前言

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快，應(yīng)用最廣的技術(shù)之一，它是專門研究如何科學(xué)的組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，如何高效地獲取和處理數(shù)據(jù)的技術(shù)。它已成為各行各業(yè)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、管理信息、共享資源和決策支持的最先進(jìn)，最常用的技術(shù)。

當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)+與大數(shù)據(jù)，一切都建立在數(shù)據(jù)庫之上，以數(shù)據(jù)說話，首先需要聚集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)已成為各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心技術(shù)。數(shù)據(jù)庫相關(guān)知識(shí)也已成為每個(gè)人必須掌握的知識(shí)。

一、關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范理論

1.1 什么是“好” 的關(guān)系模式？

某學(xué)校要建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫以描述學(xué)生選修課程的情況。由現(xiàn)實(shí)世界的已知事實(shí)可以得到如下對應(yīng)關(guān)系：每一名學(xué)生可以選修多門課程，每一門課程可以被多名學(xué)生所選修；每一名學(xué)生選修一門課程都會(huì)有一個(gè)成績。

針對上述情況可能設(shè)計(jì)出以下兩種關(guān)系模式

• 只產(chǎn)生一個(gè)關(guān)系模式

學(xué)生選課關(guān)系模式（學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，系別，課程號(hào)，課程名，教師名，學(xué)分，成績）

• 產(chǎn)生三個(gè)關(guān)系模式

學(xué)生關(guān)系模式（學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，系別）
課程關(guān)系模式（課程號(hào)，課程名，教師名，學(xué)分）
選課關(guān)系模式（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績）

比較分析這兩種關(guān)系模式，發(fā)現(xiàn)第一種設(shè)計(jì)方法可能帶來如下問題：

• 數(shù)據(jù)冗余
• 更新異常（Update Anomalies）
• 插入異常（Insertion Anomalies）
• 刪除異常（Deletion Anomalies）

出現(xiàn)的原因： 由存在于模式中的某些數(shù)據(jù)依賴引起的。我們可以用規(guī)范化理論改造關(guān)系模式來消除其中不合適的數(shù)據(jù)依賴

1.2 數(shù)據(jù)依賴

數(shù)據(jù)依賴是一個(gè)關(guān)系內(nèi)部屬性與屬性之間的一種約束關(guān)系，這種約束關(guān)系是通過屬性間值的相等與否體現(xiàn)出來的數(shù)據(jù)間的相互關(guān)系。數(shù)據(jù)依賴有多種類型，常用的數(shù)據(jù)依賴有函數(shù)依賴和多值依賴，其中函數(shù)依賴是最重要也是最基本的一種數(shù)據(jù)依賴

1.2.1 函數(shù)依賴

函數(shù)依賴普遍地存在于現(xiàn)實(shí)生活中，它反映屬性或?qū)傩越M合之間相互依存、相互制約的關(guān)系

什么是函數(shù)依賴？

設(shè)R(U)是屬性集U上的關(guān)系模式，X與Y是U的子集，r是R(U)的任意一個(gè)可能的關(guān)系（即一個(gè)二維表）。如果對于r中的任意兩個(gè)元組（即兩個(gè)記錄，或兩行數(shù)據(jù)）t和s，由t[X]=s[X]導(dǎo)致t[Y]=s[Y],則稱X函數(shù)決定Y，或稱Y函數(shù)依賴于X，記作X→Y。

函數(shù)依賴的相關(guān)術(shù)語和記號(hào)如下：

• 若X→Y，則稱X為決定因素。
• 若X→Y,Y→X，則記作X←→Y。

也就是說只要在X上取值相等，則在Y上的取值一定是相等的

1.2.2 函數(shù)依賴的分類

關(guān)系數(shù)據(jù)庫中函數(shù)依賴主要有以下幾類：

平凡函數(shù)依賴和非平凡函數(shù)依賴
完全函數(shù)依賴和部分函數(shù)依賴
傳遞函數(shù)依賴

1.2.2.1 平凡函數(shù)依賴和非平凡函數(shù)依賴

設(shè)R(U)是屬性集U上的關(guān)系模式，若對于任何X、Y∈U，有X→Y且Y?X，則稱X→Y是非平凡的函數(shù)依賴。反之，如果Y包含于X，則稱X→Y是平凡的函數(shù)依賴。

例如

在學(xué)生關(guān)系模式（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，所在系別）中，學(xué)號(hào)→性別，（學(xué)號(hào)，姓名）→年齡，均為非平凡函數(shù)依賴。（學(xué)號(hào)，姓名）→姓名，為平凡函數(shù)依賴。

