關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)(數(shù)據(jù)庫(kù))

時(shí)間：2022-12-23 08:30:02 | 來(lái)源：信息時(shí)代

時(shí)間：2022-12-23 08:30:02 來(lái)源：信息時(shí)代

    關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) : 根據(jù)現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用環(huán)境,構(gòu)造一組關(guān)系模式及其應(yīng)用系統(tǒng)的過(guò)程。關(guān)系模式能正確地表示所需要的全部信息,并且不包含冗余信息,以便能有效地存儲(chǔ)數(shù)據(jù),滿足用戶的應(yīng)用需求。
關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是全面應(yīng)用多種軟、硬件技術(shù)的綜合設(shè)計(jì),其關(guān)系模式設(shè)計(jì)必須與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)密切結(jié)合。
關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)一般分為以下幾個(gè)過(guò)程: 需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施、數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)。
1. 需求分析
需求分析是通過(guò)對(duì)于現(xiàn)實(shí)世界需要處理的對(duì)象和業(yè)務(wù)流程的調(diào)查,收集全部數(shù)據(jù)資料,如報(bào)表、檔案、單據(jù)、合同等;充分了解所涉及的各種數(shù)據(jù),確定數(shù)據(jù)的名字、類型、長(zhǎng)度、范圍、聯(lián)系等特征;確定業(yè)務(wù)處理在功能、性能和方式上的要求。這個(gè)階段是整個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),需求分析的質(zhì)量直接決定關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
需求分析一般包括以下子過(guò)程:
(1)調(diào)查用戶機(jī)構(gòu)組織情況,了解部門的組成、結(jié)構(gòu)、職責(zé)和聯(lián)系等。
(2)調(diào)查現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程,了解各部門數(shù)據(jù)的輸入、處理、輸出,以及數(shù)據(jù)的詳細(xì)格式。
(3) 了解用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的期望。
(4)確定系統(tǒng)范圍,劃分系統(tǒng)的功能邊界。
(5)與用戶就需求的全部問(wèn)題取得共識(shí)。
(6)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和抽象,將需求分析的結(jié)果及數(shù)據(jù)的描述存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)字典中,其中數(shù)據(jù)與處理過(guò)程的關(guān)系用數(shù)據(jù)流圖表示。
2.概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中數(shù)據(jù)的特性進(jìn)行歸納和抽象,將需求分析階段得到的用戶的數(shù)據(jù)需求通過(guò)概念模型來(lái)表示,實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)實(shí)世界到信息世界的映射。概念結(jié)構(gòu)必須真實(shí)反映現(xiàn)實(shí)世界,易于理解和變更,并易于轉(zhuǎn)化為關(guān)系數(shù)據(jù)模型。
概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法有E-R模型、UML統(tǒng)一建模語(yǔ)言等,E-R(實(shí)體—聯(lián)系)模型是最常用的方法,它將需求分析階段收集的數(shù)據(jù)抽象為實(shí)體,確定實(shí)體的屬性,標(biāo)識(shí)區(qū)分實(shí)體的鍵,確定實(shí)體之間的聯(lián)系,必要時(shí)還需要消除沖突和冗余。
數(shù)據(jù)庫(kù)E-R設(shè)計(jì)中主要考慮的問(wèn)題包括:
(1)用屬性集還是用實(shí)體集來(lái)表示現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)對(duì)象。
(2)用實(shí)體集還是用聯(lián)系集來(lái)表示現(xiàn)實(shí)世界的某個(gè)概念。
(3)使用多元聯(lián)系還是一組二元聯(lián)系來(lái)表示現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)系。
(4)使用強(qiáng)實(shí)體集還是弱實(shí)體集。
(5) 是否采用一般化來(lái)表示實(shí)體集的共同屬性。
(6)是否采用聚集將E-R圖的某個(gè)部分集成為單一實(shí)體集。
3.邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
將概念模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型,第一步是根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則將E-R圖轉(zhuǎn)換為初始關(guān)系模式。E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換的規(guī)則是:
(1)一個(gè)實(shí)體集轉(zhuǎn)化為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式,關(guān)系的每個(gè)列與實(shí)體集的每一個(gè)屬性相對(duì)應(yīng)。
(2)一個(gè)1:1的聯(lián)系集可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式,也可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。
(3)一個(gè)1:n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式,也可以與n端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。
(4)一個(gè)m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。
(5)三個(gè)或三個(gè)以上實(shí)體間的一個(gè)多元聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。
(6) 同一實(shí)體集的實(shí)體間的聯(lián)系,即自聯(lián)系,也可按上述1:1、1:n和m:n三種情況分別處理。
(7)具有相同鍵的關(guān)系模式可合并。
然后根據(jù)需要確定規(guī)范化的級(jí)別,應(yīng)用關(guān)系規(guī)范化理論對(duì)模型進(jìn)行規(guī)范化和優(yōu)化,方法為:
(1)確定關(guān)系模式內(nèi)部各個(gè)屬性之間和不同關(guān)系模式屬性之間的數(shù)據(jù)依賴。
(2)對(duì)于各個(gè)關(guān)系模式之間的數(shù)據(jù)依賴進(jìn)行極小化處理,消除冗余的聯(lián)系。
(3)考查是否存在部分函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴、多值依賴等,確定各關(guān)系模式分別屬于第幾范式。
(4)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)功能和性能上的要求,分析對(duì)于這樣的應(yīng)用環(huán)境這些模式是否合適,確定是否要對(duì)它們進(jìn)行合并或分解。
最后根據(jù)局部應(yīng)用需求,設(shè)計(jì)外模式,使之符合用戶的習(xí)慣,方便用戶的使用。
4.物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)具體的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),確定最適合描述邏輯模型的物理模型。物理模型是數(shù)據(jù)庫(kù)最底層的抽象(包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取路徑),物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程確定數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)存取路徑以及調(diào)整,以便優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)的性能和有效利用存儲(chǔ)空間。具體的設(shè)計(jì)包括: 索引列和索引類型的選擇、聚簇建立、數(shù)據(jù)庫(kù)文件的存放位置、水平和垂直分區(qū)、日志和備份的設(shè)置和數(shù)據(jù)庫(kù)各種運(yùn)行參數(shù)的配置等。
5.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的實(shí)施
(1)定義數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu): 以所使用的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言(DDL)來(lái)定義數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。
(2)數(shù)據(jù)裝載: 對(duì)業(yè)務(wù)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、清洗、轉(zhuǎn)換后,采用人工或者自動(dòng)化工具將數(shù)據(jù)裝載入數(shù)據(jù)庫(kù)中。
(3)調(diào)試數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序: 編制與調(diào)試應(yīng)用程序與組織數(shù)據(jù)裝載同步進(jìn)行,也可使用模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)試。
(4)數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行: 對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的功能和性能進(jìn)行測(cè)試。
6.數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)
由于數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行的軟、硬件環(huán)境的變化,需要長(zhǎng)期對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行評(píng)估、修改和維護(hù),主要包括:
(1)數(shù)據(jù)庫(kù)的備份和恢復(fù)。
(2)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性和完整性控制。
(3)數(shù)據(jù)庫(kù)性能優(yōu)化。
(4)數(shù)據(jù)庫(kù)的重構(gòu)。
一般的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)僅包括前四部分,為完整了解數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì),有時(shí)還可以包括第五部分。