经典课件：数据库系统概论(王珊第四版)-第七章
合集下载
数据库系统概论PPT课件第七章 数据库设计01
运用DBMS提供的数据库语言（如SQL）及宿主 语言，根据逻辑设计和物理设计的结果
建立数据库 编制与调试应用程序 组织数据入库 进行试运行
An Introduction to Database System
数据库设计的基本步骤（续）
⒍数据库运行和维护阶段
数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行 在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评
7.2.1 需求分析的任务
需求分析的任务 需求分析的重点 需求分析的难点
An Introduction to Database System
需求分析的任务
详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等） 充分了解原系统（手工系统或计算机系统） 明确用户的各种需求 确定新系统的功能 充分考虑今后可能的扩充和改变
An Introduction to Database System
需求分析的重点
调查的重点是“数据”和“处理”，获得 用户对数据库要求
信息要求 处理要求 安全性与完整性要求
An Introduction to Database System
需求分析的难点
确定用户最终需求
用户缺少计算机知识 设计人员缺少用户的专业知识
An Introduction to Database System
⒊ 数据流
数据流是数据结构在系统内传输的路径。 对数据流的描述
数据流描述＝｛ 数据流名，说明，数据流来源， 数据流去向，组成:｛数据结构｝， 平均流量，高峰期流量｝
An Introduction to Database System
解决方法
设计人员必须不断深入地与用户进行交流
建立数据库 编制与调试应用程序 组织数据入库 进行试运行
An Introduction to Database System
数据库设计的基本步骤（续）
⒍数据库运行和维护阶段
数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行 在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评
7.2.1 需求分析的任务
需求分析的任务 需求分析的重点 需求分析的难点
An Introduction to Database System
需求分析的任务
详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等） 充分了解原系统（手工系统或计算机系统） 明确用户的各种需求 确定新系统的功能 充分考虑今后可能的扩充和改变
An Introduction to Database System
需求分析的重点
调查的重点是“数据”和“处理”，获得 用户对数据库要求
信息要求 处理要求 安全性与完整性要求
An Introduction to Database System
需求分析的难点
确定用户最终需求
用户缺少计算机知识 设计人员缺少用户的专业知识
An Introduction to Database System
⒊ 数据流
数据流是数据结构在系统内传输的路径。 对数据流的描述
数据流描述＝｛ 数据流名，说明，数据流来源， 数据流去向，组成:｛数据结构｝， 平均流量，高峰期流量｝
An Introduction to Database System
解决方法
设计人员必须不断深入地与用户进行交流
数据库系统概论第七章
（1）要考虑到可扩充性 （2）强调用户的参与
7.3 概念结构设计
1、概念结构
(1) 能真实、充分地反映现实世界，包括事物和事物之间 的联系，能满足用户对数据的处理要求。是对现实世 界的一个真实模型。
(2) 易于理解。 (3) 易于更改和扩充。 (4) 易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。
数据库设计的关键：形成独立于具体DBMS的概念模型 描述概念模型的有力工具是E-R模型
逻辑阶段可采用的有效方法
ODL（Object Definition Language）方法
面向对象的数据库设计方法
7.1 数据库设计概述（续）
3、数据库设计的基本步骤
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
1、需求分析的任务
多元联系
三个或三个以上实体间的一个多元联系可以转换为一个关 系模式，与该多元联系相连的各实体间的码以及联系本身 的属性均转换为关系的属性，而关系的码为各实体码的组 合。
E1( k，a ) E2( h，b ) E3( i，c ) R( k，h，i，s )
7.4 逻辑结构设计（续）
具有相同的码的关系模式可合并。
7.3 概念结构设计（续）
3、数据抽象与局部视图设计
数据抽象
1）分类（classificatin） 2）聚集（Aggregation） 3）概括（Generalization)
定义某一类型概的念之组作间成为的成现一分实种。 世 它 子界 抽 集中 象 联一了系组对。对象它象内抽的部象类了型类，和型 这 成 之些 分 间对 之 的象间“具的is 有“su某ibss些peat共rot同fo”的f的” 特 的 语性 语 义和 义 。行。为
