数据库技术与应用新概念教程(第二版)
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1.3.1 数据库设计概述

数据库设计包括两方面的内容:一是数据库结构设计;二是数据库应用设计。前者是数据库设计的核心,是数据库整体框架结构的设计,是相对稳定、静态的;后者是数据库中应用程序的设计,由于用户的操作易使数据库的内容发生变化,故应用设计是动态的。两方面的设计必须密切结合,循序渐进,逐步求精,进而建立一个完整、独立的数据库系统。

数据库设计是涉及多学科的综合性技术,又是一项庞大的工程项目。目前,经人们努力探索,提出了多种数据库设计方法,如基于E-R模型的设计方法、面向对象的数据库设计方法、统一建模语言(Unified Model Language,UML)方法等。本书因定位及篇幅所限,仅就数据库设计的第一个方面,即数据库结构设计的基本理论进行简单介绍,要对数据库设计进行比较全面的学习,可参考软件工程、程序设计方法和技巧、应用系统开发等方面的书籍及资料。

数据库设计过程常分为6个设计阶段,即需求分析阶段、概念结构设计阶段、逻辑结构设计阶段、物理结构设计阶段、数据库实施阶段、数据库运行与维护阶段。以下是每一个阶段的主要任务和需要解决的问题。

1.需求分析阶段

进行数据库设计首先需全面了解与分析用户的需求。需求分析是整个设计过程的基础,该阶段工作的质量决定了整个数据库系统的成败。

2.概念结构设计阶段

概念结构设计是整个数据库设计的关键,它是在需求分析阶段所获得的用户需求基础上,通过对用户需求的综合、归纳与抽象,生成独立于具体数据库管理系统的概念数据模型的过程。最常用的概念结构设计方法就是前面介绍过的E-R模型方法。

3.逻辑结构设计阶段

逻辑结构设计就是将上一阶段获得的概念模型转换为某个具体数据库管理系统支持的数据模型,并对其进行优化。例如,对于关系型数据模型,该阶段的主要工作就是将E-R模型转换为关系模型。

4.物理结构设计阶段

物理结构设计是为已获得的逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构,即给出物理数据模型,包括数据库存储结构和数据存取方法,达到用户满意的性能要求。

5.数据库实施阶段

在数据库实施阶段,设计人员借助数据库管理系统所支持的数据库语言及宿主语言,根据逻辑设计和物理设计的结果完成数据库建立、编制并调试应用程序,组织数据入库等任务,并开始试运行和系统测试的工作。

6.数据库运行与维护阶段

数据库系统经过测试及试运行进入正式运行和应用阶段,这一阶段的任务就是在系统运行中对其进行不断地评估、调整和修改。