数据库设计概念
数据库设计
浅谈数据库设计 数据库设计属于系统设计的范畴，通常把使用数据的系统称为数据库应用系统，把数据库应用系统的设计简称为数据库设计。数据库设计把数据库应用系统分为需求分析阶段、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施阶段、数据库运行与维护六个阶段。下面简要介绍各个步骤的主要任务及方法。 1.需求分析阶段 需求分析是在项目确定之后，用户和设计人员通过详细的调查研究，充分了解用户的组织机构、业务规则、数据需求等等。所谓需求是指用户对软件的功能和性能的要求，就是用户希望软件能做什么事情，完成什么样的功能，达到什么性能。需求分析是数据库设计最基础的工作，如果这个阶段的工作不准确或有误，那么后面几个阶段的任务就会有偏差，如果到测试阶段才发现错误再去更改必然会付出很大的代价，因此必须高度重视这个阶段的人任务。需求分析阶段的后期编写系统分析报告，主要包括：系统的概况、目标、范围、现状等；系统及子系统的结构说明；系统的功能划分；系统的组织机构联系图；数据流程图；功能模块图及数据字典等内容。然后将此需求分析报告提交给用户的决策部门讨论审查，通过审查以后的需求分析报告作为今后各阶段设计和工作的依据。 例如：公司职工人事档案资料繁多，查询、统计、更新等各方面工作都不能更快更好进行，急需一管理系统实现人事资料的录入、维护、统计、查询等工作，明确要求后将具体事项形成书面报告审查后作为今后设计的依据。 2.概念结构设计 概念结构设计的目标是产生出一个能反映组织信息需求的概念模型，其特点有简单明确表示用户业务数据需求、数据之间的联系、数据约束条件等。概念结构的策略有四种自顶向下、自底向上、逐步扩张、混合策略。概念结构设计的最著名、最常用的方法是实体-联系方法，简称e-r方法。它虽然只有几个基本元素（实体、属性、联系），但能够表达现实世界复杂的数据、数据之间的关系和约束条件。 e-r图设计是对需求分析阶段所得到的数据进行分类、聚集、概括，确定实体、属性和联系，具体步骤如下： 2.1选择局部应用 数据流图是对业务处理过程从高层到底层的一级级抽象，高层抽象流图一般反映系统的概貌，对数据的引用较为笼统，选择适当层次的数据流图，让这一层的每一部分对应一个局部应用，实现某一项功能。 2.2逐一设计局部e-r图 规划好各个局部应用之后，对每一个局部应用设计局部e-r图，按照局部应用的数据流图，从数据字典中提取数据，使用抽象机制，确定局部应用中的实体、实体的属性、实体标示符、实体间的联系和类型，但是许多实物是实体还是属性没有明确的界定，要根据具体情况判断，一般来说，属性不能再分，属性也不能和其他实体发生联系，因为联系是实体和实体间的联系。 2.3 e-r图合并 根据局部应用设计好的局部e-r图之后，就可以对各局部e-r图进行合并，合并的目的是在合并过程中解决局部e-r图之间存在的冲突，消除存在的信息冗余，使之成为供用户理解的统一的、精练的全局概念模型。对所有的局部e-r图合并之后，就形成了全局e-r图，从而完成了概念结构设计。 3.逻辑结构设计 逻辑结构设计是在概念结构设计的基础上进行的数据模型设计，一般有层次、网状模型和关系模型，现在绝大多数dbms都是基于关系模型的，此阶段的主要任务有确定数据模型、将e-r图转换为指定的数据模型、确定完整性约束、确定用户视图。 例如：部门（1）————职工（m）。 4.物理结构设计 在实现数据库逻辑结构设计之后，就要确定数据库在计算机中的具体存储。数据库在计算机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。数据库的物理设计完全依赖于给定的数据库软件和硬件设备。层次和网状模型物理设计比较复杂，而关系dbms对物理设计要求很少，由dba来实现。