7.3 概念结构设计
1、概念结构
(1) 能真实、充分地反映现实世界，包括事物和事物之间 的联系，能满足用户对数据的处理要求。是对现实世 界的一个真实模型。
(2) 易于理解。 (3) 易于更改和扩充。 (4) 易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。
数据库设计的关键：形成独立于具体DBMS的概念模型 描述概念模型的有力工具是E-R模型
逻辑阶段可采用的有效方法
ODL（Object Definition Language）方法
面向对象的数据库设计方法
7.1 数据库设计概述（续）
3、数据库设计的基本步骤
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
1、需求分析的任务
多元联系
三个或三个以上实体间的一个多元联系可以转换为一个关 系模式，与该多元联系相连的各实体间的码以及联系本身 的属性均转换为关系的属性，而关系的码为各实体码的组 合。
E1( k，a ) E2( h，b ) E3( i，c ) R( k，h，i，s )
7.4 逻辑结构设计（续）
具有相同的码的关系模式可合并。
7.3 概念结构设计（续）
3、数据抽象与局部视图设计
数据抽象
1）分类（classificatin） 2）聚集（Aggregation） 3）概括（Generalization)
定义某一类型概的念之组作间成为的成现一分实种。 世 它 子界 抽 集中 象 联一了系组对。对象它象内抽的部象类了型类，和型 这 成 之些 分 间对 之 的象间“具的is 有“su某ibss些peat共rot同fo”的f的” 特 的 语性 语 义和 义 。行。为
王珊,萨师煊数据库系统概论(第4版王珊,萨师煊)完整课后习题答案
第1章绪论1．试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
答：( l）数据（Data ) ：描述事物的符号记录称为数据。
数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正文等。
数据与其语义是不可分的。
解析在现代计算机系统中数据的概念是广义的。
早期的计算机系统主要用于科学计算，处理的数据是整数、实数、浮点数等传统数学中的数据。
现代计算机能存储和处理的对象十分广泛，表示这些对象的数据也越来越复杂。
数据与其语义是不可分的。
500这个数字可以表示一件物品的价格是500元，也可以表示一个学术会议参加的人数有500人，还可以表示一袋奶粉重500克。
( 2）数据库（DataBase，简称DB ) ：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
( 3）数据库系统（DataBas。
Sytem，简称DBS ) ：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。
解析数据库系统和数据库是两个概念。
数据库系统是一个人一机系统，数据库是数据库系统的一个组成部分。
但是在日常工作中人们常常把数据库系统简称为数据库。
希望读者能够从人们讲话或文章的上下文中区分“数据库系统”和“数据库”，不要引起混淆。
(4）数据库管理系统（DataBase Management sytem，简称DBMs )：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。
DBMS的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。
解析DBMS是一个大型的复杂的软件系统，是计算机中的基础软件。
目前，专门研制DBMS的厂商及其研制的DBMS产品很多。
著名的有美国IBM 公司的DBZ关系数据库管理系统和IMS层次数据库管理系统、美国Oracle公司的orade关系数据库管理系统、s油ase公司的s油ase关系数据库管理系统、美国微软公司的SQL Serve，关系数据库管理系统等。
数据库系统概论(第四版)_王珊_萨师煊_chp5
《数据库系统概论》--电子系信息工程教研室
5.1.1 实体完整性定义
关系模型的实体完整性
CREATE TABLE中用PRIMARY KEY定义
单属性构成的码有两种说明方法
定义为列级约束条件 定义为表级约束条件
对多个属性构成的码只有一种说明方法
定义为表级约束条件
《数据库系统概论》--电子系信息工程教研室
3. 设置为空值（SET-NULL）
• 对于参照完整性，除了应该定义外码，还应定义外码列是否允 许空值
《数据库系统概论》--电子系信息工程教研室
违约处理(续)
［例4］ 显式说明参照完整性的违约处理示例
CREATE TABLE SC (Sno CHAR(9) NOT NULL， Cno CHAR(4) NOT NULL， Grade SMALLINT， PRIMARY KEY（Sno，Cno）， FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno) ON DELETE CASCADE /*级联删除SC表中相应的元组*/ ON UPDATE CASCADE， /*级联更新SC表中相应的元组*/ FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno) ON DELETE NO ACTION /*当删除course 表中的元组造成了与SC表不一致时拒绝删除*/ ON UPDATE CASCADE /*当更新course表中的cno时，级联更新SC表中相应的元组*/ )；
