数据库设计师务必清楚的10

无需加好友免费技术支持

导学案

数据库设计就是指运用数据库智能管理系统为特殊运用搭建适合自己的数据库方式，创建数据库以及软件系统，合理搜集、储存、实际操作和管理数据，达到企业中各种各样客户的使用要求（信息要求和解决要求）。

实质上，数据库设计是由数据库系统软件与现实世界密切、有机化学、融洽的全过程。因而，数据库设计师务必清楚地掌握数据库系统软件自身以及实践应用目标。

10.1.1 数据库设计的含义

从系统软件开发的视角看来，数据库软件系统的基本建设包含构造设计和个人行为设计：

1. 构造设计。构造设计主要叙述数据库构造与各数据库目标相互关系，需要在达到使用要求的情况下尽量做到第三范式。

2. 个人行为设计。个人行为设计的首要目的是什么叙述数据库的操控个人行为和行为，这种方式和个人行为将体现不久的将来的程序中，因而个人行为设计通常是指应用软件设计。

10.1.2 数据库设计方式

好一点的数据库设计方式应具备下列特性：

1. 能在有效的时间内，以科学合理的任务量，造成一个有使用价值的数据库构造。这儿的“实际意义”，就是指满足用户有关作用、特性、安全系数、完好性及发展趋势要求等诸方面的规定，与此同时又遵从于特殊DBMS管束能用简单数据库系统来表明。

2. 具备充足的协调性和实用性，不仅仅能够用以有不一样工作经验得人，还能够用以不一样的概念模型和不一样的数据库系统DBMS限制使用得人。

3. 该办法应能再生，即不一样的设计师在同一设计难题上选用同一方式时，应获得同样或类似的最后。

孤胆车神（New Orleans）该方法是什么一种有名的数据库设计方式。该办法将数据库设计分成四个阶段：需求分析报告（用户需求分析）、定义构造设计（信息剖析界定）、逻辑结构设计（表结构设计）和物理结构设计（物理学数据库设计）。全过程如下图10-1所显示。该方式重视数据库的构造设计，而不考虑数据库的个人行为设计。

图10-1孤胆车神方式设计全过程

本教材内容将数据库设计分成需求分析报告、定义构造设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库执行和运行维护。

10.2.1 需求分析报告

1. 目地与每日任务

要求分析阶段的首要目的是什么回应做什么的难题。对拟开发设计数据库软件系统的企据库软件系统的机关事业单位，采集和剖析各种各样运用对信息和解决的要求。根据与消费者的完全沟通交流，确定哪些工作应当由电子计算机进行，哪些工作应当手动式进行，各种各样工作人员对信息和解决信息的规定，操作面板和表格输出格式的规定，数据信息（信息）的安全系数（安全性）和一致性的需要等。要求分析阶段的主要工作是由调研从客户那儿得到下列数据库要求：

（1）信息要求：客户将从数据库中得到的信息的具体内容和特性、信息要求和导出数据需求，即明确储存在数据库里的数据信息。

（2）解决规定：客户必须进行什么处理作用、实行工作频率、响应速度、线上解决或批处理命令。

(3)管束安全系数和完好性。

2. 方式与流程

操作步骤如下所示：

(1)收集数据。

(2)剖析梳理。

(3)客户确定。

10.2.2 定义构造设计

1. 目地与每日任务

定义构造设计（下称定义设计）的目标是造成体现全部客户信息要求的总体数据库定义构造，即数据模型。数据模型独立于数据库的逻辑结构和实际构造DBMS，并且不用考虑到计算机设备必须考虑到，其基本功能是便捷与客户沟通交流。

2. 方式与流程

叙述数据模型的实用工具是实体-联络（Entity-Relationship，E-R）方式。它应用E-R图用实体、属性和实体中间的联络来表述现实世界的信息构造。定义构造设计的一般方法步骤如下所示：