物理结构设计需要确定数据分布、确定存储结构、确定存取方式。 5.数据库实施阶段 确定了数据库的逻辑结构和物理结构以后，可以利用dbms提供的数据定义语言建立数据库的结构。 例如：create table 职工库。 （职工编号 char（6） not null， 姓名 char（8） not null， 性别 char（2）， 所属部门 char（10）， primarykey key （职工编号））； 当数据库的结构建成之后，就可向数据库中加载数据，由于数据库中的数据量非常大，为了避免浪费大量人力财力时间等，通常专门设计一个录入子系统来提高效率，满足用户的要求。该子系统一般包括数据录入、录入过程的数据校验、代码转换、数据完整性约束、安全性检查等功能。 6.数据库的运行与维护 数据库设计与应用开发工作完成之后系统便进入运行与维护阶段。为保证数据库系统的安全稳定运行，需要综合考虑可能遇到的各种问题，指定详尽的运行计划和应对措施。任何因素导致系统初选问题，都可能给用户带来损失。 数据库的运行与维护阶段主要任务有： 6.1维护数据的安全性和数据完整性 为保障系统的稳定运行，必须制定运行策略。数据库的运行离不开用户的访问和操作，安全性策略包括网络安全、用户的权限管理、设备的安全及数据的安全等方面。按照设计阶段提供的安全和故障规范。实施授权和设定密码，并经常检查系统的安全性和可靠性，实施备份、恢复和数据重组的任务。 6.2监测并改变数据库性能 经常对数据库存储空间的状况和响应速度进行评价分析，确定优化和改善的措施，及时调整系统的运行状况。 6.3数据库的维护 在数据库系统的运行过程中，可能会由于某些原因需要修改数据库的结构，称为数据库的重构，重构包括表结构的修改和视图的修改。还要根据用户环境的扩大，适时的向数据库增加一些新的数据和功能。 6.4及时修改错误 系统运行过程中难免发生一些错误，需要及时运行修改错误，弥补设计时的欠缺。 本论文主要讲述了数据库设计的简单步骤。系统设计为整个程序构建了骨架，而各个功能模块实现各个细节部分。系统的详细设计根据系统分析阶段的结论将系统具体化，并完成了各个模块的添加、修改、删除与查询的功能，直到最后形成一个完整的可行性的数据库管理系统。 [科]
数据库设计-逻辑设计
数据库设计-逻辑设计数据库设计-逻辑设计概念结构设计：定义：将需求分析得到的⽤户需求抽象成信息结构，即概念模型。
概念模型：通常的描述⼯具是E-R模型图。
数据库概念模型的设计⽅法：概念设计的步骤：1. 进⾏数据抽象，设计局部概念模式分解法：将⼀个⼤的需求分解成⼀个个的⼩的需求，具体到单个⽤户的基本需求，为每个⽤户或⽤户组建⽴⼀个对应的局部E-R模型常⽤抽象⽅法：聚集：将若⼲对象和它们之间的联系组合成⼀个新的对象。
例如：学⽣属性信息（学号，姓名，性别）聚集成⼀个学⽣实体。
概括：将⼀组具有某些共同特征的对象合并成更⾼层⾯的对象。
例如：对不同学⽣（本科⽣，研究⽣）统⼀概括出共同特征，并抽象成学⽣实体。
2. 将局部概念模式综合成全局概念模式将各个局部概念模式合并成⼀个全局概念模式。
解决冗余问题解决对象定义不⼀致问题：同名异意，异名同意。
概念设计中涉及到的专有名词：关系：⼀个关系对应⼀张表。
元组：⼀个元组对应表中的⼀⾏记录。
属性：⼀个属性对应表中的⼀列记录。
主属性：候选码中出现的属性。
⾮主属性：没有在任何候选码中出现。
候选码：可以唯⼀标识元组的属性组。
主码：候选码之中的⼀个。
域：属性的取值范围。
分量：元组中的⼀个属性值。
ER图图例说明：矩形：表⽰实体集。
菱形：联系集。
椭圆：实体的属性。
线段：实体与属性之间的联系。
局部概念结构设计：1. 选择局部应⽤：根据系统具体情况，在多层的数据流图中选择⼀个适当层次的数据流图，从该数据流图出发，设计局部E-R模型。