Location CHAR(10)，
PRIMARY KEY (Deptno) )；
《数据库系统概论》--电子系信息工程教研室
属性上的约束条件的定义(续)
3. 用CHECK短语指定列值应该满足的条件
数据库系统概论(第四版)_王珊萨师煊chp7-2
数据抽象
抽象是对实际的人、物、事和概念中抽取所 关心的共同特性，忽略非本质的细节，并把 这些特性用各种概念精确地加以描述。
概念结构是对现实世界的一种抽象
An Introduction to Database System
数据抽象（续）
三种常用抽象
1. 分类（Classification）
视图的集成（续）
逐步集成
用累加的方式一次集成两个分E-R图
An Introduction to Database System
视图的集成（续）
集成局部E-R图的步骤
1. 合并 2. 修改与重构
An Introduction to Database System
视图的集成（续）
An视图集成 to Database Introduction System
逐一设计分E-R图（续）
分E-R图的框架
An Introduction to Database System
逐一设计分E-R图（续）
参照第二层数据流图和数据字典，遵循两个准则，进
行如下调整：
(1) 订单与订单细节是1∶n的联系 (2) 原订单和产品的联系实际上是订单细节和产品的联 系。 (3) 图7.21中“发票主清单”是一个数据存储，不必 作为实体加入分E-R图
概念结构（续）
描述概念模型的工具
E-R模型
An Introduction to Database System
7.3 概念结构设计
7.3.1 概念结构
7.3.2 概念结构设计的方法与步骤 7.3.3 数据抽象与局部视图设计 7.3.4 视图的集成
An Introduction to Database System
数据库系统概论(王珊第四版)-第七章
返回用户征求
意见直至满意
需
抽象
视
求
数据
图
分
设计
集
析
局部
成
视图
逻 辑 结 构 设 计
分E-R图
总E-R图
7.3.3 数据抽象与局部视图设计
一、数据抽象
1. 分类 定义某一类概念作为现实世界中一组对象的类型； 这些对象具有某些共同的特性和行为； 它抽象了对象值和型之间的“is member of”的语义； 在E-R模型中，实体型就是这种抽象.
SA方法把任何一个系统抽象为如下形式。
数据存储
信息要求
数据流
数据流
数据来源
处理
数据输出
处理要求
三、数据流图(DFD, Data Flow Diagram)
描述数据在系统中流动和变换的过程，表达了数据和处理 过程的关系；以图形的方式刻画数据从输入到输出的移动变换 过程； 数据流程分析的主要工具；系统分析人员与用户进行交流的 手段和系统设计的主要依据之一
二、局部视图设计
设计分E-R图的具体步骤：
1）选择局部应用
选择一个适当层次的数据流图，图中每一部分对应一个局 部应用.
2）逐一设计分E-R图
标定局部应用中的实体、实体的属性、标识实体的码，确 定实体之间的联系及其类型,并进行必要的调整。
课程管理局部应用分E-R图
在课程管理局部应用中主要涉及实体的属性： 学生：｛姓名，学号，性别，年龄，所在系，年级，平均成 绩｝ 课程：｛课程号，课程名，学分｝ 教师：｛职工号，姓名，性别，职称｝ 教科书：｛书号，书名，价钱｝ 教室：｛教室编号，地址，容量｝
7.1.3 数据库设计的基本步骤
一、数据库设计的准备工作
数据库系统概论(王珊 萨师煊)课件,河北大学学生专用
数据库在建立、运行和维护时由DBMS统一管理和控制 保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用 发生故障后的系统恢复
数据库的建立和维护功能(实用程序)
数据库初始数据装载转换 数据库转储 介质故障恢复 数据库的重组织 性能监视分析等
其它功能
DBMS与网络中其它软件系统的通信 两个DBMS系统的数据转换 异构数据库之间的互访和互操作
上机软件 SQL Server 2000
An Introduction to Database Systems
考试成绩
平时成绩 （书面作业、上机练习、综合练习） 期末考试
An Introduction to Database Systems
内容安排(1)
基础篇
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章
An Introduction to Database Systems
文件系统中数据的结构
记录内有结构。
数据的结构是靠程序定义和解释的。
数据只能是定长的。
可以间接实现数据变长要求，但访问相应数据的应用程序复杂了。
文件间是独立的，因此数据整体无结构。
可以间接实现数据整体的有结构，但必须在应用程序中对描述数据 间的联系。
数据的独立性：独立性差，数据的逻辑结构改变必须
修改应用程序 数据控制能力：应用程序自己控制
An Introduction to Database Systems
应用程序与数据的对应关系(文件系统阶段)
应用程序１ 应用程序２ ...…
文件１ 文件2 ...…
存取 方法
应用程序ｎ
文件n
文件系统阶段应用程序与数据之间的对应关系
数据库的建立和维护功能(实用程序)
