数据库设计：概念结构三步骤与一体化方法

数据库设计是信息系统开发的重要阶段，它涉及将用户需求转化为可操作的数据库结构。本章节详细介绍了概念结构设计的步骤，这主要包括数据抽象和局部E-R模型设计，以及全局E-R模型的集成。 1. **数据抽象与局部E-R模型设计** 概念结构设计起始于对现实世界的抽象，这是通过识别并抽取用户关注的共性特征，忽略非关键细节，然后用E-R模型的形式来表示。E-R模型是实体-关系模型的简称，用于描绘实体、属性和它们之间的联系。设计者首先基于需求分析（如数据流图和数据字典）创建局部E-R模型，即用户视图，这是对特定领域或应用领域的数据建模。 2. **自底向上的设计方法** 自底向上的设计策略分为两个步骤： - **数据抽象**：从底层细节出发，设计每个单独领域的数据模型，这可能包括业务对象、流程和数据类型，每个模型都反映了特定用户群体的需求。 - **集成全局模型**：将所有局部模型合并为一个完整的全局模型，确保数据的一致性和完整性。这个过程中可能会涉及到冲突解决和数据冗余的消除。 3. **数据库设计的内容与任务** 数据库设计包括结构设计和行为设计： - **结构设计**：包括概念设计（定义实体、属性和关系）、逻辑设计（使用关系模型将概念模型转换为数据表结构）和物理设计（决定如何在存储设备上实现这些表）。数据库模式是设计的核心，它是静态的，但在必要时需要更新以适应变化。 - **行为设计**：关注用户的交互和操作，涉及应用程序的设计，确保数据操作符合业务流程和用户需求，这是一个动态的过程。 4. **数据库设计的特点** 现代数据库设计注重结构设计与行为设计的融合，以数据模型为核心，强调反复调整和逐步优化。设计过程不是孤立的，而是与应用系统设计同步进行，目标是创建一个高效、稳定、独立且具有高安全性的数据库系统。 5. **数据库设计的流程图** 图6.1和6.2展示了数据库设计的整个过程，从信息需求和处理需求的识别开始，到数据库模式、行为设计的确立，再到最终实现数据库系统的综合设计。设计过程不仅关注当前的系统，还要考虑长远的维护和扩展需求。 总结来说，概念结构设计是数据库设计的关键步骤，它涉及从抽象现实世界到构建逻辑模型，再到整合全局模型，同时注重结构和行为设计的相互影响，以确保最终数据库系统能够有效地支持用户需求和业务操作。