1.2.2.2 完全函數(shù)依賴和部分函數(shù)依賴

設(shè)R(U)是屬性集U上的關(guān)系模式，如果X→Y，并且對于X的任何一個(gè)真子集X′，都不存在X′→Y，則稱X→Y是一個(gè)完全函數(shù)依賴，即Y完全函數(shù)依賴于X，用F表示。

如果存在X′→Y成立，則稱X→Y是一個(gè)部分函數(shù)依賴，即Y部分函數(shù)依賴于X，用P表示。

例如

在學(xué)生關(guān)系模式（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，所在系別）中：

（學(xué)號(hào)，姓名）→年齡，為部分函數(shù)依賴。因?yàn)椋▽W(xué)號(hào)，姓名）屬性組合中存在真子集學(xué)號(hào)，使得“學(xué)號(hào)→年齡”也成立，所以它是部分函數(shù)依賴。

學(xué)號(hào)→年齡，為完全函數(shù)依賴。

簡答理解就是說 屬性組 X 的所有屬性一起（即完全）才能決定屬性 Y，去掉任何一個(gè)屬性都不行。相反的，部分函數(shù)依賴就是說 屬性組 X 中的 部分屬性就可以決定 Y ，用不著全部。

1.2.2.3 傳遞函數(shù)依賴

設(shè)R(U)是屬性集U上的關(guān)系模式，如果X→Y，Y→Z，Y?X，Z?X，Z?Y并且不存在Y→X，則稱X→Z是一個(gè)傳遞函數(shù)依賴，即Z傳遞函數(shù)依賴于X。

例如

在職工關(guān)系模式（職工編號(hào)，姓名，所在車間，車間主任）中，職工編號(hào)→所在車間，所在車間→車間主任，并且不存在所在車間→職工編號(hào)，則車間主任傳遞函數(shù)依賴于職工編號(hào)。

注意上述定義中的條件不存在Y→X。如果不加上這一限制，當(dāng)X→Y時(shí)允許Y→X，則X←→Y。而在X←→Y的條件下，Y→Z就等于X→Z。這樣X就直接函數(shù)決定Z，而不是通過Y傳遞決定Z了，即非傳遞函數(shù)依賴。

1.3 碼

1.3.1 候選碼

設(shè)K為R(U) 中的屬性或?qū)傩越M合。若K完全依賴于U，則K稱為R的一個(gè)候選碼(CandidateKey)

對于關(guān)系 R(U) 中的屬性（組）K，如果 U 完全函數(shù)依賴于 K，即 K 中的所有屬性一起才能決定 U，則稱 K 為 R(U) 的候選鍵

1.3.2 主碼

若關(guān)系模式R有多個(gè)候選碼，則選定其中的一個(gè)做為主碼(Primary key)。

1.3.3 主屬性與非主屬性

包含在任何一個(gè)候選碼中的屬性 ，稱為主屬性 （Prime attribute）

不包含在任何碼中的屬性稱為非主屬性（Nonprime attribute）或非碼屬性（Non-key attribute）

例如

• S(Sno, Sdept, Sage)，單個(gè)屬性Sno是碼
• SC(Sno, Cno, Grade)中，(Sno, Cno)是碼

1.4 范式

在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，關(guān)系模式設(shè)計(jì)的好壞取決于它的函數(shù)依賴是否滿足特定的要求。滿足特定要求的模式稱為范式，滿足不同程度要求的為不同范式。

一般地，關(guān)系模式R為第幾范式就可以寫成R∈xNF。對于各種范式之間的聯(lián)系有5NF? 4NF?BCNF ?3NF?2NF?1NF成立。

通過關(guān)系模式分解，可以將一個(gè)低一級范式的關(guān)系模式轉(zhuǎn)換為若干個(gè)高一級范式的關(guān)系模式的集合，這種過程就叫規(guī)范化

1.4.1 第一范式

如果關(guān)系模式R中的每一個(gè)屬性都是不可分解的，則稱R屬于第一范 式，記作R∈1NF。

例如

設(shè)關(guān)系模式R（系別名稱，高級職稱人數(shù)）表示某學(xué)校系別的基本信息，假設(shè)系別信息狀況如表

可以看出，“高級職稱人數(shù)”屬性是可以分解的，所以R不滿足1NF。解決問題的辦法是：將“高級職稱人數(shù)”屬性拆開，形成關(guān)系模式R1（系別名稱、教授人數(shù)、副教授人數(shù)）。