数据库初始数据装载转换 数据库转储 介质故障恢复 数据库的重组织 性能监视分析等
其它功能
DBMS与网络中其它软件系统的通信 两个DBMS系统的数据转换 异构数据库之间的互访和互操作
上机软件 SQL Server 2000
An Introduction to Database Systems
考试成绩
平时成绩 （书面作业、上机练习、综合练习） 期末考试
An Introduction to Database Systems
内容安排(1)
基础篇
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章
An Introduction to Database Systems
文件系统中数据的结构
记录内有结构。
数据的结构是靠程序定义和解释的。
数据只能是定长的。
可以间接实现数据变长要求，但访问相应数据的应用程序复杂了。
文件间是独立的，因此数据整体无结构。
可以间接实现数据整体的有结构，但必须在应用程序中对描述数据 间的联系。
数据的独立性：独立性差，数据的逻辑结构改变必须
修改应用程序 数据控制能力：应用程序自己控制
An Introduction to Database Systems
应用程序与数据的对应关系(文件系统阶段)
应用程序１ 应用程序２ ...…
文件１ 文件2 ...…
存取 方法
应用程序ｎ
文件n
文件系统阶段应用程序与数据之间的对应关系
数据库系统概论 1 绪论课件
• 以数据模型和DBMS核心技术为主，内容丰富、领域宽广
• 形成了一个巨大的软件产业
• DBMS及相关工具产品、应用解决方案
PPT学习交流
10
三位图灵奖得主
C.W.Bachman
E.F.Codd
PPT学习交流
Jim Gray
11
Charles.W.Bachman 网状数据库之父
1960年为通用电气制造了世界上第一个网状数据库系 统IDS
7
数据库在计算机系统中的位置
软件产品 应用软件平台 软件基础构架平台 基础软件平台
硬件平台
协同软件 办公软件
中间件 应用服务器
数据库系统 操作系统
PPT学习交流
8
数据库的地位
• 数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的最 新技术，是计算机科学的重要分支。
• 数据库技术是信息系统的核心和基础，它的出现 极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透。
• 数据操纵功能
• 提供数据操纵语言(DML) • 实现对数据库的基本操作 (查询、插入、删除和修改)
PPT学习交流
22
DBMS的主要功能
• 数据库的事务管理和运行管理
• 保证数据的安全性、完整性 • 多用户对数据的并发使用 • 发生故障后的系统恢复
• 数据组织、存储和管理
• 分类组织、存储和管理各种数据 • 确定组织数据的文件结构和存取方式 • 实现数据之间的联系 • 提供多种存取方法提高存取效率
积极推动与促成了数据库标准的制定：DBTG报告
在数据库技术的产生、发展与推广应用方面都发挥了 巨大的作用
由于他在数据库方面的杰出成就1973获图灵奖，获奖 演说“作为导航员的程序员” 。
1983年成立自己的公司 Bachman Information System
• 形成了一个巨大的软件产业
• DBMS及相关工具产品、应用解决方案
PPT学习交流
10
三位图灵奖得主
C.W.Bachman
E.F.Codd
PPT学习交流
Jim Gray
11
Charles.W.Bachman 网状数据库之父
1960年为通用电气制造了世界上第一个网状数据库系 统IDS
7
数据库在计算机系统中的位置
软件产品 应用软件平台 软件基础构架平台 基础软件平台
硬件平台
协同软件 办公软件
中间件 应用服务器
数据库系统 操作系统
PPT学习交流
8
数据库的地位
• 数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的最 新技术，是计算机科学的重要分支。
• 数据库技术是信息系统的核心和基础，它的出现 极大地促进了计算机应用向各行各业的渗透。
• 数据操纵功能
• 提供数据操纵语言(DML) • 实现对数据库的基本操作 (查询、插入、删除和修改)
PPT学习交流
22
DBMS的主要功能
• 数据库的事务管理和运行管理
• 保证数据的安全性、完整性 • 多用户对数据的并发使用 • 发生故障后的系统恢复
• 数据组织、存储和管理
• 分类组织、存储和管理各种数据 • 确定组织数据的文件结构和存取方式 • 实现数据之间的联系 • 提供多种存取方法提高存取效率
积极推动与促成了数据库标准的制定：DBTG报告
在数据库技术的产生、发展与推广应用方面都发挥了 巨大的作用
由于他在数据库方面的杰出成就1973获图灵奖，获奖 演说“作为导航员的程序员” 。
1983年成立自己的公司 Bachman Information System
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
需求分析的难点:
➢用户缺少计算机知识，无法一下子准确地表达自己的需 求，他们所提出的需求往往不断地变化。 ➢ 设计人员缺少用户的专业知识，不易理解用户的真正需 求，甚至误解用户的需求。 ➢ 新的硬件、软件技术的出现也会使用户需求发生变化。
解决方法:
-与用户不断深入地进行交流，才能逐步得以确定用户的实 际需求
.
