《设计数据库》PPT课件.ppt

《《设计数据库》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《设计数据库》PPT课件.ppt（38页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、 第 1章 设计数据库 （时间： 1次课， 2学时） 第 1章 设计数据库 1.1 工作场景导入 1.2 数据库概述 1.3 需求分析 1.4 概念模型设计 1.5 逻辑模型设计 1.6 物理模型设计 1.7 数据库实现、运行和维护 1.8 SQL Server 2008简介 1.9 回到工作场景 1.10 工作训练营 1.1 工作场景导入 (1) 要求创建 “ 学生成绩管理系统 ” 。 数据包括：系 、 班级 、 课程 、 学生和成绩 。 实施步骤： 创建一个 “ 成绩 ” 数据库 ， 存储并管理相关数据 。 以 “ 成绩 ” 数据库 为基础 ， 开发一个 “ 学生成绩 管理系统 ” 应用程

2、序 ， 通过窗体或浏览器实现信 息的查询和修改等操作 。 1.1 工作场景导入 (2) (1)数据库是什么 ？ 它是如何发展的 ？ (2) 需求分析 ？ (3) 概念模型设计 ？ (4) 逻辑模型设计 ？ (5) 物理模型设计 ？ (6) 如何实施 、 运行和维护数据库 ？ (7) SQL Server 2008是什么 ？ 1.2 数据库概述 1.2.1 数据库基本概念 1.2.2 数据库发展历史 1.2.3 数据库系统结构 1.2.1 数据库基本概念（ 1） 数据 是描述客观事物的符号表示 ， 包括：文字 、 图形 、 图像 、 声音 ， 等等 。 数据库 (Database， DB)是数据

3、的集合 。 按照某种数据模型 ， 这些数据被描述 、 组织并长期存储 在某种介质上 。 这些数据 被统一管理 ， 可供不同的用户 共享 。 数据库中的数据有较小的 冗余度 、 较高的数据独立性和 易扩展性 。 1.2.1 数据库基本概念（ 2） 数据库管理系统 (Database Management System DBMS)是统一管理和操纵数据库的系统软件 。 通过 DBMS完成对所有数据的操作 ， 以确保数据库 的安全性和完整性 。 数据库管理员 (Database Administrator DBA)是 专门负责管理和维护数据库服务器的人 。 数据库系统 (Database System

4、s， DBS)通常由数据 库 、 数据库管理系统 、 数据库管理员 、 用户和应用 程序组成 。 1.2.2 数据库发展历史 阶段划分： 人工管理阶段 （ 20世纪 50年代 ） 纸带 、 卡片 、 磁带；没有 OS；数据是面向应用的 。 文件系统阶段 （ 50年代后期 60年代中期 ） 磁盘 、 磁鼓； OS的文件系统提供了对文件的管理和 访问方法 ， 程序和数据之间有了数据存取的接口 ， 程 序可以通过文件名读写数据 。 数据库系统阶段 数据不再是面向某个应用，而是面向整个企业或整个 应用。 1.2.3 数据库系统结构 三级模式结构 ： 外模式 表示应用程序能够使用的那部分数据 的逻辑结构

5、和特征 ， 是用户的数据视 图 。 概念模式 表示全体数据的逻辑结构 、 联系 、 安 全性和完整性 ， 是完整的数据视图 。 内模式 表示数据库中数据的物理结构和存储 结构 。 1.3 需求分析 1.3.1 需求分析的任务 1.3.2 需求分析的方法 1.3.3 需求分析的成果 1.3.1 需求分析的任务 需求分析的内容： 调研 收集基础数据 了解系统运行环境 明确用户需求 确定新系统的功能 得到系统需求分析说明书 1.3.2 需求分析的方法 需求分析步骤： 了解用户单位的组织机构；调查用户单位的日常 业务流程；明确用户的信息需求和系统概念需求 ， 明确用户对系统的性能和成本的要求 ， 确认