顯然，此時(shí)關(guān)系模式R1中的每一個(gè)屬性列都是不可再分的，所以R1∈1NF

1.4.2 第二范式

如果關(guān)系模式R∈1NF，且每一個(gè)非主屬性都完全函數(shù)依賴于候選碼，則稱R屬于第二范式，記作R∈2NF。

例如

設(shè)關(guān)系模式R（倉庫號(hào)，設(shè)備號(hào)，數(shù)量，地點(diǎn)）表示倉庫設(shè)備的存儲(chǔ)情況。候選碼是（倉庫號(hào)，設(shè)備號(hào)）屬性組合，由于關(guān)系模式R中的每一個(gè)屬性都不可再分，所以R∈1NF。因?yàn)榉侵鲗傩浴皵?shù)量”完全函數(shù)依賴于候選碼。非主屬性“地點(diǎn)”部分函數(shù)依賴于候選碼。即有（倉庫號(hào)，設(shè)備號(hào)）→地點(diǎn)，倉庫號(hào)→地點(diǎn)，所以R不滿足2NF。

關(guān)系模式R中存在異常，比如某一個(gè)倉庫只有一種設(shè)備，當(dāng)這種設(shè)備被移走后，在刪除此設(shè)備信息的同時(shí)將這個(gè)倉庫的信息也刪除了。

解決問題的辦法是：用投影分解把關(guān)系模式R分解為兩個(gè)關(guān)系模式。將部分函數(shù)依賴關(guān)系的決定方屬性和非主屬性從關(guān)系模式中提出，單獨(dú)構(gòu)成一個(gè)關(guān)系模式；將余下屬性加上碼（仍要保留部分函數(shù)依賴的決定方屬性）構(gòu)成另一關(guān)系模式。

按照上述方法分解，將關(guān)系模式R分解為R1(倉庫號(hào),設(shè)備號(hào)，數(shù)量)和R2(倉庫號(hào)，地點(diǎn))兩個(gè)關(guān)系模式。此時(shí)，R1和R2均屬于第二范式

1.4.3 第三范式

如果關(guān)系模式R∈2NF，且每一個(gè)非主屬性都不傳遞函數(shù)依賴于候選碼，則稱R屬于第三范式，記作R∈3NF。

例如

設(shè)關(guān)系模式R（倉庫號(hào)，倉庫面積，所在城市，所在?。┍硎静煌瑐}庫在各省市分布情況。候選碼是倉庫號(hào)，由于關(guān)系模式R中的每一個(gè)屬性都不可再分，所以R∈1NF。又因?yàn)镽中每一個(gè)非主屬性都完全函數(shù)依賴于候選碼，所以R∈2NF。又因?yàn)楹瘮?shù)依賴有倉庫號(hào)→所在城市，所在城市→所在省，所以倉庫號(hào)→所在省，R中存在傳遞函數(shù)依賴，所以R不滿足3NF。

關(guān)系模式R中存在異常，比如要在遼寧省大連市設(shè)立一個(gè)倉庫，此時(shí)想先存入有關(guān)所在城市的信息，但由于沒有倉庫號(hào)，主碼為空，則插入是失敗的。

解決問題的辦法是：用投影分解把關(guān)系模式R分解為兩個(gè)關(guān)系模式，將傳遞函數(shù)依賴的屬性分解出來，消除傳遞函數(shù)依賴。

按照上述方法分解，將關(guān)系模式R分解為R1（倉庫號(hào)，倉庫面積，所在城市）和R2（所在城市，所在?。﹥蓚€(gè)關(guān)系模式。此時(shí)，R1和R2均屬于第三范式。

1.4.3 BCNF（修正的第三范式）

如果關(guān)系模式R∈3NF，且沒有一個(gè)屬性部分函數(shù)依賴或傳遞函數(shù)依賴于候選碼，則稱R屬于修正的第三范式，記作R∈BCNF。

規(guī)范化的基本思想是，逐步消除數(shù)據(jù)依賴中不合理的部分，使每一個(gè)關(guān)系模式更趨于完美。但并不是范式越高越好，范式越高，模式分解的越多，我們在進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢的時(shí)候往往要進(jìn)行許多張表的連接，系統(tǒng)開銷較大，查詢效率較低。所以，在進(jìn)行關(guān)系模式規(guī)范化的過程中，關(guān)系模式一般分解到3NF就認(rèn)為是比較好的了。

在銀行管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，有一關(guān)系模式為R（BNO，SSNO，BNAME，ADDRESS，CITY，SNAME，SEX，AGE，ACCOUNT），其中屬性分別表示銀行編號(hào)，身份證號(hào)，銀行名稱，銀行所在地點(diǎn)，銀行所在城市，顧客姓名，性別，年齡，賬戶號(hào)。我們寫出該關(guān)系模式的主碼，并對其進(jìn)行規(guī)范化，以達(dá)到3NF

