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數(shù)據(jù)庫設(shè)計與管理的公共基礎(chǔ)學習教程

時間：2022-06-28 01:19:27 數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)

　　（四）數(shù)據(jù)庫設(shè)計與管理

數(shù)據(jù)庫設(shè)計與管理的公共基礎(chǔ)學習教程

　　1．數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述

　　數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本任務(wù)是根據(jù)用戶對象的信息需求、處理需求和數(shù)據(jù)庫的支持環(huán)境（包括硬件、操作系統(tǒng)與DBMS）設(shè)計出數(shù)據(jù)模式。

　　數(shù)據(jù)庫設(shè)計的兩種方法：

　　面向數(shù)據(jù)的方法：以信息需求為主，兼顧處理需求。

　　面向過程的方法：以處理需求為主，兼顧信息需求。

　　目前，面向數(shù)據(jù)的設(shè)計方法是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的主流方法。

　　數(shù)據(jù)庫設(shè)計一般采用生命周期法，分為如下幾個階段：

　　需求分析階段

　　概念設(shè)計階段

　　邏輯設(shè)計階段

　　物理設(shè)計階段

　　編碼階段

　　測試階段

　　運行階段

　　進一步修改階段

　　前四個階段是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的主要階段，重點以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與模型的設(shè)計為主線。

　　2．數(shù)據(jù)庫設(shè)計的需求分析

　　第一階段：需求收集和分析，收集基本數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)流圖。

　　主要的任務(wù)是：通過詳細調(diào)查現(xiàn)實世界要處理的對象（組織、部門、企業(yè)等），充分了解原系統(tǒng)的工作概況，明確用戶的各種需求，在此基礎(chǔ)上確定新系統(tǒng)的功能。

　　對數(shù)據(jù)庫的要求：

　　信息要求

　　處理要求

　　安全性和完整性的要求

　　數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)的集合，它包括五個部分：

　　數(shù)據(jù)項，即數(shù)據(jù)的最小單位

　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是若干數(shù)據(jù)項有意義的集合

　　數(shù)據(jù)流，可以是數(shù)據(jù)項，也可以是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用來表示某一處理過程的輸入或輸出

　　數(shù)據(jù)存儲，處理過程中存取的數(shù)據(jù)，通常是手工憑證、手工文檔或計算機文件

　　處理過程

　　3．數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計

　　1）概念設(shè)計概述

　　（1）集中式模式設(shè)計法

　　根據(jù)需求由一個統(tǒng)一的機構(gòu)或人員設(shè)計一個綜合的全局模式。適合于小型或并不復雜的單位或部門。

　�。�2）視圖集成設(shè)計法

　　將系統(tǒng)分解成若干個部分，對每個部分進行局部模式設(shè)計，建立各個部分的視圖，再以各視圖為基礎(chǔ)進行集成。比較適合于大型與復雜的單位，是現(xiàn)在使用較多的方法。

　　2）數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計的過程

　�。�1）選擇局部應用

　　根據(jù)系統(tǒng)情況，在多層的數(shù)據(jù)流圖中選擇一個適當層次的數(shù)據(jù)流圖，將這組圖中每一部分對應一個局部應用，以該層數(shù)據(jù)流圖為出發(fā)點，設(shè)計各自的E-R圖。

　�。�2）視圖設(shè)計

　　視圖設(shè)計的三種次序：

　　自頂向下：先從抽象級別高且普遍性強的對象開始逐步細化、具體化和特殊化。

　　由底向上：先從具體的對象開始，逐步抽象，普遍化和一般化，最后形成一個完整的視圖設(shè)計

　　由內(nèi)向外：先從最基本與最明顯的對象開始，逐步擴充至非基本、不明顯的對象。

　　例：某大學由一名校長主管，學校下設(shè)多個學院，每個學院又的多個系；每個系有一名系主任，負責聘任教師；每個教師可以承擔多門課，同一門課又可由多個教師承擔；每個系有多個班級，每個班級有一定數(shù)量的學生；學生在校期間要學習多門課程，學習結(jié)束后，每門課程對應一個成績。要求設(shè)計該大學的教學管理系統(tǒng)。

　　需求分析階段，得到該學校的機構(gòu)組織結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：

　　E-R圖設(shè)計

　　首先，設(shè)計“院長”、“學院”和“系”之間的聯(lián)系。一個學院有一個院長，一個院長主管一個學校；一個系屬于一個學院，一個學院有多個系。院長與學院的關(guān)系是一對一的聯(lián)系，學院和系之間是一對多的聯(lián)系。

　　在系里在，一個系會聘用多個教師，而一個教師只屬于一個系，所以，系和教師之間的關(guān)系是一對多的聯(lián)系；一門課可由多個教師講授，同時，一個教師可講授多門課，課程和教師之間的關(guān)系是多對多的聯(lián)系。

　　在系里，學生和課程之間的聯(lián)系有，一個系有多個班，一個班只能屬于一個系，它們之間的聯(lián)系是一對多的聯(lián)系；一個班有多個學生，同時，一個學生只屬于一個班，所以，班級和學生之間的聯(lián)系是一對多的聯(lián)系；系和課程之間的聯(lián)系，一個系可開設(shè)多門課，同時，一門課可被多個系開設(shè)，因此，課程和系之間的關(guān)系是多對多的聯(lián)系；學生與課程之間，一個學生會選多門課，同時，一門課可被多個學生選取，因此，課程和學生之間的關(guān)系是多對多的聯(lián)系。

　　邏輯設(shè)計

　　學院（學院編號，學院名，學院地址，院長編號）

　　院長（院長編號，院長姓名，聯(lián)系電話，辦公地址）

　　系（系編號，系名，聯(lián)系電話，系地址，學院編號，系主任職工號）

　　教師（職工號，姓名，性別，學歷，職稱，工資，聯(lián)系電話，系編號）

　　班級（班級編號，班級名稱，學生人數(shù)，系名）

　　學生（學號，身份證號，姓名，性別，出生日期，民族，籍貫，班級名）

　　課程（課程編號，課程名稱，學分）

　　開課（系編號，課程號）

　　授課（職工號，課程號）

　　選課（學號，課程號，成績）

　�。�3）視圖集成