(1)部分设计E-R图。

(2)融合全局性E-R图E-R标准图集变成全局性E-R实体模型一般划分为2个流程：

一是部分合拼E-R实体模型E-R实体模型集变成全局性E-R当实体模型时，全部实体模型都能够一次应用E-R实体模型集成化还可以逐渐集成化和积累，即一次只集成化少许E-R实体模型比较容易完成。

第二，清除矛盾。E-R标准图集变成全局性E-R图上很有可能存有下列三种矛盾:

① 属性矛盾包含：

● 属性域矛盾，即属性的种类、范畴和结合。

● 属性选值企业矛盾。

② 取名矛盾。

③ 结构冲突。

(3)提升全局性E-R图。

3. E-R图设计实例

（1）部分E-R图设计。

（2）集变成全局性E-R图。

(3)提升全局性E-R图。

10.2.3 逻辑结构设计

1. 目地与每日任务

逻辑结构设计(下称逻辑性设计)的目标要在定义设计环节出现的E-R图转换为实际DBMS适用的机构层数据库系统变换为DBMS可解决的数据库逻辑结构（数据库方式和外界方式）达到作用、特性、数据完整性和一致性管束的运用标准。下列是以数据模型到关联数据库系统的变换。

关联数据库的逻辑结构设计一般包括三项工作：

（1）将E-R图转换为关联数据库系统。

(2)提升关联数据库系统。

(3)为客户设计外界方式。

2. 方式与流程

将E-R图形转换为关系模型实际上是将实体、实体的属性和实体相互关系变换为关系模式，一般遵照下列标准：实体变换为关系模式。实体的属性是关联的属性。实体的编码是关联的编码。

（1）E-R变换图向关系模式。E-R将模式变换为关系模型实际上是将实体、实体的属性与实体中间的关联变换为关系模式，变换的一般标准如下所示：

① 实体转换为关系模式。实体的属性是关系模式的属性，实体的标志属性(编码)是关系模式的重要。

② 实体中间的联络有下列差异的状况：

A．一个1∶联络一般与一切一端相匹配的关系模式紧密结合，并把另一个实体的编码和联络自身的属性加上到关系模式中。

B．一个1∶n联络一般与n端实体相匹配的关系模式合拼，并把一端实体的编码和联络自身的属性加上到关系模式中。

C．一个m∶n触碰必须转化为一种单独的关系模式。与触碰有关的实体的编码和触碰自身的属性被转化为这类关系模式的属性，关系模式的主要包含每一个实体的编码。

D。3个或好几个实体中间的多元化联络能够变换为一种关系模式。与多元化联络相接的实体的编码和联络自身的属性被转化为该关系模式的属性，该关系模式的主要包含每一个实体的编码。

E能够合拼具备同样外键约束的关系模式。

(2)数据库系统提升。具体方法如下所示:

① 明确各属性中间的函数依赖关联。依据要求分析阶段得到的词义，明确各关系模式中各属性中间的函数依赖和不一样关系模式中各属性中间的数据信息依靠。

② 尽量减少各关系模式中间的数据信息依靠，清除多余联络。

③ 依据现实必须，分辨每一种关系模式的方式，明确最好的方式。

④ 依据要求分析阶段得到的解决规定，剖析这种方式是不是适用于这类应用场景，并确认是不是溶解或合拼一些方式。

⑤ 为了提高信息的运行效率和储存空间的使用率，必须对关系模式开展必需的溶解。常见的分解方法是水准溶解和竖直溶解。

（3）设计外界方式。将数据模型变换为逻辑性数据库系统后，还应按照本地应用软件要求和实际数据库管理方法系统的特点设计客户的外界实体模型。

设计外界方式的定义相匹配于关联数据库的主视图，以尽快达到各种各样客户的信息要求。

界定数据库的策略关键从操作系统的时间段高效率、室内空间高效率和便于维护保养的视角考虑。因为外界方式和模式相对独立，在设计外界方式时，可以选择数据信息的安全系数和客户使用的便利性，另外达到各种各样客户的信息要求。在界定外界方式时，应考虑到下列难题：