2. 逐⼀设计局部E-R模型：参照数据字典和数据流图，确定每个局部应⽤应该包含那些实体，实体有包含那些属性，以及实体之间的联系和类型。
1. 实体的定义：现实世界中事物。
例如：学⽣2. 属性的定义：描述实体的性质。
例如：学号，姓名，性别联系的定义：实体之间的关系:⼀对⼀；⼀对多；多对多。
例如：⼀个学⽣对应⼀个班级，⼀个班级对应多个学⽣，多个⽼师对应多个班级。
全局概念结构设计：1. 合并局部E-R模型，⽣成初步的全局E-R图。
-数据库原理及应用第二版-第8章数据库设计
需求 分析
逻辑结构 设计
物理 设计
图 7－ 2
8.1.3数据库设计的基本步骤
需求分析阶段 概念结构设计 结构设计阶段 逻辑结构设计 物理结构设计 功能设计 行为设计阶段 事务设计 程序设计 数据库实施阶段 数据库运行和维护
需求分析：收集信息并进行分析和整理，是后 续的各个阶段的基础。概念结构设计：对需求分析 的结果进行综合、归纳形成一个独立于具体的DBMS 的概念模型。逻辑结构设计：将概念结构设计的结 果转换为某个具体的DBMS所支持的数据模型，并对 其进行优化。物理数据库设计：为逻辑结构设计的 结果选取一个最适合应用环境的数据库物理结构。 数据库行为设计：要设计所包含的功能，功能间的 关联关系以及一些功能的完整性要求；数据库实 施：运用DBMS提供的数据语言以及数据库开发工 具，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库， 编制应用程序，组织数据入库并进行试运行。数据 库运行和维护阶段：投入正式使用，在其使用过程 中不断对其进行调整、修改和完善。
常用的发现事实的方法有： 1、检查文档 2、面谈 3、观察业务的运转 4、研究 5、问卷调查
8.3 数据库结构设计
8.3.1概念结构设计
概念设计的特点和策略 1、概念模型的特点 有丰富的语义表达能力。 易于交流和理解。 易于更改。 易于向各种数据模型转换，易于导出与DBMS 有关的逻辑模型。
必须注意：关系上定义的索引数并不是越多越好， 系统为维护索引要付出代价，查找索引也要付出代价。 例如，若一个关系的更新频率很高，这个关系上定义的 索引数不能太多。因为更新一个关系时，必须对这个关 系上有关的索引做相应的修改。
聚簇存取方法 为了提供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 相同值的元祖集中存放在连续的物理块称为 聚簇。 一个数据库可建立多个聚簇，一个关系 只能加入一个聚簇。
第五章 数据库设计
运动会方面，实体集包括：运动员（编号，姓名，性别，队 伍号），比赛项目（项目名，比赛场地）。其中，一个比赛项 目可供多名运动员参加，一名运动员可参加多个项目。
根据上述条件，分别设计运动队和运动会两个局部E-R图。
第三节 概念结构设计 参赛项目 性别 队伍号 队伍名 教练名 运动员 性别 队伍号 运动员 m 参加 n n 属于
第三节 概念结构设计 分解变换。如果实体集的属性较多，可以进行分解。例如， 对于员工实体集，其属性为员工号、姓名、性别、生日、（所 属）支行名、岗位、工资、奖金。 性别 生日 支行名 岗位 工资 奖金
姓名 员工号 员工
第三节 概念结构设计 可以把员工信息分解为两部分，一部分属于固定信息，一部 分属于变动信息。为了区别这两部分信息，产生一个新的实体 和一个新的联系。
在视图合并阶段，设计者把所有视图有机地合并成统一的概 念模型，这个最终的概念模型支持所有的应用。
第三节 概念结构设计 概念结构设计的策略主要分为自顶向下、自底向上、自内向 外和混合策略四种。 这些方法中最常用的是自底向上方法：首先设计局部概念模 式，然后综合局部概念模式成全局概念模式，最后对全局概念 模式进行评估和优化。
P2 P1 D2明细 D3账目 E2会 E1客 D1付款 打印账目 账务处理 单 户 计
