数据库设计的基本步骤和方法.ppt
数据库设计的基本步骤和各阶段的产物
数据库设计的基本步骤及各阶段产物
数据库设计是构建数据库系统的关键过程，涉及从需求分析到后期维护的多个阶段。
以下是数据库设计的基本步骤及各阶段的产物。
需求分析
目的：明确用户需求，理解业务场景，收集和分析数据需求。
产物：需求规格说明书。
活动：
与用户交流，了解业务流程和数据需求。
编写数据流图和数据字典。
确定系统范围和边界。
概念设计
目的：将需求转化为抽象的概念模型。
产物：概念数据模型（如E-R 图）。
活动：
使用实体-关系模型或其他概念模型方法。
确定实体、属性、关系和约束。
逻辑设计
目的：将概念模型转化为具体的逻辑模型。
产物：逻辑数据模型（如关系模式）。
活动：
选择合适的数据模型（关系、层次、网状等）。
设计表、视图、索引等数据库对象。
定义完整性约束。
物理设计
目的：决定数据的存储结构、方法和物理环境。
产物：物理数据模型（如文件结构和索引策略）。
活动：
选择存储结构（如文件类型、存储路径）。
设计索引策略以提高查询性能。
优化数据存储和备份策略。
实现与部署
目的：实际创建数据库结构和填充数据。
产物：完整的数据库系统。
活动：
使用DDL（数据定义语言）创建数据库对象。
使用DML（数据操作语言）插入、更新、删除数据。
实施事务管理和安全性措施。
后期维护
包括但不限于性能调优、安全控制、数据的备份和恢复等步骤，也包括针对系统扩展或变更而进行的数据库修改和调整工作。
数据库课程课件_第7章_数据库设计
数据字典是在需求分析阶段建立，并在数据库设计过程中不 断改进、充实和完善。
⑴ 数据项：
数据项是数据的最小单位。
数据项描述={数据项名，含义说明，类型，长度，取值范围， 与其它数据项的逻辑关系} ⑵ 数据结构： 数据结构反映了数据之间的组合关系。
数据结构描述={数据结构名,含义说明,组成,{数据项或数据结
本章特点：实用性较强。
§1、 数据库设计概述 数据库设计是指对于一个给定的应用环境，提供一 个确定最优数据模型与处理模式的逻辑设计，以及一个
确定数据库存储结构与存取方法的物理设计，建立起既
能反映现实世界信息和信息联系，满足用户数据要求和 加工要求，又能被某个数据库管理系统所接受，同时能 实现系统目标，并有效存取数据的数据库。
3、数据流图和数据字典
数据流图DFD有四个基本成分： 用箭头表示数据流、用圆圈表示加工或处理， 用双线段表示文件、用方框表示外部实体。
9页
学籍管理数据流图
毕业证书 新生名单 体检表
毕业登记表
宿舍描述
学生档案
毕业登记表
毕业生名单
录取通知
报到证
学生
1.0
2.0
学生基 本情况
3.0
报
到 招生 办公室
同意/不同意 接受 核对通知书 体检结果
审 核
9页
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
成绩单 教室安排
课程管理 数据流图
教材 教室
选 用 教 材 教 室 安 排 课 程 介 绍
学 生
教师 课程
任 课 教 师 介 绍
考 场 试 卷 成 绩
考 场 安 排
试 卷
成 绩
数据库设计的基本步骤
数据库设计的基本步骤一、数据库设计的生计期依据规范设计的方法，考虑到数据库及其应用系统开发的全过程，将数据库设计分为六个阶段。
以下列图。
① 需求剖析需求采集和剖析，获得用数据词典描绘的数据需求，用数据流图描绘的办理需求。
② 观点构造设计对需求进行综合、概括与抽象，形成一个独立于详细 DBMS的观点模型（用 E-R 图表示）。
③ 逻辑构造设计将观点构造变换为某个 DBMS所支持的数据模型（比如关系模型），并对其进行优化。
④ 物理构造设计为逻辑数据模型选用一个最合适应用环境的物理构造（包含储存构造和存取方法）。
⑤ 数据库实行运用 DBMS 供给的数据语言（比如 SQL）及其宿主语言（比如 C），依据逻辑设计和物理设计的结果成立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运转。
⑥ 数据库运转和保护数据库应用系统经过试运转后即可投入正式运转。
在数据库系统运转过程中一定不停地对其进行评论、调整与改正。
说明：设计一个完美的数据库应用系统是不行能一挥而就的，它常常是上述六个阶段的不停频频。
二、数据库设计阶段的内容设计步骤既是数据库设计的过程，也包含了数据库应用系统的设计过程。
下边针对各阶段的设计内容给出各阶段的设计描绘。
以下列图。
三、数据库设计阶段的模式数据库构造设计的不一样阶段形成数据库的各级模式，以下列图。