該關(guān)系模式R的主碼為（BNO，SSNO）。由于關(guān)系模式R中的每個(gè)分量都是不可再分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，所以R滿足1NF。關(guān)系模式R中存在以下函數(shù)依賴：
（BNO，SSNO）→BNAME， BNO→BNAME，
（BNO，SSNO）→ADDRESS， BNO→ADDRESS，
（BNO，SSNO）→CITY， ADDRESS→CITY，
（BNO，SSNO）→ACCOUNT， BNO→CITY，
（BNO，SSNO）→SNAME， SSNO→SNAME，
（BNO，SSNO）→SEX， SSNO→SEX，
（BNO，SSNO）→AGE， SSNO→AGE，

• 首先，關(guān)系模式R滿足1NF，但存在部分函數(shù)依賴，所以，R不滿足2NF,將其分解為：
  R1（BNO，SSNO，ACCOUNT）∈2NF；
  R2（BNO，BNAME，ADDRESS，CITY）∈2NF；
  R3（SSNO，SNAME，SEX，AGE）∈2NF；

• 其次，關(guān)系模式R1、R3均已滿足第三范式，但關(guān)系模式R2存在傳遞函數(shù)依賴，R2不滿足第三范式，將R2分解為：
  R4（BNO，BNAME，ADDRESS）∈3NF；
  R5（ADDRESS，CITY）∈3NF；

• 最后，R1、R3、R4、R5滿足第三范式，總結(jié)為：
  R1（BNO，SSNO，ACCOUNT）；
  R3（SSNO，SNAME，SEX，AGE）；
  R4（BNO，BNAME，ADDRESS）；
  R5（ADDRESS，CITY）。

二、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述

2.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的方法

早期數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)主要采用手工與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的方法。設(shè)計(jì)的質(zhì)量往往與設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)與水平有直接的關(guān)系，設(shè)計(jì)質(zhì)量難以保證。人們通過運(yùn)用軟件工程的思想和方法，提出了各種數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法，以及各種設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和規(guī)程，這些都屬于規(guī)范設(shè)計(jì)方法。

例如

• 關(guān)系模式的設(shè)計(jì)方法
• 新奧爾良（New Orleans）方法
• 基于E-R模型的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法
• 3NF（第三范式）的設(shè)計(jì)方法
• 基于抽象語法規(guī)范的設(shè)計(jì)方法
• 計(jì)算機(jī)輔助數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法

2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的步驟

從數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)的全過程來考慮，一般將數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的步驟分為七個(gè)階段：

1. 系統(tǒng)規(guī)劃階段
2. 需求分析階段
3. 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段
4. 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段
5. 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段
6. 實(shí)施階段
7. 運(yùn)行和維護(hù)階段

三、系統(tǒng)規(guī)劃階段

3.1 系統(tǒng)規(guī)劃的任務(wù)

系統(tǒng)規(guī)劃階段的主要任務(wù)就是進(jìn)行系統(tǒng)的必要性和可行性分析。包括明確應(yīng)用系統(tǒng)的基本功能，劃分?jǐn)?shù)據(jù)庫支持的范圍；規(guī)劃人力資源調(diào)配；擬定設(shè)備配置方案；選擇合適的操作系統(tǒng)、DBMS和其他軟件；設(shè)備配置方案要在使用要求、系統(tǒng)性能、購置成本和維護(hù)代價(jià)各方面綜合權(quán)衡；對系統(tǒng)的開發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)的成本作出估算；預(yù)測系統(tǒng)效益的期望值；擬定開發(fā)進(jìn)度計(jì)劃，還要對現(xiàn)行工作模式如何向新系統(tǒng)過渡作出具體安排。

3.2 系統(tǒng)規(guī)劃的成果

規(guī)劃階段的工作成果是寫出詳盡的可行性分析報(bào)告和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)規(guī)劃書。內(nèi)容應(yīng)包括：系統(tǒng)的定位及其功能、數(shù)據(jù)資源及數(shù)據(jù)處理能力、人力資源調(diào)配、設(shè)備配置方案、開發(fā)成本估算、開發(fā)進(jìn)度計(jì)劃等。

可行性分析報(bào)告和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)規(guī)劃書經(jīng)審定立項(xiàng)后，成為后續(xù)開發(fā)工作的總綱

四、需求分析階段

4.1 需求分析的任務(wù)

