数据库系统概论笔记第七章_数据库系统概念第七章

7.1数据库设计概述

数据库设计

 数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造（设计）优化的数据库逻辑模式和物理结构，并据此建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储和管理数据，满足各种用户的应用需求，包括信息管理要求和数据操作要求。

 数据库数据的存取效率高

 数据库存储空间的利用率高

 数据库系统运行管理的效率高

数据库设计分6个阶段

需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 物理结构设计 数据库实施 数据库运行和维护

7.2  需求分析

需求分析就是分析用户的要求

数据字典是关于数据库中数据的描述，即元数据，不是数据本身

数据字典在需求分析阶段建立，在数据库设计过程中不断修改、充实、完善

数据字典是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要结果

数据字典的内容

数据项 数据结构 数据流 数据存储 处理过程

7.3概念结构设计

概念模型的特点

（1）能真实、充分地反映现实世界，是现实世界的一个真实模型。

（2）易于理解，从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见。

（3）易于更改，当应用环境和应用要求改变时，容易对概念模型修改和扩充。

（4）易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换

7.4逻辑结构设计

逻辑结构设计的任务

  把概念结构设计阶段设计好的基本E-R图转换为与选用数据库管理系统产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构

转换原则

1. 一个实体型转换为一个关系模式。

关系的属性：实体的属性

关系的码：实体的码

2. 实体型间的联系有以下不同情况

（1） 一个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。

（2）一个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。

（3）一个m:n联系转换为一个关系模式

（4）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。

  (5）具有相同码的关系模式可合并

优化数据模型的方法:

（1）确定数据依赖

（2）对于各个关系模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余的联系。

（3）按照数据依赖的理论对关系模式进行分析，考察是否存在部分函数依赖、传递函数依赖、多值依赖等，确定各关系模式分别属于第几范式。

（4）按照需求分析阶段得到的各种应用对数据处理的要求，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或分解。

（5）对关系模式进行必要分解，提高数据操作效率和存储空间的利用率。

7.5  物理结构设计

数据库在物理设备上的存储结构与存取方法称为数据库的物理结构，它依赖于选定的数据库管理系统。

选择物理数据库设计所需参数

数据库查询事务 数据更新事务 每个事务在各关系上运行的频率和性能要求 

数据库管理系统常用存取方法

1. B+树索引存取方法

2. Hash索引存取方法

3. 聚簇存取方法

  为了提高某个属性（或属性组）的查询速度，把这个或这些属性（称为聚簇码）上具有相同值的元组集中存放在连续的物理块中称为聚簇。

聚簇的局限性

 1聚簇只能提高某些特定应用的性能

 2建立与维护聚簇的开销相当大

7.6  数据库的实施和维护

数据装载方法

人工方法          计算机辅助数据入库

在数据库运行阶段，对数据库经常性的维护工作主要是由数据库管理员完成的，包括：

1. 数据库的转储和恢复

2. 数据库的安全性、完整性控制

3. 数据库性能的监督、分析和改进

4. 数据库的重组织与重构造

 7.7  小结

数据库的设计过程

数据库各级模式的形成

概念结构设计

 

 

.7.1  数据库设计概述1  数据库设计概述