数据库设计课件

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1、,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,An Introduction to Database System,数据库系统概论,An Introduction to Database System,第七章 数据库设计,Client,DB,DB,server,Client,Java,、,C#,C,、,Python,Develop2000,DBS,的,C/S,计算模式,网,络,设,备,Oracle,、,MySQL,SQLServer,、,DB2,Infomix,、,Syb

2、ase,7.1,数据库设计概述,1,、,数据库设计的概念,数据库设计是指对于一个给定的应用环境，,构造优化的数据库逻辑模式和物理结构，并,据此建立高效数据库及其应用系统，满足各,种用户的应用需求。,2,、数据库设计的基本步骤,第,0,步 规划,第,1,步 需求分析,第,2,步 概念设计,第,3,步 逻辑设计,第,4,步 物理设计,信息需求,处理需求,DBMS,特征,OS,特征,数据库设计各个阶段的设计描述,数据库设计中的各级模式,(1),实体（,Entity,）,客观存在并可相互区别的事物称为实体。,可以是具体的人、事、物或抽象的概念。,(2),属性（,Attribute,）,实体所具有的某一

3、特性称为属性。,(3),码（,Key,）,唯一标识实体的属性集称为码。,1,、信息世界中的基本概念,7.2,概念结构设计,信息世界中的基本概念,(,续,),(7),联系（,Relationship,）,现实世界中事物内部以及事物之间的联系,联系有,3,种：,1:1 1:n m:n,2,、,概念模型的一种表示方法,ER,方法,ER,方法是,P.P.S.Chen,于,1976,提出的，,ER,方法,也称,ER,模型，有,ER,图表示。能够方便准确地,表达信息世界常用的概念。,一个实例,(,续,),实体之间的联系如下：,(1),一个仓库可以存放多种零件，一种零件可以存放在多个仓库中。仓库和零件具有多

4、对多的联系。用库存量来表示某种零件在某个仓库中的数量。,(2),一个仓库有多个职工当仓库保管员，一个职工只能在一个仓库工作，仓库和职工之间是一对多的联系。,(3),职工之间具有领导,-,被领导关系。即仓库主任领导若干保管员。,(4),供应商、项目和零件三者之间具有多对多的联系,5,、概念模型设计方法和步骤,(1),、设计方法,采用自顶向下和自底向上相结合,(2),、具体做法,选择局部应用，逐一设计分,ER,图,多个,ER,图的集成,消除属性、命名、结构冲突,消除不必要的冗余（,redundance,）,逻辑结构设计步骤图示,3,、,E-R,图向关系模型的转换方法,（,1,）转化内容,将,E-R

5、,图中的实体转化为关系,将,E-R,图中的实体与实体间的联系转化为关系,（,2,）转换原则,实体：,实体名为关系名；实体属性为关系属性,实体间联系：,E-R,图向关系模型的转换（续）,（,2,）实体型间的联系转换原则,1:1,联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。,1:n,联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与,n,端对应的关系模式合并。,m:n,联系转换为一个关系模式。,三个或三个以上实体间的一个,多元联系,转换为一个关系模式。,E-R,图向关系模型的转换举例,m:n,联系转换为一个关系模式。,选修（,学号,，,课程号,，成绩）,三个或三个以上实体间的一个

6、,多元联系,转换为一个关系模式。,讲授（,课程号，职工号，书号,）,工厂物资管理,ER,图,4,、数据模型的优化,得到初步数据模型后，还应该适当地修改、调整数据模型的结构，以进一步提高数据库应用系统的性能，这就是,数据模型的优化,关系数据模型的优化通常以,规范化理论,为指导,优化数据模型的方法,1,、确定数据依赖，消除冗余的联系,2,、在保持语义的前提下，将关系分解成,3NF,3,、分析对于这样的应用环境这些模式是否合适，,确定是否要对它们进行合并,(,反规范化,),或分解。,优化数据模型的方法,(,续,),4,、按照需求分析阶段得到的各种应用对数据处理的要求，对关系模式进行必要的分解，以提高

7、数据操作的效率和存储空间的利用率,常用分解方法,水平分解,垂直分解,基本原则,易变,部分与,稳定,部分分开存放,存取频率较高,部分与,存取频率较低,部分，分开存放,数据模型的优化（续）,垂直分解,什么是垂直分解,把关系模式,R,的属性分解为若干子集合，形成若干子关系模式,垂直分解的适用范围,取决于分解后,R,上的所有事务的总效率是否得到了提高,4,、设计用户视图,(,外模式,),定义用户外模式时应该注重的问题,(1),使用更符合用户习惯的别名,(2),针对不同级别的用户定义不同的,View,，以 满足系统对安全性的要求。,(3),简化用户对系统的使用,元数据（,metadata,）,描述数据库

8、对象,(,表、属性、数据类型,(,域,),、视图、索引、权限、主码、外码、存储过程、触发器等,),的数据。,系统目录,(System Catalog),是一个数据库，存储元数据的数据库。,7.5,设计案例,系统目录,系统目录存储下列信息,设计案例,系统目录（续）,关系名、属性名、数据类型,主键、外键,视图的外部描述、索引的内部描述,用户对不同数据库对象相应权限的描述,数据完整性规则,说明：,在,Oracle,中，系统目录由,42,个关系组成，,DBMS,可更新之，用户只能查询之。,设计案例,系统目录（续）,关系定义表,REL_AND_ATTR_CATALOG,(REL_NAME,ATTR_NAME,ATTR_TYPE,PK,FK,FK_REL),视图的外部描述,VIEW_QUERIES,(VIEW_NAME,QUERY),VIEW_ATTRUBUTES,(VIEW_NAME,ATTR_NAME,),索引的内部描述,REL_INDEXES,(REL_NAME,INDEX_NAME,MEMBER_ATTR,ASC_DESC),存储过程、触发器、权限对象描述表略,设计案例,系统目录（续）,系统目录的,ED,图,