需求剖析阶段：综合各个用户的应用需求；观点设计阶段：形成独立于机器特色，独立于各个 DBMS 产品的观点模式，即E-R 图；逻辑设计阶段：将 E-R图变换成详细的数据库产品支持的数据模型，如关系模型，形成数据库逻辑模式；而后依据用户办理的要求、安全性的考虑，在基本表的基础上再成立必需的视图，形成数据的外模式；物理设计阶段：依据 DBMS特色和办理的需要，进行物理储存安排，成立索引，形成数据库内模式。
《数据库》课件
数据库性能优化
掌握常见的数据库性能问题和优 化方法，包括索引优化、查询优 化等。
数据库备份和恢复
了解数据库备份和恢复的方法和 工具，以及如何规避备份恢复过 程中的常见错误。
数据库安全性和权限管理
掌握数据库的安全性管பைடு நூலகம்和权限 设置方法，以确保数据安全和保 密性。
案例分析与应用实践
1
数据库设计案例分析
2 掌握数据库操作和SQL语言
熟悉数据库的基本操作、SQL查询语句和常用 函数，并学习SQL语言的基础语法。
3 解决常见数据库问题
了解数据库的常见问题和解决方法，包括性 能优化、备份恢复和安全性管理等。
4 应用实践和案例分析
通过案例分析和应用实践，深入理解数据库 设计和操作的实际应用。
数据库操作与SQL语言
1
基本的数据库操作
了解数据库的基本操作，如增删改查等，并熟练掌握这些操作的语法和用法。
2
SQL语言的基础语法
学习SQL语言的基本语法和命令，包括创建表格、修改数据、授权等。
3
SQL查询语句和常用函数
掌握SQL查询语句和常用的聚合函数，如AVG、COUNT等，以及应用场景。
常见数据库问题与解决方法
数据库
欢迎来到 《数据库》PPT课件！在这个课程中，您将学习数据库的基础知识， 了解如何设计和操作数据库，以及处理常见数据库问题的解决方法。让我们 开始！
数据库基础知识
数据库管理系统介绍
了解什么是数据库管理系统 （DBMS）以及它的作用和好处。
常见的数据库类型和应用 场景
了解不同类型的数据库及其特点， 并学习如何根据需求选择恰当的 数据库。
数据库的定义和作用
掌握数据库的基本概念，了解它 在实际应用中的作用和意义。
简述数据库设计的基本步骤。
简述数据库设计的基本步骤。
一、数据库设计的基本步骤
1.需求分析：确定所需要管理的数据类型，以及数据存储和使用的软件程序。
2.数据定义：定义数据库中所需的各个字段，包括每个字段的名称、数据类型和大小。
3.实体-关系模型：建立实体-关系模型，通过关系确定各个实体之间的关系，使用ER图表示，完成实体之间的关系模型定义。
4.数据冗余：在数据模式设计时，应分析、查找和消除冗余数据，以便优化数据库的性能。
5.视图设计：视图可以过滤掉不需要用户查看的数据，提供给用户更清晰的视图，使用视图可以访问数据库中的部分数据，而无需在数据库中建立额外的表。
6.权限设计：管理权限控制，授予用户何种类型的权限，以及控制用户的访问权限。
7.实现：使用SQL语言创建数据库，以及插入、修改、查询、删除等数据库操作。
8.测试：进行数据库测试，确保数据库应用程序达到预期结果。
9.维护：定期检测数据库的性能，确保数据库系统正常运行。
- 1 -。
数据库设计方案(PPT)
对历史性能数据进行统计分析，发现 潜在的性能问题和趋势，为未来的优 化提供参考。
数据库版本控制
版本控制工具 版本变更记录 版本回滚机制 版本发布流程
使用专业的版本控制工具（如Git）对数据库结构和数据进行版本 管理。
记录每次数据库变更的详细信息，包括变更内容、执行人、执行 时间等。
当新版本出现问题时，能够快速回滚到上一个稳定版本，保证数 据库的稳定性和可用性。
在数据迁移前，对原数据库进行完整备份， 确保数据安全。同时，制定数据恢复方案， 以防迁移过程中出现问题。
数据转换与清洗
迁移测试
在迁移过程中，进行数据转换和清洗工作， 确保数据的准确性和一致性。
在正式迁移前，进行迁移测试，验证迁移方 案的可行性和准确性。
测试与验收流程
功能测试
对数据库的各项功能进行测试，包括数据 的增删改查、索引、存储过程、触发器等，
安全审计
记录数据库操作日志， 以便追踪和审查潜在的 安全问题。
数据库性能监控
监控数据库性能指标 定期收集和分析数据库性能指标，如查 询响应时间、吞吐量、并发连接数等。
预警机制 设定性能阈值，当数据库性能达到或 超过预警值时，自动触发报警通知管
理员。
优化数据库性能
根据性能监控结果，对数据库进行优 化，包括调整数据库参数、优化查询 语句、增加硬件资源等。
确保数据库功能正常。
安全测试
对数据库的安全性进行测试，包括访问控 制、数据加密、防止SQL注入等，确保数
据库安全无虞。
性能测试
对数据库进行压力测试和性能测试，验证 数据库在高并发、大数据量下的性能表现。
验收流程
制定详细的验收流程和标准，对项目组提 交的数据库设计方案进行审查和评估，确 保数据库设计符合项目需求和标准。
《数据库设计》ppt课件
数据库设计流程与步骤
步骤
1. 收集和分析用户需求，确定系统功能和性能要求。