需求分析是整個(gè)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中最重要的步驟之一，是后續(xù)各階段的基礎(chǔ)。需求分析的主要任務(wù)是通過詳細(xì)調(diào)查所要處理的對象，包括某個(gè)組織、某個(gè)部門、某個(gè)企業(yè)的業(yè)務(wù)管理等，充分了解原手工或原計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作狀況以及工作流程，明確用戶的各種需求，生成業(yè)務(wù)流程圖和數(shù)據(jù)流圖，然后在此基礎(chǔ)上確定新系統(tǒng)的功能，并撰寫系統(tǒng)說明書。新系統(tǒng)不能只按當(dāng)前應(yīng)用需求來設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫，必須充分考慮今后可能的擴(kuò)充和改變。

4.2 需求分析的步驟

調(diào)查、收集和分析用戶要求的具體步驟如下：

1．調(diào)查組織機(jī)構(gòu)情況

調(diào)查這個(gè)組織由哪些部門組成，各部門擔(dān)當(dāng)?shù)穆氊?zé)是什么。

2．調(diào)查各部門的業(yè)務(wù)活動(dòng)情況

調(diào)查各部門所需輸入和使用的數(shù)據(jù)，如何加工處理這些數(shù)據(jù)，輸出什么信息，輸出到哪個(gè)部門，輸出結(jié)果的格式等。

3．協(xié)助用戶明確對新系統(tǒng)的各種要求

進(jìn)一步明確用戶對數(shù)據(jù)管理中的信息要求、處理要求、安全性與完整性要求。

4．確定新系統(tǒng)的邊界

確定哪些功能由計(jì)算機(jī)完成或?qū)頊?zhǔn)備讓計(jì)算機(jī)完成，哪些功能由人工完成。由計(jì)算機(jī)完成的功能就是新系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的功能。

4.3 需求分析的調(diào)查方法

根據(jù)不同的問題和條件，調(diào)查方法也可以不同。常用的調(diào)查方法有以下幾種。

1．跟班作業(yè)

通過親身參加業(yè)務(wù)工作來了解業(yè)務(wù)活動(dòng)的情況，這種方法可以比較準(zhǔn)確地了解用戶的需求，但比較耗費(fèi)時(shí)間。

2．開調(diào)查會(huì)

通過與用戶座談的方式來了解業(yè)務(wù)活動(dòng)情況及用戶需求。

3．請專人介紹

通過邀請熟悉業(yè)務(wù)的專業(yè)人士來了解業(yè)務(wù)活動(dòng)情況。

4．詢問

對調(diào)查中的某些問題，可以找專人詢問。

5．設(shè)計(jì)調(diào)查表請用戶填寫

如果調(diào)查表設(shè)計(jì)合理，這種方法易于用戶接受并且會(huì)很有效。

6．查閱記錄

查閱與原系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)記錄，包括原始的單據(jù)、報(bào)表等。

當(dāng)需求分析完成后，最終產(chǎn)生階段性的成果：系統(tǒng)需求說明書，包括數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)表格、系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖和必要的說明。

4.4 數(shù)據(jù)流圖

數(shù)據(jù)流圖(Data Flow Diagram, 簡記為DFD) 是用圖形方式來表達(dá)系統(tǒng)的邏輯功能，以及數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯流向和邏輯變換過程。任何一個(gè)系統(tǒng)都可以抽象為數(shù)據(jù)流圖形式。

數(shù)據(jù)流圖的基本符號(hào)

→：箭頭，表示數(shù)據(jù)流；
□ ：方框，表示數(shù)據(jù)的源點(diǎn)或終點(diǎn)；
○ ：圓或橢圓，表示加工或處理；
＝：雙杠，表示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

（1）數(shù)據(jù)流： 是數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)傳播的路徑，因此由一組成分固定的數(shù)據(jù)組成。例如訂票單由旅客姓名、年齡、單位、身份證號(hào)、日期、目的地等數(shù)據(jù)項(xiàng)組成。由于數(shù)據(jù)流是流動(dòng)中的數(shù)據(jù)，所以必須有流向，除了與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之間的數(shù)據(jù)流不用命名外，數(shù)據(jù)流應(yīng)該用名詞或名詞短語命名。

（2）數(shù)據(jù)源點(diǎn)或終點(diǎn)： 代表系統(tǒng)之外的實(shí)體，可以是人、物或其他軟件系統(tǒng)。

（3）對數(shù)據(jù)的加工（處理）： 是對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的單元，它接收一定的數(shù)據(jù)輸入，對其進(jìn)行處理，并產(chǎn)生輸出。

（4）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)： 表示信息的靜態(tài)存儲(chǔ)，可以代表文件、文件的一部分、數(shù)據(jù)庫的元素等。

