數(shù)據(jù)庫設計詳解演示文稿

數(shù)據(jù)庫設計詳解演示文稿目前一頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點優(yōu)選數(shù)據(jù)庫設計目前二頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點數(shù)據(jù)庫設計基本任務：根據(jù)給定應用領域的信息需求、處理需求和數(shù)據(jù)庫支撐環(huán)境，設計出數(shù)據(jù)模式(包括外模式、模式、內模式)。信息需求：數(shù)據(jù)及其結構----靜態(tài)要求。處理需求：數(shù)據(jù)處理----動態(tài)要求。目前三頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的生命周期數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開發(fā)是一項軟件工程，開發(fā)過程應遵循軟件工程的一般原則和方法。軟件工程：是開發(fā)、運行、維護和修正軟件的一種系統(tǒng)方法。1968年首次提出此概念，它的提出與60年代末的軟件危機直接相關。軟件生命周期：（1）可行性研究；（2）需求分析；（3）設計；（4）編碼與實現(xiàn)；（5）測試；（6）運行維護；

目前四頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點5數(shù)據(jù)庫設計的特點數(shù)據(jù)庫建設是硬件、軟件和干件的結合三分技術，七分管理，十二分基礎數(shù)據(jù)技術與管理的界面稱之為“干件”以數(shù)據(jù)模型為核心展開靜態(tài)結構設計和動態(tài)行為設計分離與結合靜態(tài)結構設計：數(shù)據(jù)庫框架或數(shù)據(jù)庫結構的設計。包括概念、邏輯、物理結構的設計動態(tài)行為設計：應用程序,事務處理等設計，包括功能組織、流程控制等方面的設計目前五頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點6完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應具備的特點功能強大、使用方便、易于維護能準確地表示業(yè)務數(shù)據(jù)便于檢索和修改數(shù)據(jù)在合理的時間內響應最終用戶的操作為以后改進數(shù)據(jù)庫留下空間維護數(shù)據(jù)庫的工作較少具備有效的安全機制來確保數(shù)據(jù)安全冗余數(shù)據(jù)最少便于進行數(shù)據(jù)的備份和恢復數(shù)據(jù)庫結構對最終用戶透明目前六頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點7數(shù)據(jù)庫設計中面臨的問題和困難1.同時具備數(shù)據(jù)庫知識和應用業(yè)務知識的人很少.2.項目初期還不能確定系統(tǒng)的目標3.缺乏完善的設計工具和設計方法4.需求的不確定性目前七頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點認識抽象信息世界－概念數(shù)據(jù)模型機器世界－DBMS支持的數(shù)據(jù)模型轉換現(xiàn)實世界目前八頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點9數(shù)據(jù)庫設計步驟現(xiàn)實世界概念模型設計子模式設計物理數(shù)據(jù)庫設計邏輯數(shù)據(jù)庫設計建立數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分析功能分析功能模型功能說明事務設計程序說明應用程序設計程序編碼調試目前九頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點處理需求DBMS特征總體信息需求物理設計概念設計邏輯設計規(guī)劃需求描述和分析硬件和OS特征物理數(shù)據(jù)庫結構需求說明書信息結構（獨立于硬件、軟件）邏輯數(shù)據(jù)庫結構（DBMS能處理的）應用程序說明書物理實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫結構設計步驟使用、維護數(shù)據(jù)庫目前十頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點數(shù)據(jù)庫結構設計階段設計階段設計描述數(shù)據(jù)處理需求分析數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲的描述數(shù)據(jù)流圖和判定樹、數(shù)據(jù)字典中處理過程的描述概念結構設計概念模型(E-R圖)、數(shù)據(jù)字典系統(tǒng)說明書(系統(tǒng)要求、方案、概圖、數(shù)據(jù)流圖)邏輯結構設計某種數(shù)據(jù)模型(如關系)系統(tǒng)結構圖(模塊結構)物理設計存儲安排、方法選擇、存取路徑建立模塊設計實施階段編寫模式、裝入數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫試運行程序編碼、編譯聯(lián)結、測試運行維護性能監(jiān)測、轉儲/恢復、數(shù)據(jù)庫重組和重構新舊系統(tǒng)轉換、運行、維護目前十一頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點設計過程中形成的數(shù)據(jù)庫各級模式概念模式邏輯模式內模式應用要求應用要求應用要求應用要求外模式外模式外模式外模式綜合轉換映象映象應用1應用2應用3應用4應用1應用2應用3應用4需求分析階段概念設計階段邏輯設計階段邏輯設計階段物理設計階段目前十二頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點7.2需求分析需求分析的任務：調查、收集、分析用戶對數(shù)據(jù)庫的要求信息要求需存儲的數(shù)據(jù)處理要求要完成的功能、響應時間、處理方式等安全性與完整性要求用戶管理、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)一致性等目前十三頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點調查用戶需求的步驟調查組織機構情況調查各部門的業(yè)務活動情況熟悉業(yè)務活動，明確新系統(tǒng)的各種要求確定新系統(tǒng)的邊界(需計算機化的部分)目前十四頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點調查用戶需求的方法跟班作業(yè)開調查會請專人介紹詢問填寫調查表查閱原系統(tǒng)的工作記錄目前十五頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點抽象需求分析的方法結構化分析(SA)方法自頂向下、逐層分解形成需求文檔、數(shù)據(jù)字典(DD)及多層數(shù)據(jù)流圖(DFD)數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)輸出處理某一層次的抽象圖目前十六頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點需求分析的過程調查組織機構總體情況明確用戶需求熟悉業(yè)務活動概念設計確定系統(tǒng)邊界DFDDD用戶設計員目前十七頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)內部關系包括數(shù)據(jù)流動規(guī)律、流向、流量、頻率、存儲量和存儲周期。用數(shù)據(jù)流圖來表示。數(shù)據(jù)流圖的繪制采用自上而下的方法，首先將整個系統(tǒng)作為一個功能，繪制頂層圖，然后逐步細化，分解成詳略不同的多層數(shù)據(jù)流圖，直到滿足要求。目前十八頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點顧客P1銷售P2采購供應商F1配件庫存P3會計付款付款收據(jù)應付款通知收款通知到貨通知訂貨單訂貨單發(fā)貨單發(fā)貨單例子：銷售采購管理系統(tǒng)第1層數(shù)據(jù)流程圖目前十九頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點F2配件目錄顧客P1.1編輯訂貨單業(yè)務員P1.3確定訂貨P1.5產(chǎn)生暫存訂貨單P1.2登錄新顧客F3顧客P1.4開發(fā)貨單修改庫存P1.6對照暫存訂貨單采購F4暫存訂貨單P1.8編制銷售、庫存報表P1.7檢索庫存F1配件庫存經(jīng)理F5銷售歷史F10應收款明細帳第2層數(shù)據(jù)流程圖之一（銷售）發(fā)貨單訂貨單不合格合格新顧客不滿足的訂貨可發(fā)的訂貨到貨通知目前二十頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點F4暫存訂貨單P2.1按配件匯總P2.2確定訂貨的配件P2.5修改庫存、待訂數(shù)量F6待訂貨的配件P2.6編制到貨通知P2.4核對發(fā)貨單F1配件庫存P2.3按供應商匯總F8向供應商的訂貨單F9應付款明細帳銷售供應商訂貨單發(fā)貨單錯誤發(fā)貨單正確發(fā)貨單第2層數(shù)據(jù)流程圖之二（采購）目前二十一頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點顧客P3.1開收據(jù)并修改明細帳P3.5編制會計報表經(jīng)理P3.4修改總帳F10應收款明細帳F11總帳P3.3付款并修改明細帳P3.2核對付款單F9應付款明細帳供應商第2層數(shù)據(jù)流程圖之三（會計）應付款通知付款收據(jù)目前二十二頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點數(shù)據(jù)字典描述系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲和處理過程數(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)類型，長度，取值范圍，取值含義，與其它數(shù)據(jù)項的邏輯關系，數(shù)據(jù)項之間的聯(lián)系}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)項或數(shù)據(jù)結構}}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)流去向，組成：{數(shù)據(jù)結構}，平均流量，高峰期流量}數(shù)據(jù)存儲描述

