數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)課件

,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,An Introduction to Database System,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論,An Introduction to Database System,第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì),Client,DB,DB,server,Client,Java,、,C#,C,、,Python,Develop2000,DBS,的,C/S,計(jì)算模式,網(wǎng),絡(luò),設(shè),備,Oracle,、,MySQL,SQLServer,、,DB2,Infomix,、,Sybase,7.1,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述,1,、,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的概念,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是指對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境，,構(gòu)造優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模式和物理結(jié)構(gòu)，并,據(jù)此建立高效數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng)，滿足各,種用戶的應(yīng)用需求。,2,、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟,第,0,步 規(guī)劃,第,1,步 需求分析,第,2,步 概念設(shè)計(jì),第,3,步 邏輯設(shè)計(jì),第,4,步 物理設(shè)計(jì),信息需求,處理需求,DBMS,特征,OS,特征,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)各個(gè)階段的設(shè)計(jì)描述,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中的各級(jí)模式,(1),實(shí)體（,Entity,）,客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體。,可以是具體的人、事、物或抽象的概念。,(2),屬性（,Attribute,）,實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性。,(3),碼（,Key,）,唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼。,1,、信息世界中的基本概念,7.2,概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),信息世界中的基本概念,(,續(xù),),(7),聯(lián)系（,Relationship,）,現(xiàn)實(shí)世界中事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)系,聯(lián)系有,3,種：,1:1 1:n m:n,2,、,概念模型的一種表示方法,ER,方法,ER,方法是,P.P.S.Chen,于,1976,提出的，,ER,方法,也稱,ER,模型，有,ER,圖表示。能夠方便準(zhǔn)確地,表達(dá)信息世界常用的概念。,一個(gè)實(shí)例,(,續(xù),),實(shí)體之間的聯(lián)系如下：,(1),一個(gè)倉(cāng)庫(kù)可以存放多種零件，一種零件可以存放在多個(gè)倉(cāng)庫(kù)中。倉(cāng)庫(kù)和零件具有多對(duì)多的聯(lián)系。用庫(kù)存量來(lái)表示某種零件在某個(gè)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)量。,(2),一個(gè)倉(cāng)庫(kù)有多個(gè)職工當(dāng)倉(cāng)庫(kù)保管員，一個(gè)職工只能在一個(gè)倉(cāng)庫(kù)工作，倉(cāng)庫(kù)和職工之間是一對(duì)多的聯(lián)系。,(3),職工之間具有領(lǐng)導(dǎo),-,被領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系。即倉(cāng)庫(kù)主任領(lǐng)導(dǎo)若干保管員。,(4),供應(yīng)商、項(xiàng)目和零件三者之間具有多對(duì)多的聯(lián)系,5,、概念模型設(shè)計(jì)方法和步驟,(1),、設(shè)計(jì)方法,采用自頂向下和自底向上相結(jié)合,(2),、具體做法,選擇局部應(yīng)用，逐一設(shè)計(jì)分,ER,圖,多個(gè),ER,圖的集成,消除屬性、命名、結(jié)構(gòu)沖突,消除不必要的冗余（,redundance,）,邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟圖示,3,、,E-R,圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換方法,（,1,）轉(zhuǎn)化內(nèi)容,將,E-R,圖中的實(shí)體轉(zhuǎn)化為關(guān)系,將,E-R,圖中的實(shí)體與實(shí)體間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為關(guān)系,（,2,）轉(zhuǎn)換原則,實(shí)體：,實(shí)體名為關(guān)系名；實(shí)體屬性為關(guān)系屬性,實(shí)體間聯(lián)系：,E-R,圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）,（,2,）實(shí)體型間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換原則,1:1,聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。,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。,m:n,聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。,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。,E-R,圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換舉例,m:n,聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。,選修（,學(xué)號(hào),，,課程號(hào),，成績(jī)）,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。,講授（,課程號(hào)，職工號(hào)，書(shū)號(hào),）,工廠物資管理,ER,圖,4,、數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化,得到初步數(shù)據(jù)模型后，還應(yīng)該適當(dāng)?shù)匦薷?、調(diào)整數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的性能，這就是,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化,關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化通常以,規(guī)范化理論,為指導(dǎo),優(yōu)化數(shù)據(jù)模型的方法,1,、確定數(shù)據(jù)依賴，消除冗余的聯(lián)系,2,、在保持語(yǔ)義的前提下，將關(guān)系分解成,3NF,3,、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,(,反規(guī)范化,),或分解。,優(yōu)化數(shù)據(jù)模型的方法,(,續(xù),),4,、按照需求分析階段得到的各種應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)處理的要求，對(duì)關(guān)系模式進(jìn)行必要的分解，以提高數(shù)據(jù)操作的效率和存儲(chǔ)空間的利用率,常用分解方法,水平分解,垂直分解,基本原則,易變,部分與,穩(wěn)定,部分分開(kāi)存放,存取頻率較高,部分與,存取頻率較低,部分，分開(kāi)存放,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,垂直分解,什么是垂直分解,把關(guān)系模式,R,的屬性分解為若干子集合，形成若干子關(guān)系模式,垂直分解的適用范圍,取決于分解后,R,上的所有事務(wù)的總效率是否得到了提高,4,、設(shè)計(jì)用戶視圖,(,外模式,),定義用戶外模式時(shí)應(yīng)該注重的問(wèn)題,(1),使用更符合用戶習(xí)慣的別名,(2),針對(duì)不同級(jí)別的用戶定義不同的,View,，以 滿足系統(tǒng)對(duì)安全性的要求。,(3),簡(jiǎn)化用戶對(duì)系統(tǒng)的使用,元數(shù)據(jù)（,metadata,）,描述數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象,(,表、屬性、數(shù)據(jù)類型,(,域,),、視圖、索引、權(quán)限、主碼、外碼、存儲(chǔ)過(guò)程、觸發(fā)器等,),的數(shù)據(jù)。,系統(tǒng)目錄,(System Catalog),是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。,7.5,設(shè)計(jì)案例,系統(tǒng)目錄,系統(tǒng)目錄存儲(chǔ)下列信息,設(shè)計(jì)案例,系統(tǒng)目錄（續(xù)）,關(guān)系名、屬性名、數(shù)據(jù)類型,主鍵、外鍵,視圖的外部描述、索引的內(nèi)部描述,用戶對(duì)不同數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象相應(yīng)權(quán)限的描述,數(shù)據(jù)完整性規(guī)則,說(shuō)明：,在,Oracle,中，系統(tǒng)目錄由,42,個(gè)關(guān)系組成，,DBMS,可更新之，用戶只能查詢之。,設(shè)計(jì)案例,系統(tǒng)目錄（續(xù)）,關(guān)系定義表,REL_AND_ATTR_CATALOG,(REL_NAME,ATTR_NAME,ATTR_TYPE,PK,FK,FK_REL),視圖的外部描述,VIEW_QUERIES,(VIEW_NAME,QUERY),VIEW_ATTRUBUTES,(VIEW_NAME,ATTR_NAME,),索引的內(nèi)部描述,REL_INDEXES,(REL_NAME,INDEX_NAME,MEMBER_ATTR,ASC_DESC),存儲(chǔ)過(guò)程、觸發(fā)器、權(quán)限對(duì)象描述表略,設(shè)計(jì)案例,系統(tǒng)目錄（續(xù)）,系統(tǒng)目錄的,ED,圖,