2. 选择合适的数据模型，设计概念结构，形成概念模式。
数据库设计流程与步骤
02
03
04
01
数据库设计流程与步骤
3. 将概念模式转换为逻辑模式，进行逻辑优化。
4. 选择物理存储结构，设计物理模式，进行物理优化。
5. 用DDL定义数据库结构，组织数据入库，编制与调试应用程序。
《数据库设计》ppt课件
目录
数据库设计概述 需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 物理结构设计 数据库实施与维护 案例分析与实战演练
01
CHAPTER
数据库设计概述
数据库设计是指根据用户需求，运用数据库技术，设计数据库结构、建立数据库及其应用系统的过程。
定义
数据库设计是信息系统开发过程中的重要环节，直接影响系统的性能、可扩展性、可维护性等。
数据模型优化与规范化
外模式/内模式映射
定义用户子模式与逻辑模式之间的映射关系，实现数据的逻辑独立性和物理独立性。
安全性控制
在用户子模式设计中考虑数据的安全性控制，如访问权限、加密等。
视图设计
根据用户需求和安全控制要求，设计相应的视图来限制用户对数据的访问。
用户子模式设计
05
CHAPTER
物理结构设计
联系
用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1, 1:n, m:n）。
码
在属性下方加上下划线表示该属性为码属性。
视图集成
将多个用户的局部视图合并成一个全局视图的过程。包括合并各个局部视图的实体、属性和联系，生成全局视图。
数据库设计的一般步骤
数据库设计的一般步骤嘿，咱今儿就来聊聊数据库设计的那些事儿！你知道吗，设计一个好的数据库就像是盖一座坚固又漂亮的大楼。
首先呢，得明确咱要盖个啥样的楼，这就是需求分析啦！得搞清楚咱这个数据库是用来干啥的，要存些啥信息，就像你得知道盖的楼是住人的公寓还是办公的写字楼呀。
这一步可太重要啦，要是没搞清楚，那后面不就乱套啦！然后呢，就是概念设计啦，这就好比是给大楼画个设计图。
把各种要存的信息啊，关系啊，都给理清楚，设计出个大概的框架来。
这时候你就得有点想象力啦，把那些数据想象成一个个小零件，怎么摆放它们才最合理呢。
接着就是逻辑设计啦，这就相当于把设计图变成具体的施工图纸。
把概念设计转化成数据库能懂的语言，确定好各种表啊、字段啊啥的。
这就像是给大楼确定好房间布局、门窗位置一样。
再之后就是物理设计啦，这就像是给大楼选材料、定施工方法呢。
要考虑怎么存储数据效率最高，怎么让数据库跑起来最快。
然后呢，可不能少了实施阶段。
这就跟盖楼开始施工一样，得把设计好的东西真正弄出来。
建表啊，录入数据啊，这可得细心着点，不能出岔子哟！再接着就是运行和维护啦，大楼盖好了还得有人维护不是？数据库也一样呀，得随时看看有没有问题，数据有没有出错，性能好不好。
要是出了问题，就得赶紧解决呀。
你想想，要是一开始需求没搞清楚，那后面不就全错啦？就像大楼盖歪了可不行呀！要是逻辑设计不合理，那找个数据都得半天，多耽误事儿呀！所以每个步骤都得认认真真去做。
设计数据库就跟生活中的好多事儿一样，都得一步一步来，还得用心去做。
咱不能马虎，得让数据库像个可靠的伙伴一样，随时能给咱提供准确的信息。
总之呢，数据库设计可不是个简单的事儿，但只要咱按照这些步骤一步一步来，用心去做，肯定能设计出一个好用的数据库来。
就像盖楼一样，只要用心，就能盖出漂亮又坚固的大楼！你说是不是这个理儿呀！。
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事务设计
应用设计
物理数据库设计 应用开发 子模式设计 系统调试 建立数据库
应 用 系 统 设 计
The Method of DB Design
1.Needs for the knowledge below:
Computer basic knowledge Principle and Method of Software Engineer 计算机的基础知识 软件工程的原理和方法
பைடு நூலகம்Database Design
Liu Xiufeng Information and technology school
Objectives for Students
1．Grasp the basic processes and method of DB design
(掌握数据库设计的基本步骤和方法)
DBAS Life Cycle(cont.)
Testing and evaluation
Test the database Fine-tune(adjust) the database Evaluate the database and its application programs