第二节 需求分析 元数据是描述数据的数据，通常由数据结构的描述组成，主 要描述数据及其使用环境，例如数据精度、来源、产生时间、 使用范围、注解等。 数据字典是一种用户可以访问的、记录数据库和应用程序元 数据的集合，通常是用来解释数据表、数据字段等数据结构的 意义，数据字段的取值范围、数据值代表的意义等。 简而言之，数据字典是描述数据的信息集合，是系统中所有 数据的定义集合。
数据字典通常由数据项、数据结构、数据流、数据存储和处 理过程组成。
国标数据库设计
国标数据库设计目录：1. 引言2. 需求分析3. 概念模型设计4. 逻辑模型设计5. 物理模型设计6. 数据库实施7. 数据库运维1. 引言：国标数据库设计是为了满足国内标准化机构的数据管理需求而设计的数据库。
本篇文章介绍了国标数据库的设计过程，包括需求分析、概念模型设计、逻辑模型设计、物理模型设计、数据库实施和数据库运维。
2. 需求分析：根据国内的标准化机构的需求，我们确定了以下数据管理需求：- 数据库需要能够存储和管理各种标准化文档，如国家标准、行业标准、技术标准等。
- 数据库需要能够存储和管理标准化机构的组织信息、人员信息、项目信息等。
- 数据库需要支持标准文档的版本管理、共享、权限控制等功能。
- 数据库需要具备高可用性和可扩展性，以满足日益增长的数据量和用户需求。
3. 概念模型设计：根据需求分析，我们设计了以下概念模型：- 实体：标准化机构、标准文档、人员、项目等。
- 属性：标准文档有标题、版本号、发布日期等属性；人员有姓名、职位、联系方式等属性。
- 关系：标准化机构与标准文档之间存在一对多关系；人员与标准文档之间存在多对多关系。
4. 逻辑模型设计：根据概念模型设计，我们将其转化为关系模式。
例如，标准文档关系模式包括表格"标准文档"，其中包含标题、版本号、发布日期等列。
5. 物理模型设计：根据逻辑模型设计，我们将其转化为物理存储模型。
例如，标准文档的物理存储模型可以使用关系型数据库，每个属性对应一个数据库字段。
6. 数据库实施：在数据库实施阶段，我们需要创建数据库表格、字段等对象，并进行数据导入和索引创建等步骤。
此外，还需进行性能调优和安全设置等操作。
7. 数据库运维：数据库运维包括备份和恢复、性能监控、故障处理等工作。
此外，还需要进行数据库升级和迁移等操作，以持续保持数据库的稳定运行。
总结：通过概念模型设计、逻辑模型设计、物理模型设计和数据库实施等步骤，我们成功设计并实施了国标数据库。
5_关系数据库设计
（2）数据流图（Data Flow Diagram，DFD）
数据流图从数据传递和加工的角度，来刻 画数据流从输入到输出的移动变换过程。
当系统比较复杂时，可以采用分层描述的方法。在处理功 能逐步分解的同时，它们所用的数据也逐级分解，形成若干层 次的数据流图。数据流图表达了数据和处理过程的关系。
（3）数据字典
需求分析阶段最后是编写系统分析报告，通常称为需求 规范说明书。需求规范说明书是对需求分析阶段的一个总结。 编写系统分析报告是一个不断反复、逐步深入与完善的过程， 系统分析报告应包括如下内容：
系统概况，系统的目标、范围、背景、历史和现状； 系统的原理和技术，对原系统的改善； 系统总体结构与子系统结构说明； 系统功能说明； 数据处理概要、工程体制和设计阶段划分； 系统方案及技术、经济、功能和操作上的可行性。
数据需求是指用户需要一个信息系统最终能够提供的所有数据, 通过分析制作数据流图。
3．确定处理需求 ．
处理需求通常是指用户要求应用软件系统能够提供的 所有功能。根据业务需求以及数据需求可以进一步确定处 理需求。处理需求可用系统功能模块图表示。
【例5-3】 教务管理系统的功能模块图。 】
4．编写需求分析说明书 ．
5.1.2数 据库设 计步骤
前四个步骤为数据库系统的分析与设计；后两个步骤 为数据库系统的实施、运行与维护。