6、数据 项；产生系统需求说明书 。 需求分析的调查方法包括： 跟班作业 、 开调查会 、 请专人调查 、 发放用户调查 表和查阅原系统有关记录 。 1.3.3 需求分析的成果 需求分析生成的结果包括： 数据字典 数据流图 判定表和判定树 1.4 概念模型设计 1.4.1 数据模型 1.4.2 概念模型 1.4.3 概念模型设计的任务 1.4.4 概念模型设计的方法 1.4.5 概念模型设计的成果 1.4.6 实体 -联系模型 1.4.1 数据模型 数据模型 用来描述现实世界的 数据及数据之间 的 联系 、 数据 的 语义 和 完整性 约束 。 数据模型包括： 概念模型 逻辑模型 物理模型 1.4

7、.2 概念模型 概念模型 描述 事物及其相互之间的 联系 ， 能满足用户对数据 的处理要求 ， 是表示现实世界的一个真实模型 。 1.4.3 概念模型设计的任务 概念模型设计 的任务 根据需求分析说明书对现实世界进行数据抽象 ， 建 立概念模型 。 1.4.4 概念模型设计的方法 4种方法： 自顶向下 是指先设计概念模型的总体框架 ， 再逐步细 化 。 自底向上 是指先设计局部概念模型 ， 再合并成总体 。 逐步扩张 是指先设计概念模型的主要部分 ， 再逐步扩 充 。 混合策略 是指将自顶向下和自底向上相结合 ， 先设计 概念模型的总体框架 ， 再根据框架来合并各局部概念 模型 。 1.4.5

8、 概念模型设计的成果 概念模型分类： 实体 -联系模型 面向对象的数据模型 二元数据模型 语义数据模型 函数数据模型 1.4.6 实体 -联系模型（ 1） 实体 -联系模型 用 E-R图 来描述现实世界的概念模型 。 实体 -联系模型中的基本概念： 实体 ：客观对象或抽象概念 属性 ：实体的特征 实体集 （ 实体型 ） 联系 ： 1 1； 1多；多多 键 ：区分不同实体的属性或属性集 域 ：属性的取值范围 1.4.6 实体 -联系模型（ 2） E-R图由 实体型 、 属性 和 联系 构成 。 属性 实体型 联系 1.4.6 实体 -联系模型（ 3） 采用实体 -联系模型做概念模型设计的步骤：

9、设计 局部 E-R 模型 。 设计 全局 E-R 模型 。 优化 全局 E-R 模型 。 1.5 逻辑模型设计 1.5.1 逻辑模型 1.5.2 关系模型概念 1.5.3 逻辑模型设计的任务 1.5.4 关系模型设计的方法 1.5.1 逻辑模型 逻辑模型 通常由数据结构 、 数据操作 、 数据 完整性约束组成 。 数据结构 表示与数据的类型和内容有关的组织和描述 。 数据操作 是数据检索和更新的含义 、 规则及实现的语言 。 数据的约束条件 是数据及其联系所要遵守的完整性规则的集合 。 逻辑模型分类： 层次模型 网状模型 关系模型 。 1.5.2 关系模型概念（ 1） 关系 ：表 元组 ：表中

10、的一行 。 关系中的元组不能重复 ， 而且 理论上没有顺序 。 属性 ：表中的一列 。 关系中的属性值具有原子性 ， 不可分解 。 码 ：表中可以唯一确定一个元组的属性或者属性组 。 候选码 ：表中所有可以唯一确定一个元组的属性或 者属性组 。 主码 ：表中唯一确定一个元组的属性或者属性组 。 1.5.2 关系模型概念（ 2） 外码 ：本表中的属性 ， 同时也是另一表中的主码 。 域 ：属性的取值范围 。 分量 ：一个元组中的某个属性值 。 关系模式 ：对关系的描述 ， 写成： 关系名 （ 属性 1， 属性 2， ， 属性 n） 关系模型的数据操作：查询 ， 插入 ， 更新 ， 删除 关系模型

11、的完整性分为 3类 实体完整性 参照完整性 用户自定义完整性 1.5.3 逻辑模型设计的任务 任务 把 概念模型 转换 为 DBMS所支持的 逻辑模型 1.5.4 关系模型设计的方法 将 实体 -联系模型 转换成 关系模型 的步骤分为 3步： 将 E-R图 转换 为 关系模式集合 。 对关系模式集合进行规范化处理 ， 满足一定的 范式 。 优化关系模式 ， 定义数据完整性 、 安全性 ， 评 估性能 。 1.6 物理模型设计 1.6.1 物理模型设计的任务 1.6.2 物理模型设计的方法 1.6.1 物理模型设计的任务 物理模型 它的设计是要选取一个最适合数据库应用环境的物 理结构 ， 包括数

12、据库的 存储记录格式 、 存储记录安 排 和 存取方法 ， 使得数据库具有良好的响应速度 、 足够的事务流量和适宜的存储空间 。 它与系统硬件环境 、 存储介质性能和 DBMS有关 。 1.6.2 物理模型设计的方法 在关系模型数据库中 ， 物理模型主要包括存储结构 的设计 、 数据存放位置 、 存取方法 、 完整性 、 安全 性和应用程序 。 1.7 实现、运行和维护数据库 实现数据库 使用 DBMS创建数据库 、 加载初始数据 、 编制和调 试相应的数据库系统应用程序 。 运行数据库 使用已加载的初始数据对数据库系统进行试运行 、 制订合理的数据备份计划 、 调整数据库的安全性 和完整性条

13、件 。 维护数据库 对系统的运行进行监督 ， 及时发现系统的问题 ， 给出解决方案 。 1.8 SQL Server 2008简介 1.8.1 SQL Server 2008 产品性能 1.8.2 SQL Server 2008 产品版本 1.8.3 SQL Server 2008 管理工具 1.8.1 SQL Server 2008产品性能 SQL Server（ Structured Quevy Language Server ） 是一个 关系数据库管理系统 ， 最初是由 Sybase公司开发 的 ， 后来被 Microsoft买下并开发 。 SQL Server 2008推出了许多新功能

14、和新特性 ， 改进了包 括 T-SQL语句 、 数据类型和管理功能 。 最新的版本是 SQL Server 2012， 已经在 2012年 3月 6日 发布 。 1.8.2 SQL Server 2008产品版本 SQL Server依功能的不同 分为不同的版本： 企业版： 适用于大型企业以及大型数据库或数据仓库的 服务器版本 。 标准版： 适用于一般企业的服务器版本 。 工作组版： 专为工作组或部门所设计 ， 适用于较小规模 的组织 。 Web版： 专为 Web 服务器与 Web Hosting所设计 Express版： 适用于小型应用程序或是单机型应用程序 Compact 3.5版： 嵌入

15、式数据库 ， 可生成桌面和移动设 备的可靠应用程序 。 1.8.3 SQL Server 2008管理工具 SQL Server Management Studio Business Intelligence Development Studio SQL Server配置管理器 SQL Server Profiler 数据库引擎优化顾问 命令行工具 1.9 回到工作场景 创建一个学生成绩数据库 ， 数据包括校内所有的系 、 班级 、 学生 、 课程和学生成绩 。 根据教材 page15 E-R图，转换得到学生成绩数据库关 系模式如下： 系 (系编号，系名称 )。 班级 (班级编号，班级名称，专

16、业，系编号 )。 学生 (学生编号，姓名，班级编号，生日，性别， 住址 )。 课程 (课程编号，课程名称，课程类别，学分 )。 成绩 (学生编号，课程编号，成绩 )。 1.10 工作训练营 设计一个商品信息管理数据库 ， 商品信息管理数据库的信息内 容如下： 每个业务员有工号 、 姓名； 每种商品有商品编号 、 商品名称 、 价格 、 库存数量； 每个业务员可以销售多种商品 ， 每种商品可以由多个业务员销售 。 销售记录有销售编号 、 商品编号 、 数量 、 销售日期 、 工号 。 每种商品可以由多个供应商供应 ， 每个供应商有供应商编号 、 供应商名 称 、 联系电话 。 每个供应商可以供应多种商品 ， 每个供应记录有供应编号 、 商品编号 、 数量 、 价格 、 供应日期 、 供应商编号 。 先画出商品信息管理数据库的 E-R图 ， 再转换成关系模型 。