在畫數(shù)據(jù)流圖時(shí)須注意的原則

（1）一個(gè)加工的輸出數(shù)據(jù)流不應(yīng)與輸入數(shù)據(jù)流同名，即使它們的組成成分相同。
（2）保持?jǐn)?shù)據(jù)守恒，即一個(gè)加工的所有輸出數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)必須能從該加工的輸入數(shù)據(jù)流中直接獲得。
（3）每個(gè)加工必須既有輸入數(shù)據(jù)流，又有輸出數(shù)據(jù)流。
（4）所有的數(shù)據(jù)流必須以一個(gè)加工開始，或以一個(gè)加工結(jié)束。

數(shù)據(jù)流圖的實(shí)例

這是一個(gè)飛機(jī)機(jī)票預(yù)訂系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖，它反映的功能是：旅行社把預(yù)訂機(jī)票的旅客信息 (姓名、年齡、性別、身份證號(hào)碼、旅行時(shí)間、目的地等)輸入機(jī)票預(yù)訂系統(tǒng)。系統(tǒng)為旅客安排航班，打印出取票通知單(附有應(yīng)交的賬款)。旅客在飛機(jī)起飛的前一天憑取票通知單交款取票，系統(tǒng)檢驗(yàn)無誤，輸出機(jī)票給旅客。

4.5 數(shù)據(jù)字典

數(shù)據(jù)字典是系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)描述的集合，是對數(shù)據(jù)流圖中包含的所有元素的定義的集合。

數(shù)據(jù)存放于物理數(shù)據(jù)庫中，由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行管理。數(shù)據(jù)字典有助于對這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步管理和控制，為設(shè)計(jì)人員和數(shù)據(jù)庫管理員在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行階段控制有關(guān)數(shù)據(jù)提供一定的依據(jù)。
數(shù)據(jù)字典通常包括數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理過程五個(gè)部分。

（1）數(shù)據(jù)項(xiàng)是數(shù)據(jù)的最小組成單位，是不可再分的數(shù)據(jù)單位。包括項(xiàng)名、含義說明、別名、數(shù)據(jù)類型、長度、取值范圍、與其他數(shù)據(jù)項(xiàng)的邏輯關(guān)系等。

（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)反映了數(shù)據(jù)之間的組合關(guān)系。一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以由若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，也可以由若干個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成，或由若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混合組成。包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名、說明、組成等。

（3）數(shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)內(nèi)傳輸?shù)穆窂?。包括?shù)據(jù)流名、說明、數(shù)據(jù)流來源、數(shù)據(jù)流去向、組成、平均流量、高峰期流量等。

（4）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)說明數(shù)據(jù)流中需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名、說明、流入數(shù)據(jù)流、流出數(shù)據(jù)流、組成、數(shù)據(jù)量、存取頻度、存取方式等。

（5）處理過程的具體處理邏輯通常用判定表或判定樹來描述。包括處理過程名、說明、輸入數(shù)據(jù)流、輸出數(shù)據(jù)流、處理簡要說明等。

五、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5.1 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法通常有以下四種。

自頂向下： 先定義全局概念結(jié)構(gòu)E-R模型的框架，再逐步細(xì)化。
自底向上： 先定義各局部應(yīng)用的概念結(jié)構(gòu)E-R模型，然后將它們集成，得到全局概念結(jié)構(gòu)E-R模型。
逐步擴(kuò)張： 先定義最重要的核心概念E-R模型，然后向外擴(kuò)充，以滾雪球的方式逐步生成其他概念結(jié)構(gòu)E-R模型，直至總體概念結(jié)構(gòu)。
混合策略： 該方法采用自頂向下和自底向上相結(jié)合的方法，先自頂向下定義全局框架，再以它為骨架集成自底向上方法中設(shè)計(jì)的各個(gè)局部概念結(jié)構(gòu)。

5.2 E-R設(shè)計(jì)方法的介紹

描述概念模型的有力工具是E-R模型。有關(guān)E-R模型的基本概念已經(jīng)在第一章介紹過了，下面將用E-R模型來描述概念結(jié)構(gòu)。

E-R方法是“實(shí)體—聯(lián)系方法”（Entity-Relationship Approach）的簡稱。它是描述現(xiàn)實(shí)世界概念結(jié)構(gòu)模型的有效方法。用E-R方法建立的概念結(jié)構(gòu)模型稱為E-R模型，或稱為E-R圖。