1）需求分析：了解和分析用户的应用需求（包括信息需求和处理需 求），进行需求收集和分析，并以数据流图、数据字典等形式加以描 述。 2）概念设计：把需求分析阶段得到的用户需求进行综合、归纳和抽 象，形成一个独立于具体DBMS的概念数据模型。 3）逻辑设计：按照一组转换规则，将概念设计阶段产生的概念模型 转换为某个DBMS支持的逻辑数据模型。 4）物理设计：是为逻辑模型选取一个最适合应用环境的物理结构 （包括存取结构和存取方法）。 5）数据库实施：设计人员运用DBMS提供的数据库语言及其宿主语 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。 6）数据库运行与维护：数据库试运行后，即可投入正式运行。数据 库在运行期间应不断地对其进行评价、调整与修改。
建立数据库的六个步骤
建立数据库的六个步骤数据库是用来存储和管理数据的集合，它可以帮助我们有效地组织和检索数据。
建立数据库的过程可以分为以下六个步骤：1.需求分析在建立数据库之前，我们需要首先进行需求分析。
这一步骤的目的是确定数据库的用途、范围和功能需求。
我们需要了解用户的需求，明确数据库中需要存储的数据类型、数据量大小以及对数据的操作要求等。
2.概念设计概念设计是数据库设计的第一步，它主要涉及到数据库的整体架构和结构设计。
在这一步骤中，我们需要根据需求分析的结果，设计出数据库的实体、属性和关系。
实体可以理解为数据库中需要存储的对象，属性为实体的特征，关系描述了实体之间的联系。
3.逻辑设计逻辑设计是在概念设计的基础上，进一步规范和细化数据库的结构。
在这一步骤中，我们需要根据实际情况选择适当的数据模型，如层次模型、网络模型或关系模型等。
同时，还需要确定数据之间的约束和完整性规则，以保证数据的准确性和一致性。
4.物理设计物理设计是将逻辑设计转化为具体的数据库实现方案的过程。
在这一步骤中，我们需要选择合适的存储介质和数据存储结构，确定数据的存储方式和索引策略。
同时，还需要考虑数据库的性能和安全性等问题。
5.数据库实施数据库实施是将物理设计的结果转化为实际可用的数据库的过程。
在这一步骤中，我们需要根据物理设计的方案，创建数据库、表和索引等对象，并将数据导入到数据库中。
同时，还需要进行测试和调优等工作，确保数据库的正常运行。
6.数据库运维数据库运维是数据库建立后的重要工作，它包括数据库的备份、恢复、监控和优化等方面。
在数据库运维过程中，我们需要定期对数据库进行备份，以防止数据丢失。
同时，还需要监控数据库的运行状态，及时发现和解决问题。
另外，还需要进行数据库的性能优化，提高数据库的响应速度和吞吐量。
通过以上六个步骤，我们可以成功建立一个符合需求的数据库。
在实际应用中，每个步骤都需要认真对待，确保数据库的设计和实施过程是科学、规范和可靠的。
数据库设计方案
数据库设计方案数据库设计方案是指根据实际需求和业务流程，对数据库进行设计、构建的方案。
一个好的数据库设计方案不仅能够有效地支持业务流程，还可以提高数据管理的效率、减少数据冗余和错误，提高数据的可靠性和安全性，从而为企业的业务发展和决策提供可靠的依据。
在进行数据库设计方案时，需要遵循以下步骤：第一步，需求分析。
需求分析是数据库设计方案中最重要的一步，它决定了数据库的结构、功能和性能。
在需求分析过程中，需要理解业务流程，梳理数据流程，确定数据的关系和属性，分析数据的访问模式和访问频率，为后续设计提供基础。
第二步，概念设计。
在需求分析的基础上，进行概念设计。
概念设计主要是通过使用E-R图，对业务流程进行建模，便于了解数据实体、关系、属性和约束条件等基本概念。
第三步，逻辑设计。
在概念设计的基础上，进行逻辑设计。