(4) 数据存储 数据存储是数据结构停留或保存的地方，也是数据流的来源 和去向之一 数据存储描述＝｛数据存储名，说明，编号，
应用4
应用要求
综 合
应用1 应用2 应用3 外模式 外模式 外模式
概念 模式
逻辑 模式
转
转
换
换
应用4 外模式
映像
内模式
.
7.2 需求分析
7.2.1. 需求分析的任务
1 详细调查现实世界要处理的对象 2 充分了解原系统的工作概况 3 明确用户的各种需求 4 确定新系统的功能 5 考虑今后的扩充性
.
基本组成： 外部项：各种实体。 数据处理逻辑：描述系统对信息进行处理的逻辑功能。 数据存储：逻辑意义上的数据存储环节 数据流：数据结构在系统内的传输路径。
.
课程管理的数据流图
.
7.2.3 数据字典
一、数据字典的用途
➢数据字典是各类数据描述的集合，数据收集和数据分析所 获得的主要结果；
➢它所描述的对象都包含于数据流图中，是对数据说明，而 不是数据本身；
.
7.1.3 数据库设计的基本步骤
一、数据库设计的准备工作
参加数据库设计的人员：
1) 数据库分析设计人员 ，其水平决定了数据库系统的质量 (1) 数据库设计的核心人员 (2) 自始至终参与数据库的设计
2) 管理员和用户 (1) 参与需求分析 (2) 参与数据库的运行维护
3) 程序员和操作员 ，在系统实施阶段参与进来 (1) 负责编制程序 (2) 准备软硬件环境
SA方法把任何一个系统抽象为如下形式。
数据存储
信息要求
数据流
数据流
数据来源
处理
数据输出
处理要求
.
三、数据流图(DFD, Data Flow Diagram)
➢ 描述数据在系统中流动和变换的过程，表达了数据和处理 过程的关系；以图形的方式刻画数据从输入到输出的移动变换 过程； ➢数据流程分析的主要工具；系统分析人员与用户进行交流的 手段和系统设计的主要依据之一
.
第七章 数据库设计
数据库设计概述 需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 数据库的物理设计 数据库的实施和维护
.
数据库设计定义
广义：是数据库及其应用系统的设计 狭义: 设计数据库本身
一般定义：是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数 据库模式，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。
.
(3) 数据流 数据流是数据结构在系统内传输的路径。 数据流描述＝｛数据流名，说明，数据流来源，
数据流去向，组成:｛数据结构｝， 平均流量，高峰期流量｝
数据流: “体检结果”可如下描述： 数据流：体检结果 说明：学生参加体格检查的最终结果 数据流来源：体检 数据流去向：批准 组成：…… 平均流量：…… 高峰期流量：……
.
7.1 数据库设计概述
7.1.1 数据库设计的特点
数据库建设基本规律 三分技术、七分管理和十二分基础数据
数据库设计应该与应用系统设计相结合 结构（数据）设计：设计数据库框架或数据库结构 行为（处理）设计：设据库设计的方法
手工与经验相结合的方法 规范设计法：如新奥尔良方法，将数据库设计分为若干阶段， 并采用一些辅助手段实现每一过程。 基于E-R模型的设计方法：用E-R模型设计数据库的概念模 型 3NF的设计方法：用关系理论指导设计数据库的逻辑模型 ODL方法：用面向对象方法设计数据库结构
.