E-R圖的三要素是實(shí)體、屬性和聯(lián)系

（1）實(shí)體： 用矩形框表示，框內(nèi)標(biāo)注實(shí)體名稱。

（2）屬性： 用橢圓形框表示，框內(nèi)標(biāo)注屬性名稱。

（3）聯(lián)系： 用菱形框表示，框內(nèi)標(biāo)注實(shí)體之間的關(guān)系。有1:1，1:n和m:n三種聯(lián)系類型。例如系主任領(lǐng)導(dǎo)系，學(xué)生選修課程，教師講授課程，工人生產(chǎn)產(chǎn)品，這里“領(lǐng)導(dǎo)”、“選修”、“講授”、“生產(chǎn)”表示實(shí)體之間的聯(lián)系，可以作為聯(lián)系名稱。聯(lián)系用菱形框表示，框內(nèi)標(biāo)注聯(lián)系名稱。

E-R圖的表示

在E-R圖的描述中，用矩形表示實(shí)體，用橢圓表示屬性，用菱形表示聯(lián)系。在各框圖內(nèi)標(biāo)注它們的名稱，它們之間用無向線連接，表示聯(lián)系時(shí)需在線上標(biāo)明屬于哪種類型的聯(lián)系。

5.3 局部概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要根據(jù)需求分析得到的結(jié)果（數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典等）對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行抽象，設(shè)計(jì)各個(gè)局部E-R模型。在系統(tǒng)需求分析階段，最后得到了多層數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典和系統(tǒng)分析報(bào)告。建立局部E-R模型，就是根據(jù)系統(tǒng)的具體情況，在多層的數(shù)據(jù)流圖中選擇一個(gè)適當(dāng)層次的數(shù)據(jù)流圖，作為設(shè)計(jì)局部E-R圖的出發(fā)點(diǎn)，讓這組圖中每一部分對應(yīng)一個(gè)局部應(yīng)用。在前面選好的某一層次的數(shù)據(jù)流圖中，每個(gè)局部應(yīng)用都對應(yīng)了一組數(shù)據(jù)流圖，局部應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)字典中?，F(xiàn)在就是要將這些數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)字典中抽取出來，參照數(shù)據(jù)流圖，確定每個(gè)局部應(yīng)用包含哪些實(shí)體，這些實(shí)體又包含哪些屬性，以及實(shí)體之間的聯(lián)系及其聯(lián)系類型。

以工廠管理為例，描述局部E-R圖的設(shè)計(jì)。從技術(shù)科獲知，每種產(chǎn)品由多種零件組成，每種零件可用在不同的產(chǎn)品上，每種產(chǎn)品由一定數(shù)量的零件組成。從供應(yīng)科獲知，每種零件使用多種材料制成，每種材料也可應(yīng)用在不同的零件上，每種零件在使用材料上有一個(gè)使用量；每個(gè)倉庫可以存放多種材料，每種材料只能放在一個(gè)倉庫里，每個(gè)倉庫存放材料有一個(gè)庫存量。

根據(jù)E-R圖的建立過程：

第一步：確定實(shí)體類型
產(chǎn)品、零件、材料和倉庫四個(gè)實(shí)體類型。

第二步：確定聯(lián)系類型
產(chǎn)品和零件之間是m:n組成的聯(lián)系，零件和材料之間是m:n使用的 聯(lián)系，倉庫和材料之間是1:m存放的聯(lián)系。

第三步：確定實(shí)體類型和聯(lián)系類型的屬性。
在技術(shù)科中，產(chǎn)品實(shí)體的屬性有：產(chǎn)品號(hào)、產(chǎn)品名、性能參數(shù)等。
在技術(shù)科中，零件實(shí)體的屬性有：零件號(hào)、零件名、價(jià)格等。
在供應(yīng)科中，零件實(shí)體的屬性有：零件號(hào)、規(guī)格等。
在供應(yīng)科中，材料實(shí)體的屬性有：材料號(hào)、價(jià)格等。
在供應(yīng)科中，倉庫實(shí)體的屬性有：倉庫號(hào)、倉庫名、地址等。

產(chǎn)品和零件之間m:n組成的聯(lián)系屬性是零件數(shù)，零件和材料之間m:n使用的聯(lián)系屬性是使用量，倉庫和材料之間1:m存放的聯(lián)系屬性是庫存量。

第四步，根據(jù)實(shí)體類型和聯(lián)系類型畫出局部E-R圖

第五步，用下劃線標(biāo)注出實(shí)體的碼。

5.4 全局概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

全局概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是把局部概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所有的局部概念模型統(tǒng)一起來，形成一個(gè)完整的系統(tǒng)模型。