={數(shù)據(jù)存儲名，說明，編號，輸入的數(shù)據(jù)流，輸出的數(shù)據(jù)流，組成：{數(shù)據(jù)結構}，數(shù)據(jù)量，存取頻度，存取方式}處理過程描述

={處理過程名，說明，輸入：{數(shù)據(jù)流}，輸出：{數(shù)據(jù)流}，處理：{簡要說明}}數(shù)據(jù)依賴數(shù)據(jù)完整性約束數(shù)據(jù)完整性約束目前二十三頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點以學校管理信息系統(tǒng)為例目前二十四頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點目前二十五頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點例：學生學籍管理子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)項，以“學號”為例：數(shù)據(jù)項：學號含義說明：唯一標識每個學生別名：學生編號類型：字符型長度：8取值范圍：00000000至99999999取值含義：前兩位標別該學生所在年級，后六位按順序編號目前二十六頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點數(shù)據(jù)結構以“學生”為例“學生”是該系統(tǒng)中的一個核心數(shù)據(jù)結構：數(shù)據(jù)結構：學生含義說明：是學籍管理子系統(tǒng)的主體數(shù)據(jù)結構，定義了一個學生的有關信息組成：學號，姓名，性別，年齡，所在系，年級目前二十七頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點數(shù)據(jù)流“體檢結果”可如下描述：數(shù)據(jù)流：體檢結果說明：學生參加體格檢查的最終結果數(shù)據(jù)流來源：體檢數(shù)據(jù)流去向：批準組成：……平均流量：……高峰期流量：……目前二十八頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點數(shù)據(jù)存儲“學生登記表”可如下描述：數(shù)據(jù)存儲：學生登記表說明：記錄學生的基本情況輸入數(shù)據(jù)流：……輸出數(shù)據(jù)流：……組成：……數(shù)據(jù)量：每年3000張存取方式：隨機存取目前二十九頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點處理過程“分配宿舍”可如下描述：處理過程：分配宿舍說明：為所有新生分配學生宿舍輸入：學生，宿舍，輸出：宿舍安排處理：在新生報到后，為所有新生分配學生宿舍。要求同一個學生只能安排在一個宿舍中。每個學生的居面積不小于3平方米。目前三十頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點7.3概念結構設計概念結構將在需求分析階段得到的應用需求抽象為信息世界的結構，常用E-R模型來描述獨立于機器概念結構的特點真實充分地反映客觀世界易于理解易于更改易于轉換成為數(shù)據(jù)模型目前三十一頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點概念結構設計的方法自頂向下首先定義全局概念結構的框架，然后逐步細化自底向上首先定義各局部應用的概念結構，然后集成逐步擴張首先定義最重要的核心概念結構，然后向外擴充混合策略首先用自頂向下策略設計全局概念結構的框架，再集成用自底向上策略設計的各局部概念結構目前三十二頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點…全局概念模式……概念模式概念模式概念模式概念模式概念模式(a)自頂向下的設計方法概念模式需求目前三十三頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點…………概念模式……(b)自底向上的設計方法概念模式概念模式概念模式子需求概念模式概念模式全局概念模式子需求子需求子需求目前三十四頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點(c)逐步擴張的設計方法核心需求需求核心概念結構全局概念結構…目前三十五頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點學生課程選修學號姓名性別系名課號課名學分成績mnE-R圖目前三十六頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點數(shù)據(jù)庫概念設計基本步驟需求分析邏輯結構設計數(shù)據(jù)抽象局部視圖設計視圖集成用戶反饋直至滿意DDDFD局部E-R圖總E-R圖目前三十七頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點數(shù)據(jù)抽象數(shù)據(jù)抽象抽象出對客觀世界中的概念、對象的本質特性用于在需求分析階段將收集到的數(shù)據(jù)進行分類、組織(聚集)，從而形成實體、實體的屬性，標識實體的碼，確定實體間的聯(lián)系類型，以便設計相應的E-R圖三類數(shù)據(jù)抽象機制分類（Classification）聚集（Aggregation）概括（Generalization）目前三十八頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點數(shù)據(jù)抽象機制之一分類（Classification）將一類具有共同特性和行為的對象定義為一種某類型，在E-R模型中的實體型就是這種抽象，如學生，課程抽象了對象的值和型之間“ismemberof”語義學生“ismemberof”張英王平趙寧實體型課程“ismemberof”C語言數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)實體型目前三十九頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點數(shù)據(jù)抽象機制之二聚集（Aggregation）定義某類型的組成成分，對應E-R模型中實體的屬性抽象了對象類型和其成分之間的“ispartof”語義學生學號姓名專業(yè)班級倉庫號面積主任倉庫姓名年齡性別工資“ispartof”實體型屬性目前四十頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點數(shù)據(jù)抽象機制之三概括（Generalization）定義類型之間的子集聯(lián)系，形成超(父)類、子類抽象了類型之間“issubsetof”語義概括的重要性質：繼承，即子類集成超類的所有抽象是E-R模型的抽象機制的擴充學生本科生研究生概括的E-R表示“issubsetof”超類子類學號,姓名,性別,年齡專業(yè)，綜合排名導師，研究方向目前四十一頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點局部E-R模型的設計步驟需求分析結果確定局部結構的范圍還有局部結構要設計？全局E-R模型的設計有無設計局部E-R模型確定局部結構的實體定義局部結構的屬性定義局部結構的聯(lián)系目前四十二頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點設計實體與屬性的區(qū)分實體與屬性采用以下三個原則進行區(qū)分：原子性原則：實體需要進一步描述，屬性則不具有描述性。屬性必須是不可分的數(shù)據(jù)項。依賴性原則：屬性僅單向依賴于某個實體，并且不能與其它實體具有聯(lián)系。一致性原則：一個實體的若干屬性之間存在著內在的關聯(lián)性與一致性，如學生實體的屬性，分別獨立表示實體的某種獨特個性，并在總體上協(xié)調一致，相互配合，構成一個完整的整體。目前四十三頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點局部設計概念實例例子中，學籍管理局部應用中主要涉及的實體包括學生、宿舍、檔案材料、班級、班主任。那么，這些實體之間的聯(lián)系又是怎樣的呢？宿舍與學生之間是1:n的聯(lián)系。班級與學生之間也是1:n的聯(lián)系。由于班主任同時還要教課，因此班主任與學生之間存在指導聯(lián)系，班主任與學生之間是1:n的聯(lián)系。學生和他自己的檔案材料之間，班級與班主任之間都是1:1的聯(lián)系。目前四十四頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點學籍管理局部應用分E-R圖班主任歸檔材料宿舍班級學生指導歸檔住宿組成管理1111111nnn目前四十五頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點學生：｛學號，姓名，出生日期，……｝檔案材料：｛檔案號，……｝班級：｛班級號，學生人數(shù)｝班主任：｛職工號，姓名，性別，是否為優(yōu)秀班主任｝宿舍：｛宿舍編號，地址，人數(shù)｝目前四十六頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點學生教科書課程教室教師教學講授開設選修課程管理局部應用分E-R圖mm11nnn1n成績目前四十七頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點學生：｛姓名，學號，性別，年齡，所在系，年級，平均成績｝