7.2.2 需求分析的方法
一、需求分析的步骤
需求分析阶段
调查 机构 情况
熟悉 业务 活动
明确 用户 需求
确定 系统 边界
分析 系统 功能
分析 系统 数据
编写 分析 报告
概念 设计 阶段
数据库 设计 人员和用户
功能 模块图
数据 数据 流图 字典 DFD DD
.
二、需求分析的方法
结构化分析方法（SA) :是从最上层的系统组织机构入手，采 用自顶向下，逐层分解的方式分析系统，并用数据流图和数据 字典描述系统。
.
(2) 数据结构 一个数据结构可以由若干个数据项组成，也可以由若干个 数据结构组成，或由若干个数据项和数据结构混合组成。 数据结构描述＝{数据结构名，含义说明，
组成:｛数据项或数据结构｝}
数据结构 : 以“学生”为例 数据结构：学生 含义说明：是学籍管理子系统的主体数据结构，定义了一
个学生的有关信息 组成：学号，姓名，性别，年龄，所在系，年级
➢ 它是一个动态文件，在数据库开发过程中不断的更新。
二、数据字典的组成： 数据项 数据结构 数据流 数据存储 处理过程
.
(1) 数据项 是不可再分的数据单位； 数据项描述＝{数据项名，数据项含义说明，别名，
数据类型，长度，取值范围，取值含义， 与其他数据项的逻辑关系}
数据项: 以“学号”为例 数据项：学号 含义说明：唯一标识每个学生 别名：学生编号 类型：字符型 长度： 8 取值范围：00000000至99999999 取值含义：前两位表示该学生所在年级，后六位按顺序编号
.
4) 数据库物理设计 -为逻辑数据模型选取合适的物理结构（包括存储结构和存 取方法）；
5) 数据库实施 -编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行； 6) 数据库运行维护 -正式运行，并不断对其进行评价、调整和修改。
.
7.1.4 数据库各级模式的形成过程
应用1 应用要求
应用2 应用要求
应用3 应用要求
.
二、数据库设计的阶段
需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、数据库物理设计、 数据库实施、数据库运行维护
1) 需求分析 综合各个用户的应用需求，是整个设计过程的基础；
2) 概念结构设计 通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成独立于机器 特点，独立于各个DBMS产品的概念模式；
3) 逻辑结构设计 将概念结构转换成具体的数据库产品支持的数据模型，并 对其模型进行优化，形成数据库逻辑模式；
➢用户缺少计算机知识，无法一下子准确地表达自己的需 求，他们所提出的需求往往不断地变化。 ➢ 设计人员缺少用户的专业知识，不易理解用户的真正需 求，甚至误解用户的需求。 ➢ 新的硬件、软件技术的出现也会使用户需求发生变化。
解决方法:
-与用户不断深入地进行交流，才能逐步得以确定用户的实 际需求
.
(4) 数据存储 数据存储是数据结构停留或保存的地方，也是数据流的来源 和去向之一 数据存储描述＝｛数据存储名，说明，编号，
应用4
应用要求
综 合
应用1 应用2 应用3 外模式 外模式 外模式
概念 模式
逻辑 模式
转
转
换
换
应用4 外模式
映像
内模式
.
7.2 需求分析
7.2.1. 需求分析的任务
1 详细调查现实世界要处理的对象 2 充分了解原系统的工作概况 3 明确用户的各种需求 4 确定新系统的功能 5 考虑今后的扩充性
.
基本组成： 外部项：各种实体。 数据处理逻辑：描述系统对信息进行处理的逻辑功能。 数据存储：逻辑意义上的数据存储环节 数据流：数据结构在系统内的传输路径。
.
课程管理的数据流图
.
7.2.3 数据字典
一、数据字典的用途
➢数据字典是各类数据描述的集合，数据收集和数据分析所 获得的主要结果；
➢它所描述的对象都包含于数据流图中，是对数据说明，而 不是数据本身；
.
7.1.3 数据库设计的基本步骤
一、数据库设计的准备工作
参加数据库设计的人员：
1) 数据库分析设计人员 ，其水平决定了数据库系统的质量 (1) 数据库设计的核心人员 (2) 自始至终参与数据库的设计
2) 管理员和用户 (1) 参与需求分析 (2) 参与数据库的运行维护
3) 程序员和操作员 ，在系统实施阶段参与进来 (1) 负责编制程序 (2) 准备软硬件环境
SA方法把任何一个系统抽象为如下形式。
数据存储
信息要求
数据流
数据流
数据来源
处理
数据输出
处理要求
.
