數據庫原理(九)- 數據庫設計概述

前言

數據庫設計,廣義地講,是數據庫及其應用系統得設計,即設計整個數據庫應用系統;狹義地講,是設計數據庫本身,即設計數據庫得各級模式建立數據庫,這是數據庫應用系統設計的一部分。但是不論廣義還是狹義,都不能很好的描述,所以給出了它的一般定義:

數據庫設計是指對於一個給定的應用環境,構造(設計)優化的數據庫邏輯模式和物理結構,並據此建立數據庫及其應用系統,
使之能夠有效地存儲和管理數據,滿足各種用戶的應用需求,包括信息管理要求和數據操作要求。

數據庫設計的特點

  • 數據庫建設的基本規律
三分技術,七分管理,十二分基礎數據

”三分技術,七分管理“,在數據庫建設中不僅涉及技術,還涉及管理,企業的業務管理越複雜,數據庫設計就越複雜
而”十二分數據基礎“則強調了數據的收集、整理、組織和不斷更新是數據庫建設中的重要環節

  • 結構 (數據) 設計和行爲 (處理) 設計相結合

早期的數據庫設計致力於數據模型和數據庫建模方法的研究,着重結構特性的設計而忽視了行爲設計對結構設計的影響,這種方法也是不完善的,所以在這裏我們則強調在數據庫設計要把結構特性和行爲特性結合起來

數據庫設計方法

大型數據庫設計是涉及多學科的綜合性技術,又是一項龐大的工程項目。它要求數據庫設計的專業人員具備多方面的知識和技術。主要包括:

  • 計算機基礎知識
  • 軟件工程的原理和方法
  • 程序設計的方法和技巧
  • 數據庫的基本知識
  • 數據庫設計技術
  • 應用領域的知識

有了這些才能設計出符合具體領域要求的數據庫及其應用系統。
數據庫設計在早期往往採用手工與經驗相結合的方法(手工設計法),設計質量與設計人員的經驗和水平有直接關係,比如設計的數據庫無法與時俱進,在後期的運行時出現了各種問題。爲此,人們不斷探索,總結經驗,提出了各種數據庫設計方法(規範設計法):

  • 新奧爾良方法
  • 基於E-R模型的設計方法
  • 3NF(第三範式)的設計方法
  • 面向對象的數據庫設計方法
  • 統一建模語言(UML)方法

數據庫設計的基本步驟

  • 需求分析,相當於大廈的地基,只有做好需求分析,瞭解用戶的真正的需求,才能減少整個數據庫設計階段的返工重做的概率;
  • 概念設計階段,是整個數據庫設計的關鍵,它通過對用戶需求進行綜合、歸納與抽象,形成一個獨立與具體數據庫管理的概念模型(E-R圖);
  • 邏輯設計階段,將概念模型轉換爲某個數據庫管理系統所支持的數據模型,並對其進行優化(主要使用規範化理論進行優化);
  • 物理設計階段,爲邏輯數據模型選取一個最適合應用環境的物理結構(包括存儲結構和存儲方法);
  • 數據庫實施階段,根據邏輯設計和物理設計的結果建立數據庫,編寫和調試應用程序,組織數據入庫,並進行試運行;
  • 數據庫運行和維護階段,數據庫正式運行,在數據庫系統運行過程中必須不斷地對其進行評估、調整與修改

數據庫設計過程中的各級模式

邏輯設計階段對應外模式/模式映像,物理設計階段對應內模式

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借鑑

王珊,薩師煊.數據庫系統概論(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2014:206-211.
圖片出自於書上

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