逻辑设计是通过使用数据库模型（如关系型数据模型、面向对象数据模型等），对数据库进行建模，并将数据实体与数据库表结构进行映射，确保数据库设计满足业务需求，同时确保数据的一致性和完整性。
第四步，物理设计。
在逻辑设计的基础上，进行物理设计。
物理设计是将逻辑模型转换为物理模型，确定数据库存储引擎、表空间、索引、分区、备份与恢复策略等信息，确保数据库的高性能和高可用。
第五步，实施和测试。
在设计完成后，需要进行实施和测试。
通过实施和测试，检验设计方案是否能够满足业务需求，实际操作是否符合设计预期，是否存在数据冗余和错误等问题，以及对设计进行优化和修改。
综上所述，数据库设计方案需要依据实际业务需求和流程进行设计，需要在需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、实施和测试等环节进行耐心和细致的工作，不断优化和修改，从而确保数据库设计的高效和可靠。
同时，需要利用现有的技术工具和方法，如UML建模工具、设计规范和范式、自动化工具等，提高数据库设计的效率和质量，为企业的业务运营提供有力的支持。
数据库总体设计的主要内容
数据库总体设计的主要内容 数据库总体设计是指在数据库开发过程中最早阶段的设计工作，其目的是确定数据库系统的整体结构和各个组成部分之间的关系，为后续的详细设计和实施提供基础。本文将从数据库总体设计的角度出发，介绍其主要内容和相应的设计原则。
一、需求分析和概念设计 在数据库总体设计阶段，首先需要进行需求分析，明确系统的功能需求、数据需求和性能需求等。然后，根据需求分析的结果，进行概念设计，主要包括实体-关系图（ER图）的绘制和数据库的概念模型设计。通过概念设计，可以将现实世界的实体和实体之间的关系转化为数据库中的表和表之间的关系。
二、逻辑设计 逻辑设计是在概念设计的基础上，进一步详细描述数据库中的表、字段、主键、外键、索引等，确定数据库的逻辑结构和数据之间的关系。逻辑设计还包括数据类型的选择、数据约束的定义等。在逻辑设计过程中，需要遵循范式的规范，以提高数据库的效率和数据的完整性。
三、物理设计 物理设计是通过将逻辑设计转化为物理存储结构，确定数据库中各个表的存储方式、索引类型、分区策略等。物理设计的目标是提高数据库的性能和可扩展性。在物理设计过程中，需要考虑存储介质的选择、磁盘布局的设计、缓存管理的优化等因素。
四、安全设计 安全设计是保护数据库中数据的机密性、完整性和可用性的重要环节。在安全设计中，需要考虑用户权限管理、访问控制、数据加密、备份和恢复策略等。安全设计的目标是确保数据库的数据不会被非法访问、篡改或丢失。
五、性能设计 性能设计是为了提高数据库的响应速度和吞吐量，以满足系统的性能需求。在性能设计中，需要考虑查询优化、索引设计、数据分区、缓存策略等。性能设计的目标是通过合理的设计和优化，降低系统的资源占用和响应时间，提高系统的并发处理能力。
六、备份和恢复设计 备份和恢复设计是为了保证数据库中数据的安全性和可靠性。在备份和恢复设计中，需要考虑备份方式、备份频率、恢复策略等。备份和恢复设计的目标是确保在系统故障或数据丢失的情况下，能够及时恢复数据并保持数据的一致性。 七、扩展性设计 扩展性设计是为了适应系统的发展和变化，保证数据库的可扩展性和灵活性。在扩展性设计中，需要考虑表结构的调整、索引的重新设计、分区策略的修改等。扩展性设计的目标是减少系统的维护成本和升级成本，提高系统的可维护性和可扩展性。
数据库设计基础
概念结构设计
逻辑结构设计
考点2 数据库设计中的需求分析
• ★需求分析：可采用结构化分析法和面向对象法
（请参见第二章：软件定义阶段的需求分析阶段） 数据流图表达数据和处理过程的关系 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
需求分析 概念结构设计 物理结构设计 数据库实施 数据库运行与维护
4.2.2 数据模型——4）层次模型