三、数据流图(DFD, Data Flow Diagram)
➢ 描述数据在系统中流动和变换的过程，表达了数据和处理 过程的关系；以图形的方式刻画数据从输入到输出的移动变换 过程； ➢数据流程分析的主要工具；系统分析人员与用户进行交流的 手段和系统设计的主要依据之一
.
第七章 数据库设计
数据库设计概述 需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 数据库的物理设计 数据库的实施和维护
.
数据库设计定义
广义：是数据库及其应用系统的设计 狭义: 设计数据库本身
一般定义：是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数 据库模式，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。
.
(3) 数据流 数据流是数据结构在系统内传输的路径。 数据流描述＝｛数据流名，说明，数据流来源，
数据流去向，组成:｛数据结构｝， 平均流量，高峰期流量｝
数据流: “体检结果”可如下描述： 数据流：体检结果 说明：学生参加体格检查的最终结果 数据流来源：体检 数据流去向：批准 组成：…… 平均流量：…… 高峰期流量：……
.
7.1 数据库设计概述
7.1.1 数据库设计的特点
数据库建设基本规律 三分技术、七分管理和十二分基础数据
数据库设计应该与应用系统设计相结合 结构（数据）设计：设计数据库框架或数据库结构 行为（处理）设计：设据库设计的方法
手工与经验相结合的方法 规范设计法：如新奥尔良方法，将数据库设计分为若干阶段， 并采用一些辅助手段实现每一过程。 基于E-R模型的设计方法：用E-R模型设计数据库的概念模 型 3NF的设计方法：用关系理论指导设计数据库的逻辑模型 ODL方法：用面向对象方法设计数据库结构
.
7.2.2 需求分析的方法
一、需求分析的步骤
需求分析阶段
调查 机构 情况
熟悉 业务 活动
明确 用户 需求
确定 系统 边界
分析 系统 功能
分析 系统 数据
编写 分析 报告
概念 设计 阶段
数据库 设计 人员和用户
功能 模块图
数据 数据 流图 字典 DFD DD
.
二、需求分析的方法
结构化分析方法（SA) :是从最上层的系统组织机构入手，采 用自顶向下，逐层分解的方式分析系统，并用数据流图和数据 字典描述系统。
.
(2) 数据结构 一个数据结构可以由若干个数据项组成，也可以由若干个 数据结构组成，或由若干个数据项和数据结构混合组成。 数据结构描述＝{数据结构名，含义说明，
组成:｛数据项或数据结构｝}
数据结构 : 以“学生”为例 数据结构：学生 含义说明：是学籍管理子系统的主体数据结构，定义了一
个学生的有关信息 组成：学号，姓名，性别，年龄，所在系，年级
➢ 它是一个动态文件，在数据库开发过程中不断的更新。
二、数据字典的组成： 数据项 数据结构 数据流 数据存储 处理过程
.
(1) 数据项 是不可再分的数据单位； 数据项描述＝{数据项名，数据项含义说明，别名，
数据类型，长度，取值范围，取值含义， 与其他数据项的逻辑关系}
数据项: 以“学号”为例 数据项：学号 含义说明：唯一标识每个学生 别名：学生编号 类型：字符型 长度： 8 取值范围：00000000至99999999 取值含义：前两位表示该学生所在年级，后六位按顺序编号
.
4) 数据库物理设计 -为逻辑数据模型选取合适的物理结构（包括存储结构和存 取方法）；
5) 数据库实施 -编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行； 6) 数据库运行维护 -正式运行，并不断对其进行评价、调整和修改。
.
7.1.4 数据库各级模式的形成过程
应用1 应用要求
应用2 应用要求
应用3 应用要求
.
二、数据库设计的阶段
需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、数据库物理设计、 数据库实施、数据库运行维护
1) 需求分析 综合各个用户的应用需求，是整个设计过程的基础；
2) 概念结构设计 通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成独立于机器 特点，独立于各个DBMS产品的概念模式；
3) 逻辑结构设计 将概念结构转换成具体的数据库产品支持的数据模型，并 对其模型进行优化，形成数据库逻辑模式；