第一節 數據庫設計概述
數據庫是MIS（管理信息系統）,DSS（決策支持系統）,ECS（電子商務系統）的基礎和重要組成部分。數據庫設計是指對一個給定的應用環境，構造（設計）最優的數據模型，然後據此建立數據庫及其應用系統，使之能夠有效地存儲數據，滿足各種用戶的應用需求。數據庫設計的優劣將直接影響信息系統的質量和運行效果。設計一個結構化的數據庫是對數據進行有效管理的前提和產生正確信息的保證。
一，數據庫設計方法
1.新奧爾良方法：將數據庫設計分爲需求分析，概念結構設計，邏輯結構設計，物料結構設計4個階段和步驟。在每一個設計階段使用一些輔助設計工具，如數據流程圖，業務流程圖等，運用軟件工程的思想，是一種規範的設計方法。
2.基於3NF（第三範式）的設計方法。基於關係的規範化理論進行數據庫設計。
3.實體-聯繫（E-R）模型方法。這種方法將客觀事物抽象爲實體，事物之間的聯繫抽象爲實體之間的聯繫，稱爲實體-聯繫（E-R）模型。用E-R模型描述現實世界複雜的事物及其聯繫。E-R模型是一種成熟和較爲常用的數據庫設計方法。
4.面向對象：這種方法採用面向對象的概念，構造對象模型，再將對象模型轉換爲數據庫結構。目前，面向對象的數據庫管理系統尚無成熟的產品。
二，數據庫設計的基本步驟
1.需求分析階段
需求分析階段的任務是通過詳細的調查研究，充分了解用戶對信息處理和數據的需求，確定系統的功能和每個功能對數據的需求，以及用戶對數據完整性約束條件和安全性等要求。需求分析是整個數據庫應用系統開發的基礎，也是其後各個階段的設計依據，能否正確和全面地瞭解用戶的實際要求，將直接影響系統開發的成敗和優劣。
2.概念機構設計
概念結構設計的目標是產生反映用戶信息需求的概念模型。概念模型獨立於計算機硬件和實現數據庫的DBMS軟件，即概念設計階段不必考慮具體的計算機軟，硬件設備。
概念模型的特點是：
- 簡單，明確地表達用戶業務環境數據需求，數據之間的聯繫，數據約束條件。
- 易於交流和理解，便於設計人員和用戶之間的溝通和交流
- 易於向各種數據模型轉換。概念模型獨立於具體的DBMS軟件
最常用的概念模型的表示方法是實體-聯繫模型，檢查E-R模型方法。E-R模型雖然只有幾個基本的元素，但能夠表達現實世界複雜的數據，數據之間的聯繫和約束條件。E-R模型轉換成關係模型的規則十分簡單，方便。
3.邏輯結構設計
邏輯結構設計的任務就是把概念模型轉換成所選擇的DBMS支持的數據模型(關係，層次或網狀數據模型)。當前，絕大多屬邏輯模型設計是轉換成關係數據模型。
4.物理結構設計
數據庫最終是要存儲再物理設備上的。數據庫在計算機物理設備上的存儲結構與存取方法稱爲數據庫的物理機構，它依賴於一個計算機系統的軟件和硬件設備。物理結構設計是爲一給定的邏輯結構選取一個最適合應用環境的物理結構過程。不同的DBMS所需要的物理設計內容不同，而且差別很大。層次和網狀模型要求的物理結構的設計比較複雜，而關係模型對物理層設計的要求很少，且僅有的一些要求也是由DBA來實現的。這是關係模型的一個重要特點。
5.數據庫實施
確定了數據庫的邏輯結構和物理結構，就可以利用DBMS提供的數據定義功能創建數據庫和定義表結構。
爲了實現企業複雜的數據庫應用功能，使用戶能夠簡便地操作數據庫，還需要創建數據庫應用程序，設計查詢，窗體和報表，並將這些應用程序集成爲一個應用系統。
6數據庫運行與維護
數據庫設計與應用開發工作完成之後，系統進入運行與維護階段。運行與維護階段的主要任務如下：
- 維護數據庫的安全和數據完整性。按照用戶提出的安區性和數據完整性要求，設定授權和密碼，檢查系統的安全性和可靠性，實施備份和恢復的任務。
- 檢查並改善數據庫性能。對數據庫存儲空間的狀況和響應速度進行分析評價，壓縮數據庫空間，及時調整系統的運行狀況。
- 增加新的功能和數據。要根據用戶工作環境的擴大，適時地向數據庫增加一些新的數據和新的功能。
- 糾錯性維護。在系統運行過程中，可能會發生某些錯誤，需要糾正錯誤和進一步完善系統的功能