1.3 数据库设计简介

数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足不同用户的应用需求。数据库设计通常分为以下6个阶段。

（1）需求分析 通过对应用领域的详细调查和与用户深入细致的交流，收集和分析用户的各项信息需求和处理需求，划分系统的主要功能模块，提出安全性和完整性要求，形成需求分析说明书。

（2）概念结构设计 根据系统需求说明书，对现实世界进行数据抽象，确定相关的实体（及其属性）和实体之间的各种联系，建立起独立于具体DBMS的数据库概念模型，常用的方法是E-R模型。

（3）逻辑结构设计 将E-R模型转换为某个DBMS所支持的数据模型，并应用关系规范化理论对关系模式进行优化。将E-R模型转换为关系数据模型的基本原则是：

① 实体的转换 每一个实体型转换为一个关系模式，实体的属性就是关系的属性，实体的关键字就是关系的关键字。

② 联系的转换 一对一联系和一对多联系一般可以不产生新的关系模式，而是将一方实体的关键字加入到多方实体对应的关系模式中，联系的属性也一并加入。多对多联系要产生一个新的关系模式，该关系模式由联系所涉及的实体的关键字加上联系的属性组成。

【例1.2】 将例1.1中的E-R模型转换为关系模式。

转换得到的关系模式如下，其中带下画线的为各关系模式中的主关键字。

系部（系号，系名，系主任），学生（学号，姓名，性别，系号）

课程（课程号，课程名，学分），选课（学号，课程号，成绩）

（4）物理结构设计 对给定的数据库的逻辑模型，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）。

（5）数据库实施 用DBMS提供的数据定义语言（如SQL语言），定义数据库结构，装入初始数据，编制与调试应用程序，并进行试运行。

（6）数据库运行和维护 数据库投入运行后，对数据库系统进行评价、调整和修改。