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。
数据库设计
Two points of DB Design
1
information management requirements (信息管理要求)：
Basic Processes of DB Design
Preparation for DB Design 数据库设计的准备工作
Decide People Participating in DB Design
(选定参加设计的人)
1.系统分析人员、数据库设计人员(Analyser and Designer) 自始至终参与数据库设计
2
data manipulation requirements(数据操作要求)：
store and manage all kinds of data objects in database
do some operations on data, eg. search ,add ,delete,alter
Method and Technique of programming design 程序设计的方法和技巧 Database basic knowledge Database Design technology 数据库的基本知识 数据库设计技术 应用领域的知识
Knowledge in the specific field
DBAS Life Cycle
Database Initial study( requirement analysis)
Analyse the company situation, define problems and constrains, define objectives, define scope and boundaries
2. 用户和数据库管理员 (users and DBA)
主要参加需求分析和数据库的运行维护 3.应用开发人员（ Application programmers） 在系统实施阶段参与进来，负责编制程序和准备软硬件环境
DBAS Life Cycle
Database study Database design Implementation and loading Testing and evaluation Operation maintenance and evolution
1
2 3 4 5
DB Design Overview Basic Processes of DB Design Requirements Analysis Conceptual Design Structure Design Conclusion
7.1 DB Design Overview
The definition of DB design
The Method of DB Design
2.Different kinds of methods including:
New Orleans (新奥尔良法) Method based on E-R Model(基于E-R模型的数据库设计方法) 3NF Method(第三范式设计方法） Object Definition Language Method(面象对象的设计方法)
2. Grasp the method of requirements
(掌握需求分析的方法)
analysis
3．Grasp the basic processes and method of conceptual design
(掌握概念结构设计的基本步骤和方法)
Lecture Outline
The Features of DB Design
1.Basic rules of constructing databse: (数据库建设的基本规律) 三分技术，七分管理，十二分基础数据 Management(管理)
1.Manage DBAS Projects 2.Manage business process of enterprise
Basic Data(基础数据)
1.collect、store 2.Update
bine data design and operation design: (数据设计和处理设计相结合)
结构和行为分离的设计
现实世 界
数据分析 功能模型 功能分析 功能说明
数 据 库 设 计
概念模型设计
逻辑数据库设计
Database Design
Create the conceptual design Create the logical design Create the physical design
Implementation and loading
Install DBMS, create the database(s), load initial data