課程：｛課程號，課程名，學分｝

教師：｛職工號，姓名，性別，職稱｝

教科書:｛書號，書名，價錢｝

教室：｛教室編號，地址，容量｝目前四十八頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點局部概念設計綜合為全局概念設計將局部概念設計綜合為全局概念設計的過程稱為視圖集成。目前四十九頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點合并原則是兩兩合并，先合并有聯(lián)系的局部結構，再加入獨立的局部結構，這樣可以減小合并的復雜度并使合并結果的規(guī)模盡可能小。屬性沖突－屬性域的沖突(類型、范圍）及單位沖突結構沖突－同一信息有的作為實體，有的作為聯(lián)系命名沖突－同名異義，異名同義（實體，屬性，聯(lián)系）優(yōu)化全局概念結構使實體個數(shù)盡可能少，所含屬性盡可能少，聯(lián)系無冗余。局部ER模式確定公共實體類合并兩個局部ER圖檢查并消除沖突還有未合并的局部模式？有還有沖突？無優(yōu)化評審有根據(jù)實體名，碼等來確定，為合并打基礎無目前五十頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點1班主任歸檔材料宿舍班級學生指導歸檔住宿組成管理111111nnn教科書課程教室教師教學講授開設選修mm11nnn1n成績目前五十一頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點消除兩個分E-R圖存在的沖突：班主任實際上也屬于教師，應將學籍管理中的班主任實體與課程管理中的教師實體統(tǒng)一稱為教師：教師：｛職工號，姓名，性別，職稱，是否為優(yōu)秀班主任｝(2)將班主任改為教師后，教師與學生之間的聯(lián)系在兩個局部視圖中呈現(xiàn)兩種不同的類型，一種是學籍管理中教師與學生之間的指導聯(lián)系，一種是課程管理中教師與學生之間的教學聯(lián)系，由于指導聯(lián)系實際上可以包含在教學聯(lián)系之中，因此可以將這兩種聯(lián)系綜合為教學聯(lián)系。(3)在兩個局部E-R圖中，學生實體屬性組成及次序都存在差異，應將所有屬性綜合，并重新調整次序。假設調整結果為：學生：｛學號，姓名，出生日期，年齡，所在系，年級，平均成績｝目前五十二頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點消除冗余數(shù)據(jù)和冗余聯(lián)系：學生實體中的年齡屬性可以由出生日期推算出來，屬于冗余數(shù)據(jù)，應該去掉。學生：｛學號，姓名，出生日期，所在系，年級，平均成績｝(2)學生實體中的平均成績可以從選修聯(lián)系中的成績屬性中推算出來，但如果應用中需要經(jīng)常查詢某個學生的平均成績，每次都進行這種計算效率就會太低，因此為提高效率，可以考慮保留該冗余數(shù)據(jù)，但是為了維護數(shù)據(jù)一致性應該定義一個觸發(fā)器來保證學生的平均成績等于該學生各科成績的平均值。目前五十三頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點進行修改和重構后生成的基本E-R圖班級教室開設教師教科書學生課程宿舍檔案材料住宿歸檔教學講授選修管理1n11111111組成nnmnmnn目前五十四頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點7.4邏輯結構設計就是把概念結構設計階段設計好的基本E-R圖轉換為與選用DBMS產(chǎn)品所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結構。分三步進行： (1)初始關系模式設計； (2)關系模式規(guī)范化； (3)模式的評價與改進。目前五十五頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點處理需求從ER圖導出初始數(shù)據(jù)庫模式關系模式規(guī)范化模式評價：滿足用戶要求保持函數(shù)依賴和無損連接是否需要修正？否進入物理設計是ER模型DBMS特性關系數(shù)據(jù)庫的邏輯設計目前五十六頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點1.初始關系模式設計E-R圖是由實體、實體的屬性和實體之間的聯(lián)系三個要素組成的。將E-R圖轉換為關系模型實際上就是要將實體、實體的屬性和實體之間的聯(lián)系轉化為關系模式。這種轉換一般遵循如下原則：目前五十七頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點a.實體型的轉換一個實體型轉換為一個關系模式。實體的屬性就是關系模式的屬性，實體的標識符(碼)就是關系模式的候選碼。例如，學生實體可以轉換為如下關系模式，其中學號為學生關系的碼：學生（學號，姓名，出生日期，所在系，年級，平均成績）目前五十八頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點b.聯(lián)系的轉換（1）一個1:1聯(lián)系可以轉換為一個獨立的關系模式，也可以與任意一端對應的關系模式合并。例如在我們的例子中，“管理”聯(lián)系為1:1聯(lián)系，管理（職工號，班級號）班級：｛班級號，學生人數(shù)，職工號｝教師：｛職工號，姓名，性別，職稱，班級號，是否為優(yōu)秀班主任｝目前五十九頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點（2）一個1:n聯(lián)系可以轉換為一個獨立的關系模式，也可以與n端對應的關系模式合并。例如，“組成”聯(lián)系為1:n聯(lián)系，將其轉換為關系模式一種方法是使其成為一個獨立的關系模式：組成（學號，班級號）