• 数据结构：采用二维表来表示
表A
表4-3 表B
外码：表B中的某属性是表A的键，则称该属性为表B的外 键或外码 例如 表B的学号是该表的外键
4.2.2 数据模型——4）层次模型
• 数据操作：查询、增加、删除、修改
• 完整性约束条件
• 实体完整性约束(指主键不为空) • 参照完整性约束 • 用户定义的完整性约束
4.2.2 数据模型——4）层次模型
• 关系模型：采用二维表来表示
• 由表框架和表元组组成
表4-2
属性或字段
元组 或 记录
关系：实体以及实体间的联系； 一个二维表就是一个关系 元组：表中的一行； 属性：表中的一列； 码(键)：惟一标识元组的最小属性集； 候选码：二维表可能有若干个码(键)，这些码称为该表的候 选码，从中选出一个作为用户使用的键称为主键或主码
关系代数基础知识
选择、投影、连接★ ★
比较运算、逻辑运算
4.1 数据库的基本概念—1、数据库
• 数据：
• 描述事物的符号记录，是数据库中存储的基 本对象 • 数据库(DB)？
数据库 （内容：数据）
• 长期存储在计算机内的、有组织的、可共享 的数据集合。 • 它具有最小的冗余度和最高的独立性。
4.1 数据库的基本概念—2、DBMS
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数据库设计概念
一、概述
数据库设计是指在软件开发过程中，根据用户需求和应用系统的要求，对数据进行分析、设计和组织的过程。
目的是为了提高数据的存储效
率和查询效率，保证数据的完整性、一致性和安全性。
二、数据库设计的步骤
1. 需求分析：了解用户需求，明确数据要素和关系。
2. 概念设计：根据需求分析结果建立概念模型。
3. 逻辑设计：将概念模型转化为逻辑模型。
4. 物理设计：将逻辑模型转化为物理存储结构。
三、数据库设计中常用的概念
1. 实体：指现实世界中具有独立存在意义的事物，在数据库中对应着
一张表。
2. 属性：指实体所具有的特征或属性，在数据库中对应着表中的字段。
3. 关系：指实体之间存在联系或依赖关系，在数据库中对应着表之间
的连接。
4. 主键：指表中能够唯一标识每个记录的字段或字段组合，保证记录
唯一性。
5. 外键：指表与表之间建立关联时使用到的字段，在一个表中作为主
键，在另一个表中作为外键。
四、常见数据库模型
1. 层次模型：数据以树状结构组织，每个节点只能有一个父节点，但可以有多个子节点。
2. 网状模型：数据以网状结构组织，每个节点可以有多个父节点和多个子节点。
3. 关系模型：数据以二维表格的形式组织，每个表格代表一个实体，每行代表一个记录。
五、数据库设计的规范
1. 数据库命名规范：命名应简洁明了、具有描述性。
2. 表命名规范：命名应使用单数形式、具有描述性。
3. 字段命名规范：命名应使用小写字母、具有描述性。
4. 数据类型规范：选择合适的数据类型，避免浪费存储空间和查询效率。
5. 主键规范：主键应该是唯一且不可更改的字段。
6. 外键规范：外键应该与主键数据类型相同，并建立索引。
六、数据库设计的优化
1. 合理选择数据类型和长度，减少存储空间占用。
2. 建立索引，提高查询效率。
3. 使用视图来简化复杂查询操作。
4. 数据库分区，提高并发访问能力和查询效率。
5. 合理设置缓存机制，减少对数据库的访问次数。
七、数据库设计的注意事项
1. 避免冗余数据，保证数据一致性。
2. 避免使用过多的联合查询，影响查询效率。
3. 避免使用过多的触发器和存储过程，影响数据库性能。
4. 定期备份和维护数据库，保证数据安全性和稳定性。
八、总结
数据库设计是软件开发过程中不可缺少的环节，它直接影响到系统的稳定性、可靠性和效率。
在进行数据库设计时，需要遵循规范，优化设计，并注意一些注意事项。
只有这样才能够保证系统的正常运行。