2012年计算机等级考试四级数据库工程师复习资料（7）

会计考友 · 发表于 2012-7-31 20:48:14

八、数据库应用系统的设计 1.数据库应用系统的设计轨范
　　按规范设计的体例可将数据库设计分为以下六个阶段
　　(1)需求剖析;
　　(2)概念结构设计;
　　(3)逻辑结构设计;
　　(4)数据库物理设计;
　　(5)数据库实施;
　　(6)数据库运行和维护。
2.需求剖析
　　需求收伎字析是数据库应用系统设计的第一阶段。明晰地把它作为数据库应用系统设计的第一步是十分主要的。这一阶段收集到的基本数据和一组数据流图(Data Flow Diaˉgram———DFD)是下一步设计概念结构的基本。概念结构对折个数据库设计具有深刻影响。而要设计好概念结构，就必需在需求剖析阶段用系统的不雅概念来考虑问题、收伎字析数据及其措置。若何剖析和表达用户需求呢?在众多的剖析体例中，结构化剖析(Structured Analysis，简称SA体例)是一个简单适用的体例。SA体例用自顶向下、逐层分化的体例剖析系统。用数据流图，数据字典描述系统。然后把一个措置功能的具体内容分化为若干子功能，每个子功能继续分化，直到把系统的工作过程表达清嚣张为止。在措置功能慢慢分化的同时，它们所用的数据也逐级分化。形成若干条理的数据流图。数据流图表达了数据和措置过程的关系。措置过程的措置逻辑经常用剖断表或剖断树来描述。数据字典(Data Dictionary，简称DD)则是对系统中数据的详尽描述，是各类数据属性的清单。对数据库应用系统设计来讲，数据字典是进行具体的数据收集和数据剖析所获得的首要结不美观。数据字典是各类数据描述的集结，它凡是搜罗以下5个部门:
　　(1)数据项，是数据最小单元。
　　(2)数据结构，是若干瘦据项有意义的集结。
　　(3)数据流，可所以数据项，也可所以数据结构。暗示某一措置过程的输入输出。
　　(4)数据存储，措置过程中存取的数据。经常是手工凭证、手工文档或计较机文件。