學生（學號，姓名，出生日期，所在系，年級，班級號，平均成績）目前六十頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點（3）一個m:n聯(lián)系轉換為一個關系模式。與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉換為關系的屬性。而關系的碼為各實體碼的組合。例如，“選修”聯(lián)系是一個m：n聯(lián)系，可以將它轉換為如下關系模式，其中學號與課程號為關系的組合碼：選修（學號，課程號，成績）目前六十一頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點（4）三個或三個以上實體間的一個多元聯(lián)系轉換為一個關系模式。與該多元聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉換為關系的屬性。而關系的碼為各實體碼的組合。例如，“講授”聯(lián)系是一個三元聯(lián)系，可以將它轉換為如下關系模式，其中課程號、教師號和書號為關系的組合碼：講授（課程號，教師號，書號）目前六十二頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點（5）同一實體集的實體間的聯(lián)系，即自聯(lián)系，也可按上述1:1、1:n和m:n三種情況分別處理。例如，如果教師實體集內部存在領導與被領導的1:n自聯(lián)系，我們可以將該聯(lián)系與教師實體合并，這時主碼職工號將多次出現(xiàn)，但作用不同，可用不同的屬性名加以區(qū)分，比如在合并后的關系模式中，主碼仍為職工號，再增設一個“系主任”屬性，存放相應系主任的職工號。教師：｛職工號，姓名，性別，職稱，系主任｝目前六十三頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點學生管理子系統(tǒng)中的16個實體和聯(lián)系可以轉換為下列關系模型：

學生（學號，姓名，性別，出生日期，所在系，年級，班級號，宿舍編號，平均成績，檔案號）宿舍（宿舍編號，地址，性別，人數(shù)）班級（班級號，學生人數(shù)）教師（職工號，姓名，性別，職稱，班級號，是否為優(yōu)秀班主任）課程（課程號，課程名，學分，教室號）教科書（書號，書名，價錢）教室（教室編號，地址，容量）檔案材料（檔案號，……）

