三、ER建模方法(fngf)概念設(shè)計(jì)概念模型的ER表示(biosh)方法1概念設(shè)計(jì)的ER設(shè)計(jì)過程23使用Visio建立ER概念模型24共四十一頁(一）概念模型的ER表示(biosh)方法 基本構(gòu)件實(shí)體：矩形聯(lián)系：菱形屬性：橢圓形相連(xin lin)關(guān)系：連接線 ER圖（E

16、ntity-Relationship Diagram） 25共四十一頁(一）概念模型的ER表示(biosh)方法 26共四十一頁(一）概念模型的ER表示(biosh)方法 實(shí)體本身也有內(nèi)在的聯(lián)系(linx)，職工實(shí)體集內(nèi)部有領(lǐng)導(dǎo)和被領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)系，即某職工為部門領(lǐng)導(dǎo)，領(lǐng)導(dǎo)若干職工，而一名職工僅被另外一名職工（領(lǐng)導(dǎo)）直接領(lǐng)導(dǎo)。 職工領(lǐng)導(dǎo)1n職工實(shí)體內(nèi)1:n的E-R圖27共四十一頁三、ER建模方法(fngf)概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)的ER設(shè)計(jì)(shj)過程1概念模型的ER表示方法23使用Visio建立ER概念模型28共四十一頁（二）概念(ginin)模型的ER設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)出局部ER圖。局部ER模型設(shè)計(jì)是從需求

17、分析數(shù)據(jù)流圖和需求文檔出發(fā)確定實(shí)體和屬性，并根據(jù)數(shù)據(jù)流圖中表示的對(duì)數(shù)據(jù)的處理、確定實(shí)體之間的聯(lián)系。綜合成初步ER圖。局部ER圖設(shè)計(jì)完成之后，將所有的局部ER圖綜合成全局概念結(jié)構(gòu)。它不僅要支持所有的局部ER模式，而且必須合理地表示一個(gè)完善、一致的數(shù)據(jù)概念結(jié)構(gòu)。一般可以使同一個(gè)實(shí)體只出現(xiàn)一次，進(jìn)行兩兩合并，當(dāng)然還要消除合并帶來的一些屬性、命名和結(jié)構(gòu)的沖突，便可產(chǎn)生總體ER圖。優(yōu)化成基本ER圖。初步ER圖是在對(duì)現(xiàn)實(shí)世界(shji)進(jìn)行調(diào)查研究之后綜合出來的全局和整體概念模型，但并不一定是最優(yōu)的。需要經(jīng)過仔細(xì)分析找出潛在的數(shù)據(jù)冗余，再根據(jù)應(yīng)用需求確定是否消除冗余的屬性或者冗余的聯(lián)系。29共四十一頁商品

18、(shngpn)進(jìn)銷存管理數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì) 選課實(shí)體(sht)“訂單”及屬性局部ER圖供應(yīng)商與訂單的聯(lián)系綜合ER圖實(shí)體“供應(yīng)商”及屬性局部ER圖30共四十一頁三、ER建模方法(fngf)概念設(shè)計(jì)使用(shyng)Visio建立ER概念模型1概念模型的ER表示方法23概念設(shè)計(jì)的ER設(shè)計(jì)過程31共四十一頁（三）使用(shyng)Visio建立ER概念模型選擇“基本流程圖”模板(mbn)或者選擇主菜單“文件”“新建”/“形狀”“流程圖”“基本流程圖”32共四十一頁（三）使用(shyng)Visio建立ER概念模型在左邊“基本流程圖形狀”窗口上單擊標(biāo)簽流程（矩形）、判定（菱形）、終結(jié)符（橢圓）、連接線（

19、無向邊），拖動(dòng)到繪圖頁上即可方便地表示實(shí)體、關(guān)系、屬性；還可以使用復(fù)制、粘貼(zhnti)的功能繪制相同的形狀，選擇主菜單“形狀”“對(duì)齊形狀”/“分布形狀”進(jìn)行形狀的布局33共四十一頁（三）使用(shyng)Visio建立ER概念模型單擊圖形即可在其中輸入文字，選擇“常用”工具欄“A（文本工具）”可在繪圖頁上輸入文字，選擇主菜單或快捷菜單“格式”“文本”/“線條”/“填充”等進(jìn)行(jnxng)形狀的格式化34共四十一頁四、教務(wù)(jiow)管理數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)教務(wù)(jiow)管理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流程(DFD)35共四十一頁四、教務(wù)(jiow)管理數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)需求分析得到學(xué)生實(shí)體，屬性有學(xué)號(hào)（主鍵

20、）、姓名、性別、出生日期和專業(yè)等。課程實(shí)體，屬性有課程號(hào)（主鍵）、課程名和學(xué)分等。學(xué)生與課程實(shí)體之間通過選課建立聯(lián)系，并派生出新的屬性成績(jī)。假定一門(y mn)課程有若干名學(xué)生選修，而一名學(xué)生可以選修多門課程，課程和學(xué)生之間具有多對(duì)多聯(lián)系。學(xué)生選修課程局部E-R圖 學(xué)生選修課程局部E-R圖 學(xué)生選修課程局部E-R圖36共四十一頁四、教務(wù)(jiow)管理數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)(xtng)需求分析還得到教師實(shí)體，屬性有職工號(hào)（主鍵）、姓名、性別、出生日期和職稱等，與課程實(shí)體之間通過授課建立聯(lián)系，并派生出新的屬性評(píng)價(jià)。假定一門課程可以有若干名教師講授，每一名教師可以講授多門課程，教師和課程之間具有多對(duì)多的聯(lián)系。教師授課局部ER圖37共四十一頁四、教務(wù)(jiow)管理數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)需求(xqi)分析還可以得到教材實(shí)體，屬性有教材號(hào)（主鍵）、教材名、出版社