　　(5)措置过程。

会计考友 · 发表于 2012-7-31 20:48:15

</p>3.概念结构设计
　　如同软件工程中正视需求剖析与规范声名的思惟一样，数据库设计中同样十分正视数据剖析、抽象与概念结构的设计。概念结构的设计，是整个数据库设计的关头之一。概念结构自力于数据库逻辑结构，自力于撑持数据库的DBMS，也自力于具体计较机软件和硬件系统。归纳总结，其首要特点是:
　　(1)能充实地反映现实世界，搜罗实体和实体之间的联系，能知足用户对数据措置的要求，是现实世界的一个真实的模子，或接近真实的模子。
　　(2)易于理解，从而可以和不熟悉计较机的用户交流定见。用户的积极介入是数据库应用系统设计成功与否的关头。
　　(3)易于更动。当现实世界改变时轻易改削和扩充，出格是软件、硬件情形转变时更应如斯。
　　(4)易于向关系、网状或条理等各类数据模子转换。概念结构是各类数据模子的配合基本，它比肆意一种数据模子更自力于机械，更抽象，从而加倍不变。描述概念结构的有力工具是E-R模子。P.P.S.Chen把用E-R模子界说的概念结构称为组织模式。设计概念结构的策略有3种:
　　(1)自顶向下首先界说全局概念结构的框架，然后慢慢细化。
　　(2)自底向上首先界说各局部应用的概念结构，然后将它们集成，获得全局概念结构。
　　(3)同化策略自顶向下和自底向上相连系的体例。用自顶向下策略设计一个全局概念结构的框架，以它为骨架集辰餮显底向上策略中设计的各局部概念结构。现介绍自底向上设计概念结构的策略。按照这种策略，概念结构的设计可按下面轨范进行。
　　(1)数据抽象与局部视图设计
　　E-R模子是对现实世界的一种抽象。一般地讲，所谓抽象是对现实的人、物、事和概念的酬报措置。它采纳人们关心的配合特征，忽略非素质的细节，并把这些特征用各类抽象的概念切确地加以描述。这些概念组成了现实世界的一种模子暗示。有3种抽象体例形成了抽象机制，来对数据进行组织:①分类(Classification) 界说某一概念作为现实世角一一组对象的类型。这些对象具有某些配合的特征和行为。它抽象了对象值和型之间的“is a member of”的语义。在E-R模子中，实体型就是这种抽象。②聚积(Aggregation) 界说某一类型的组成成分。它抽象了对象内手下性类型和整体与部门之间“is a part of”的语义。在E-R模子中若干属性的聚积组成了实体型，就是这种抽象。③归纳综合(Generalization) 界说类型之间的一种子集联系。它抽象了类型之间的“is a subset of”的语义。归纳综合具有一个很主要的性质:担率性。子类担任超类上界说的所有抽象性质。当然，子类可以增添自己的某些非凡属性。概念结构设计的第一步就是操作膳缦沔介绍的抽象机制对需求剖析阶段收集到的数据进行组织，形成实体、实体的属性，标识实体的码，确定实体之间的联系类型(1∶1，1∶n，n∶m)，设计成部门E-R图。
　　(2)视图的集成视图集成就是把上一步获得的各个部门E-R图综合成一个总体的E-R图。视图集成可以有两种体例:①多个部门E-R图一次集成。②慢慢集成。用累加的体例一次集成两个部门E-R图。无论哪种体例，每次集成可分两步走。第一步是合并，解决各部门E-R图之间的冲突问题，生成初步E-R图。第二步是改削和重构，消弭不需要的冗余，生成根基E-R图。
4.逻辑结构设计
　　逻辑结构设计的使命就是把概念结构转换为选用的DBMS所撑持的数据模子的过程。设计逻辑结构按理应选择对某个概念结构最好的数据模子，然后对撑持这种数据模子的各类DBMS进行斗劲，选出最合适的DBMS。但现实情形经常是已给定了某台机械，设计人员没有选择DBMS的余地。现行的DBMS一般只撑持关系、网状或条理三种模子中的某一种，对某一种数据模子，各个机械系统又有良多分歧的限制，供给分歧的情形与工具。因而我们把设计过程分三步进行。首先把概念结构向一般的关系模子转换，然后向特定的DBMS撑持下的数据模子转换，最后进行模子的优化。
　　(1)E-R图向关系数据模子的转换下面给出把E-R图转换为关系模子的转换轨则。
　　①一个实体转换为一个关系模式。实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。
　　②一个联系转换为一个关系模式，与该联系相连的各实体的码以及联系的属性转换为关系的属性。该关系的码则有三种情形:若联系为1∶1，则每个实体的码均是该关系的候选码。若联系为1∶n，关系的码为n端实体的码。若联系为n∶m，则关系的码为诸实体码的组合。具有不异码的关系模式可合并。形成了一般的数据模子后，下一步就向特定的DBMS划定的模子转换。设计人员必需熟知所用DBMS的功能及限制。这一步转换是依靠于机械的，不能给出一个普遍的轨则。转化后的模子必需进行优化。对数据模子进行优化是指调整数据模子的结构，以提高数据库应用系统的机能。机能有动态机能和静态机能两种。静态机能剖析轻易实现。按照应用要求，选出合适的模子是一项复杂的工作。
　　(2)规范化理论的应用规范化理论是数据库逻辑设计的指南和工具，具体地讲可应用不才面几个具体的方面:
　　第一，在数据剖析阶段用数据依靠的概念剖析和暗示各数据项之间的关系。
　　第二，在设计概念结构阶段，用规范化理论为工具消弭初步E-R图中冗余的联系。
　　第三，由E-R图向数据模子转换过程顶用模式分化的概念和算法指导设计。此刻，不管选用的DBMS是撑持哪种数据模子的，均先把概念结构向关系模子转换。然后，充适ё偎用规范化理论的成不美观优化关系数据库模式的设计。

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