教學（職工號，學號）

選修（學號，課程號，成績）

講授（教師號，課程號，書號）目前六十四頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點如公司部門管理系統(tǒng)的E-R圖及其轉換成的關系模式部門項目職工電話包括承擔n1n1辦公室號，面積項目號，預算費參與mn辦公室包含1n包括n1職務承擔11部門號，預算費，領導人職工號電話號碼，說明職工號，姓名，辦公電話擔任時期，工資分擔任務部門(部門號，部門預算費，領導人職工號)職工(職工號，姓名，辦公電話，部門號)辦公室(辦公室號，面積，部門號)項目(項目號，項目預算費，部門號)電話(電話號碼，說明，辦公室號)項目承擔情況(職工號，項目號，分擔任務)職務(職工號，職務，擔任時期，工資)目前六十五頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點2.數(shù)據(jù)模型的規(guī)范化確定數(shù)據(jù)依賴對各個關系模式之間的數(shù)據(jù)依賴進行極小化處理，消除冗余按照數(shù)據(jù)依賴的理論對關系模式逐一分析，確定各關系模式屬于第幾范式按用戶需求分析這些模式是否合適，是否需合并或分解對關系模式進行必要的分解，提高數(shù)據(jù)操作效率和存儲空間利用率目前六十六頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點合并如果有若干個關系模式具有相同的主鍵，并且對這些關系模式的處理主要是查詢操作，而且經(jīng)常是多關系的查詢，那么可對這些關系模式按照組合使用頻率進行合并。這樣便可以減少聯(lián)接操作而提高查詢效率。目前六十七頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點分解水平分解：有學生關系（學號，姓名，類別……），其中類別包括大專生、本科生和研究生。如果多數(shù)查詢一次只涉及其中的一類學生，就應該把整個學生關系水平分割為大專生、本科生和研究生三個關系。垂直分解：例如，有教師關系（教師號，姓名，性別，年齡，職稱，工資，崗位津貼，住址，電話），如果經(jīng)常查詢的僅是前六項，而后三項很少使用，則可以將教師關系進行垂直分割，目前六十八頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點3.設計用戶子模式定義數(shù)據(jù)庫模式主要是從系統(tǒng)的時間效率、空間效率、易維護等角度出發(fā)。由于用戶外模式與模式是獨立的，因此我們在定義用戶外模式時應該更注重考慮用戶的習慣與方便。包括：(1)使用更符合用戶習慣的別名(2)針對不同級別的用戶定義不同的外模式，以滿足系統(tǒng)對安全性的要求。(3)簡化用戶對系統(tǒng)的使用目前六十九頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點7.5數(shù)據(jù)庫的物理設計對已經(jīng)確定的邏輯數(shù)據(jù)庫結構利用DBMS所提供的方法、技術，以較優(yōu)的存儲結構、數(shù)據(jù)存取路徑、合理的數(shù)據(jù)存放位置以及存儲分配，設計出一個高效的、可實現(xiàn)的物理數(shù)據(jù)庫結構。數(shù)據(jù)庫的物理設計通常分為兩步：確定數(shù)據(jù)庫的物理結構，在關系數(shù)據(jù)庫中主要指存取方法和存儲結構；對物理結構進行評價，評價的重點是時間和空間效率目前七十頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點1.確定數(shù)據(jù)庫的物理結構確定需要存儲的數(shù)據(jù)對象如關系、索引、聚簇、日志、備份等確定數(shù)據(jù)的存放位置如區(qū)分穩(wěn)定數(shù)據(jù)和易變數(shù)據(jù)、經(jīng)常存取部分和不常存取部分、機密數(shù)據(jù)和普通數(shù)據(jù)等，分開存放確定數(shù)據(jù)的存儲結構如順序結構、隨機結構、鏈表結構、樹狀結構等確定數(shù)據(jù)的存取方法如索引(如B樹、B+樹、R樹等)、聚簇、HASH法等確定系統(tǒng)配置如同時使用數(shù)據(jù)庫的最大用戶數(shù)、同時打開的數(shù)據(jù)庫對象數(shù)、內存分配參數(shù)、緩沖區(qū)分配參數(shù)、存儲分配參數(shù)、物理塊大小、物理塊裝填因子、時間片大小、數(shù)據(jù)庫大小、鎖的數(shù)目等目前七十一頁\總數(shù)八十二頁\編于十四點聚簇的選擇對經(jīng)常在一起進行連接操作的關系可以建立聚簇。當對一個關系的某些屬性列的訪問是該關系的主要應用，而對其它屬性的訪問很少或者是次要應用時，可以考慮對該關系在這些屬性列上建立聚簇如果一個關系在某些屬性列上的值重復率很高，則可以考慮對該關系在這些屬性列上建立聚簇。如果一個關系一旦裝