①应用更符合客户方式的名字。

②界定不一样层次的客户主视图，以保证数据信息的安全性。

③ 简单化客户系统的采用。

10.2.4 物理结构设计

1. 目地与每日任务

物理结构设计(下称物理学设计)的日常任务和目标是挑选最适合逻辑性数据库系统应用场景的物理结构(包含存储结构和浏览方式)。

2. 方式与流程

因为数据库智能管理系统给予的硬件配置、存储结构和浏览方式不一样，数据库设计师给予的系统参数和转变范畴不一样，物理结构设计一般并没有一般规范，只有给予一种技术性和方式仅供参考。

数据库的物理结构设计一般可分为下列2个流程：

(1)明确数据库的物理结构，通常是指关联数据库里的浏览方式和存储结构。

(2)点评物理结构，重点是时间与空间高效率。

假如评果合乎原设计规定的，可进到数据库实施阶段；不然，物理结构必须再次设计或改动，偶尔乃至必须返回逻辑性设计环节来改动关系模式。

(1)物理学设计的具体内容和方式。

数据统计必须下列信息：

● 查看所涉及到的关联。

● 查询条件所涉及到的属性。

● 属性涉及到联接标准。

● 查看目录中涵盖的属性。

针对更新数据的事务管理，必须获得下列信息：

● 升级所涉及到的关联。

● 各关联中升级标准所涉及到的属性。

● 升级实际操作中涵盖的属性。

一般关联数据库的物理结构设计主要包含如下所示具体内容：

① 明确数据信息浏览方式。

② 明确数据的存储方法。常见的存储方式有三种：

● 顺序存储。顺序存储的均值检索次数是表格中记录数的1/2。

● 散列储存。散列储存的均值检索频次由散列优化算法确定。

● 群集储存。为了提高某一属性（或属性组）的查看速率，这种属性（称之为群集码）上同样值的元组能够集中化储存在持续的物理学块上，称之为群集储存。群集储存能够进一步提高群集码的查看高效率。

(2)物理学设计点评。实际可分成下面几种:

① 查看响应速度。查看响应速度是以查看到查询记录表明的时长。优良的应用软件设计能够降低CUP时长和I/O时长。

② 升级事务管理的花费。主要包含改动数据库索引、重新写过物理学块或文档、撰写认证等花费。

③ 生成报告的花费。主要包含数据库索引、重新组合、排列和数据显示的花费。

④ 主储存空间的花费。包含程序流程和信息所占有的区域。针对数据库设计师而言，缓冲区域的总量和尺寸能够适度操纵。

⑤ 协助储存空间的花费。协助储存空间分成数据块和数据库索引块，设计师能够操纵数据库索引块的尺寸和充斥着度。

10.2.5 数据库执行

1. 目地与每日任务

数据库实施阶段的基本任务和目标是在具体计算机软件中创建数据库软件系统。它包含2个工作中，一个是融合相应的工作中DBMS创建数据库，应用开发环境撰写相对应的应用软件。简单点来说，在设备上得到一个达到设计规定、功能齐全、操控便捷的数据库软件系统。

从总体上，本环节主要运用于运用DBMS给予的SQL语言表达以及寄主语言表达(如语言表达以及寄主语言表达)Java)，依据逻辑性设计和物理学设计的结论创建数据库，编写与调节应用软件，机构数据信息进库，并实现试运转。

2. 方式与流程

数据库执行主要包含下列工作中：界定数据库构造，机构数据信息进库 、应用软件和数据库试运转的开发设计和调节。实际实施步骤如下所示：

(1) 建立数据库。

(2) 开发设计和调节应用软件。

(3) 检测与评估。

10.2.6 运行维护

数据库的资金投入运作意味着开发工作的基本上进行和维护保养工作中的逐渐。只需数据库存有一天，就必须不断开展评定、更改和维护保养。

在数据库运作环节，数据库的维护保养关键由数据库管理人员进行，主要包含下列这几个层面：

(1) 备份与恢复数据库。

(2) 操纵数据库的安全系数和完好性。

(3) 数据库特性的监管、解析和调节。

(4) 重新组合数据库。