数据库设计报告

《数据库系统概论》课程设计报告

课程名称：数据库系统概论

院系年级：14级电气信息工程系

专业班级：计算机科学与技术1班

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指导教师：

安徽马鞍山

2016年6月

第一章相关方法技术

1.1数据库应用特点

数据库技术是现代信息科学与技术的重要组成部分，是计算机数据处理与信息管理系统的核心。数据库技术研究和解决了计算机信息处理过程中大量数据有效地组织和存储的问题，在数据库系统中减少数据存储冗余、实现数据共享、保障数据安全以及高效地检索数据和处理数据。随着计算机技术与网络通信技术的发展，数据库技术已成为信息社会中对大量数据进行组织与管理的重要技术手段及软件技术，是网络信息化管理系统的基础。

1.2数据与处理

以处理为中心

根据处理功能设计数据文件，处理功能需要什么数据就创建什么数据文件。处理功能是主动的，数据结构是依赖的。势必导致数据的冗余存储，潜在数据的不一致性。只适合科学计算，不适合数据密集型的事务处理系统。

以数据为中心

只要应用领域内的业务内容不变，其信息结构是稳定，多变的是处理功能。主张设计稳定的数据结构，自动适应处理程序的多变性。凡是数据库应用系统，适合采用以数据为中心的应用模式。

1.3数据库设计方法

（1）功能驱动方法:

这个方法设计依赖处理中心强调先根据功能要求画出分层的数据流程图从数据流程图当中收集数据项及其数据存储以及数据字典依据数字字典分析提取出数据库相关的各种信息类。

（2）E-R建模方法：

采用以数据为中心的设计策略在初步了解领域当中各种业务需求和处理过程基础上

1.4数据库设计步骤

按照规范化设计方法，从数据库应用系统设计和开发的全过程来考虑，将数据库及其应用软件系统的生命周期可以细分为七

个阶段：规划、需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、实施及运行维护。

各阶段需完成的工作分别为：

1、应用规划

规划阶段进行系统的必要性和可行性分析，确定数据库系统在整个管理系统中的地位。

规划阶段必须要完成的任务包括：确定系统的范围；确定开发工作所需的资源（人员、硬件和软件）；估算软件开发的成本；确定项目进度。

规划阶段产生的结果是可行性分析报告及数据库规划纲要，内容包括信息范围、信息来源、人力资源、设备资源、软硬件环境、开发成本估算、进度计划、现行系统向新系统过渡计划等。

2、需求分析

这一阶段是计算机人员（系统分析员）和用户共同收集数据库所需要的信息内容和用户对处理的要求，加以规格化和分析，以书面形式确定下来，作为以后验证系统的依据。在分析用户要求时，要确保用户目标的一致性。

信息需求：指目标系统涉及的所有实体、属性、以及实体间的联系等，包括信息的内容和性质，以及由信息需求导出的数据需求。

处理需求：指为得到需要的信息而对数据进行加工处理的要求，包括处理描述，发生的频度、响应时间以及安全保密要求等。进行数据库设计首先必须准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）。需求分析是整个设计过程的基础，是最困难、最耗费时间的一步。作为地基的需求分析是否做的充分于准确，决定了在其上构建数据库大厦的速度与质量。需求分析做得不好，甚至会导致整个数据库设计返工重做。

3、概念设计

把用户的信息要求统一到一个整体逻辑结构中，此结构能表达用户的要求，且独立于任何D B M S软件和硬件。概念结构设计是

整个数据库设计的关键，它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体D B M S的概念模型。

4、逻辑设计

逻辑结构设计分为两部分，即数据库结构设计和应用程序的设计。从逻辑设计导出的数据库结构是D B M S能接受的数据库定义，这种结构有时也称为逻辑数据库结构。

逻辑结构设计是将概念结构转换为某个D B M S所支持的数据模型，并对其进行优化。

5、物理设计

物理设计也分为两部分：物理数据库结构的选择和逻辑设计中程序模块说明的精确化。这一阶段的工作成果是一个完整的能实现的数据库结构。数据库物理设计是为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。6、数据库的实施

根据物理设计的结果产生一个具体的数据库和它的应用程序，并把原始数据装入数据库。实施阶段主要有三项工作：

（1）建立实际数据库结构；

（2）装入试验数据对应用程序进行调试；

（3）装入实据数据。

在数据库实施阶段，设计人员运用D B M S提供的数据语言及其宿主语言，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，并进行试运行。

7、运行维护

数据库系统的正式运行，标志着数据库设计与应用开发工作的结束和维护阶段的开始。运行和维护阶段的主要任务有四项：（1）维护数据库的安全性与完整性；

（2）监测并改善数据库运行性能；

（3）根据用户要求对数据库现有功能进行扩充；

（4）及时改正运行中发现的系统错误。

维护分为改正性维护，适应性维护，完善性维护和预防性维护。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价、调整与修改。

需要指出的是，这个设计步骤既是数据库设计的过程，也包括了数据库应用系统的设计过程。在设计过程中把数据库的设计和对数据库中数据处理的设计紧密结合起来，将这两个方面的需求分析、抽象、设计、实现在各个阶段同时进行，相互参照，相互补充，以完善两方面的设计。事实上，如果不了解应用环境对数据的处理要求，或没有考虑如何去实现这些处理要求，是不可能设计一个良好的数据库结构的。

如下图1-4-1