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首页数据库设计原理实例讲解
本人精心整理,完整精华数据库设计资料 1. 数据库设计概述 2 1.1. 数据库设计的任务 2 1.2. 数据库设计的目标 2 1.3. 数据库设计的内容 2 1.4. 数据库设计的方法 3 1.5. 数据库设计的步骤 3 2. 需求分析 4 2.1. 需求分析的任务 4 2.2. 需求分析的方法 4 2.3. 需求分析注意点 6 3. 概念设计 7 3.1. 实体关系模型 8 3.1.1. 基本概念 8 3.1.2. 实体之间的三种联系 8 3.1.3. 实体关系模型的表示方法 9 3.2. 概念设计方法 9 3.2.1. 实例分析:教务管理系统 10 3.2.2. 优化初步ER图的方法 12 4. 逻辑设计 14 4.1. 概述 14 4.2. 逻辑设计的步骤 14 4.2.1. 初始关系模式设计 14 5. 模式求精 18 5.1. 关系数据库设计中存在的问题 18 5.2. 规范化理论 19 5.2.1. 函数依赖 19 5.2.2. 依赖实例 21 5.2.3. 多值依赖 22 5.3. 范式理论 22 5.3.1. 规范化步骤 24 5.3.2. 范式之间的关系 24 5.3.3. 小结 25 6. 物理设计 25 6.1. 设计物理结构 25 6.2. 物理设计的内容 25 6.3. 物理设计的方法 26 6.3.1. 聚簇(Cluster) 26 6.3.2. 索引(Index) 26 6.4. 评价物理结构 27 7. 数据库实施 27 8. 数据库运行和维护 27
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目录
目录 ................................................................................................................................................... 1
1. 数据库设计概述 .......................................................................................................................... 2
1.1. 数据库设计的任务 .......................................................................................................... 2
1.2. 数据库设计的目标 .......................................................................................................... 2
1.3. 数据库设计的内容 .......................................................................................................... 2
1.4. 数据库设计的方法 .......................................................................................................... 3
1.5. 数据库设计的步骤 .......................................................................................................... 3
2. 需求分析 ...................................................................................................................................... 4
2.1. 需求分析的任务 .............................................................................................................. 4
2.2. 需求分析的方法 .............................................................................................................. 4
2.3. 需求分析注意点 .............................................................................................................. 6
3. 概念设计 ...................................................................................................................................... 7
3.1. 实体关系模型 .................................................................................................................. 8
3.1.1. 基本概念 ................................................................................................................ 8
3.1.2. 实体之间的三种联系 ............................................................................................ 8
3.1.3. 实体关系模型的表示方法 .................................................................................... 9
3.2. 概念设计方法 .................................................................................................................. 9
3.2.1. 实例分析:教务管理系统 .................................................................................. 10
3.2.2. 优化初步 ER 图的方法 ....................................................................................... 12
4. 逻辑设计 .................................................................................................................................... 14
4.1. 概述 ................................................................................................................................ 14
4.2. 逻辑设计的步骤 ............................................................................................................ 14
4.2.1. 初始关系模式设计 .............................................................................................. 14
5. 模式求精 .................................................................................................................................... 18
5.1. 关系数据库设计中存在的问题 ..................................................................................... 18
5.2. 规范化理论 .................................................................................................................... 19
5.2.1. 函数依赖 .............................................................................................................. 19
5.2.2. 依赖实例 .............................................................................................................. 21
5.2.3. 多值依赖 .............................................................................................................. 22
5.3. 范式理论 ........................................................................................................................ 22
5.3.1. 规范化步骤 .......................................................................................................... 24
5.3.2. 范式之间的关系 .................................................................................................. 24
5.3.3. 小结 ...................................................................................................................... 25
6. 物理设计 .................................................................................................................................... 25
6.1. 设计物理结构 ................................................................................................................ 25
6.2. 物理设计的内容 ............................................................................................................ 25
6.3. 物理设计的方法 ............................................................................................................ 26
6.3.1. 聚簇( Cluster ) ................................................................................................... 26
6.3.2. 索引 (Index) .......................................................................................................... 26
6.4. 评价物理结构 ................................................................................................................ 27
7. 数据库实施 ................................................................................................................................ 27
8. 数据库运行和维护 .................................................................................................................... 27

