数据库原理（九）- 数据库设计概述

前言

数据库设计，广义地讲，是数据库及其应用系统得设计，即设计整个数据库应用系统；狭义地讲，是设计数据库本身，即设计数据库得各级模式建立数据库，这是数据库应用系统设计的一部分。但是不论广义还是狭义，都不能很好的描述，所以给出了它的一般定义：

数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造（设计）优化的数据库逻辑模式和物理结构，并据此建立数据库及其应用系统，
使之能够有效地存储和管理数据，满足各种用户的应用需求，包括信息管理要求和数据操作要求。

数据库设计的特点

• 数据库建设的基本规律

三分技术，七分管理，十二分基础数据

”三分技术，七分管理“，在数据库建设中不仅涉及技术，还涉及管理，企业的业务管理越复杂，数据库设计就越复杂
而”十二分数据基础“则强调了数据的收集、整理、组织和不断更新是数据库建设中的重要环节

• 结构 (数据) 设计和行为 (处理) 设计相结合

早期的数据库设计致力于数据模型和数据库建模方法的研究，着重结构特性的设计而忽视了行为设计对结构设计的影响，这种方法也是不完善的，所以在这里我们则强调在数据库设计要把结构特性和行为特性结合起来

数据库设计方法

大型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。它要求数据库设计的专业人员具备多方面的知识和技术。主要包括：

• 计算机基础知识
• 软件工程的原理和方法
• 程序设计的方法和技巧
• 数据库的基本知识
• 数据库设计技术
• 应用领域的知识

有了这些才能设计出符合具体领域要求的数据库及其应用系统。
数据库设计在早期往往采用手工与经验相结合的方法(手工设计法)，设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系，比如设计的数据库无法与时俱进，在后期的运行时出现了各种问题。为此，人们不断探索，总结经验，提出了各种数据库设计方法(规范设计法)：

• 新奥尔良方法
• 基于E-R模型的设计方法
• 3NF(第三范式)的设计方法
• 面向对象的数据库设计方法
• 统一建模语言(UML)方法

数据库设计的基本步骤

• 需求分析，相当于大厦的地基，只有做好需求分析，了解用户的真正的需求，才能减少整个数据库设计阶段的返工重做的概率；
• 概念设计阶段，是整个数据库设计的关键，它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立与具体数据库管理的概念模型（E-R图）；
• 逻辑设计阶段，将概念模型转换为某个数据库管理系统所支持的数据模型，并对其进行优化（主要使用规范化理论进行优化）；
• 物理设计阶段，为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存储方法）；
• 数据库实施阶段，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编写和调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行；
• 数据库运行和维护阶段，数据库正式运行，在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评估、调整与修改

数据库设计过程中的各级模式

逻辑设计阶段对应外模式/模式映像，物理设计阶段对应内模式

借鉴

王珊,萨师煊.数据库系统概论(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2014:206-211.
图片出自于书上