1.
1.
1.
1. 数据库设计概述
1.1.
1.1.
1.1.
1.1.
数据库设计的任务
数据库设计的任务
数据库设计的任务
数据库设计的任务
狭义上讲 , 就是对某个给定的应用领域 , 设计优化的数据库逻辑
结构和物理结构,并建立数据库 。
广义地讲 , 是数据库及其应用系统的设计 , 即设计整个的数据库
应用系统。
1.2.
1.2.
1.2.
1.2. 数据库设计的目标
数据库设计的目标
数据库设计的目标
数据库设计的目标
创建一个完整的 、 尽可能规范化的和完全集成的概念 、 逻辑和物
理数据库模型。 具体要求如下:
1. 减少有害的数据冗余,提高程序共享性;
2.
保证数据的独立性,可修改,可扩充;
3.
访问数据库的时间要短;
4.
数据库的存储空间要小;
5.
要保证数据的安全性和保密性;
6.
易于维护。
1.3.
1.3.
1.3.
1.3. 数据库设计的内容
数据库设计的内容
数据库设计的内容
数据库设计的内容
结构设计: 设计各级数据库模式,决定数据库系统的信息内容 。
行为设计 : 它决定数据库系统的功能 , 是事务处理等应用程序的

设计。
1.4.
1.4.
1.4.
1.4. 数据库设计的方法
数据库设计的方法
数据库设计的方法
数据库设计的方法
直观设计法 (
(
(
( 手工试凑法 )
)
)
)
数据库设计只是一种经验的反复实施,而不能称为是一门科
学 , 缺乏科学分析理论基础和工程手段的支持 , 所以设计质量很难保
证。
规范设计法 (
(
(
( 新奥尔良法 )
)
)
)
新奥尔良法将数据库设计分成需求分析(分析用户需求 ) 、概
念设计(信息分析和定义 ) 、逻辑设计(设计实现)和物理设计(物
理数据库设计 ) 。
1.5.
1.5.
1.5.
1.5.
数据库设计的步骤
数据库设计的步骤
数据库设计的步骤
数据库设计的步骤
按规范设计法可将数据库设计分为四个阶段: 系统需求分析阶
段、概念结构设计阶段、逻辑结构设计阶段、物理结构设计阶段 。 而
一个完整的数据库系统的开发过程还需增加数据库实施和数据库运
行与维护两个阶段 。
设计阶段 数据 处理
系统需求分析
数据字典、数据项、数据流、数
据存储的描述
数据流图和判定树 、 数据字典中处理过
程的描述
概念结构设计 概念模型 (ER 图 ) 、数据字典
系统说明书 ( 系统要求、方案、概图、
数据流图 )
逻辑结构设计 某种数据模型 ( 如关系 ) 系统结构图 ( 模块结构 )
物理设计
存储安排、方法选择、存取路径
建立
模块设计

实施阶段
编写模式、装入数据、数据库试
运行
程序编码、编译联结、测试
运行维护
性能监测 、 转储 / 恢复 、 数据库重
组和重构
新旧系统转换、运行、维护
2.
2.
2.
2. 需求分析
2.1.
2.1.
2.1.
2.1. 需求分析的任务
需求分析的任务
需求分析的任务
需求分析的任务
调查分析用户的活动
调查组织机构情况 ,调查各部门的业务活动情况 。
收集和分析需求数据,确定系统边界
信息需求;处理需求;安全性;完整性的需求
编写需求分析说明书
(
(
(
(
系统分析报告
)
)
)
)
1.
系统概况,系统的目标、范围、背景、历史和现状;
2.
系统的原理和技术,对原系统的改善;
3.
系统总体结构与子系统结构说明;
4.
系统功能说明;
5.
数据处理概要、工程体制和设计阶段划分;
6.
系统方案及技术、经济、功能和操作上的可行性
2.2.
2.2.
2.2.
2.2. 需求分析的方法
需求分析的方法
需求分析的方法
需求分析的方法
主要方法有 自顶向下 和 自底向上 两种。
自顶向下的分析方法( Structured Analysis ,简称 SA 方法)是最
简单实用的方法。 SA 方法从最上层的系统组织机构入手,采用逐层

分解的方式分析系统,并把每一层用 数据流图 (
Data Flow Diagram
,
DFD
)和 数据字典 (
Data Dictionary
,
DD
)描述。
数据流图 : 表达了数据和处理过程的关系 。 在数据流图中 , 用命
名的箭头表示数据流 , 用圆圈表示处理 , 用矩形或其他形状表示数据
的存储。
数据字典 : 是对系统中数据的详细描述 , 是各类数据结构和属性
的清单 。 它与数据流图互为注释 。 数据字典贯穿于数据库需求分析直
到数据库运行的全过程,在不同的阶段其内容和用途各有区别。
数据字典通常包含以下五部分内容:
◆ 数据项
数据项是数据的最小单位,其具体内容包括:数据项名、含
义说明、别名、类型、长度、取值范围、与其他数据项的关系。
◆ 数据结构
数据结构是数据项有意义的集合。内容包括:数据结构名、
含义说明,这些内容组成数据项名。
◆ 数据流
数据流可以是数据项,也可以是数据结构,它表示某一处理
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