全局E-R模型的建立過程如下：

1．合并

將局部概念模型整理合并成全局概念模型。
（1）先找出具有相同實(shí)體的兩個(gè)E-R圖。
（2）以該相同實(shí)體為基準(zhǔn)進(jìn)行合并。
（3）如果還有相同實(shí)體的E-R圖，再次合并。
（4）這樣一直下去，直到所有的具有相同實(shí)體的局部E-R圖都被合并，從而得到全局的E-R圖。

2．消除沖突

解決各種局部E-R圖之間的沖突問題，生成初步E-R圖。
（1）屬性沖突

屬性值的類型、取值范圍及取值單位不一致造成的沖突。如：生日和年齡，厘米和米，學(xué)生編號(hào)的方式等。

（2）結(jié)構(gòu)沖突

如在某局部E-R圖中系主任是屬性，而在另一個(gè)局部E-R圖中系主任是實(shí)體等。

（3）命名（實(shí)體、屬性、聯(lián)系）沖突

同名異義：教室和宿舍均稱為房間；
異名同義：如教材和課本。

將技術(shù)科和供應(yīng)科的兩個(gè)局部E-R圖合并成全局E-R圖

一個(gè)好的全局E-R模型除了能準(zhǔn)確、全面地反映用戶功能外，還應(yīng)滿足下列條件：實(shí)體類型的個(gè)數(shù)盡可能少、實(shí)體類型所含屬性的個(gè)數(shù)盡可能少、實(shí)體間聯(lián)系的冗余最小。模型優(yōu)化的目的是消除不必要的冗余，使其保持最小冗余度。

優(yōu)化全局E-R模型的幾個(gè)原則：

（1）實(shí)體類型的合并

（2）冗余屬性的消除，如生日和年齡。

（3）冗余聯(lián)系的消除

將下列所示的兩個(gè)局部E-R圖合并成一個(gè)全局E-R圖，并進(jìn)行優(yōu)化。

局部E-R模型設(shè)計(jì)完成之后，根據(jù)全局E-R模型的建立步驟，將上述兩個(gè)局部E-R模型合并成全局E-R模型

上例中對全局E-R模型進(jìn)行優(yōu)化，消除冗余，得到優(yōu)化后的概念模型

如一個(gè)圖書借閱信息管理系統(tǒng)有如下信息：

每一個(gè)借書人可以借閱多本圖書，每一本圖書可以被多個(gè)借書人借閱；借書人每借閱一本圖書都有一個(gè)借書日期和還書日期；每一個(gè)出版社可以出版多本圖書，每一本圖書只能在一個(gè)出版社出版。其中：

借書人的屬性有：借書證號(hào)、姓名、單位、電話；
圖書的屬性有：圖書編號(hào)、書名、位置；
出版社的屬性有：出版社名、地址、郵編、電話。

我們根據(jù)需求畫出E-R圖，并在E-R圖中注明實(shí)體的屬性、聯(lián)系的類型以及實(shí)體的碼。

六、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

6.1 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟

數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程

6.2 E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換原則

關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)是一組關(guān)系模式的集合，而E-R圖則是由實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系三個(gè)要素組成的。所以將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型實(shí)際上就是要將實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的關(guān)系模式，下面具體介紹轉(zhuǎn)換的規(guī)則。

（1）一個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式： 實(shí)體的屬性就是關(guān)系的屬性，實(shí)體的碼就是關(guān)系的碼。

學(xué)生實(shí)體和課程實(shí)體分別轉(zhuǎn)換成如下兩個(gè)關(guān)系模式：
學(xué)生關(guān)系模式(學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別)，學(xué)號(hào)為關(guān)系模式的主碼。
課程關(guān)系模式(課程號(hào)，課程名，學(xué)分)，課程號(hào)為關(guān)系模式的主碼。

（2）一個(gè)m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式： 與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性。而關(guān)系的碼為各實(shí)體碼的組合。

將上述E-R模型轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的關(guān)系模式，先將學(xué)生和課程兩個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，再將這兩個(gè)實(shí)體間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，如下：
學(xué)生關(guān)系模式(學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別)，學(xué)號(hào)為關(guān)系模式的主碼。
課程關(guān)系模式(課程號(hào)，課程名，學(xué)分)，課程號(hào)為關(guān)系模式的主碼。
選課關(guān)系模式（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績），學(xué)號(hào)和課程號(hào)的組合碼為關(guān)系模式的主碼。

（3）一個(gè)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端對應(yīng)的關(guān)系模式合并： 如果轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，則與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，而該關(guān)系的碼為n端實(shí)體的碼。如果與n端對應(yīng)的關(guān)系模式合并，則只需要將聯(lián)系本身的屬性和1端實(shí)體的碼加入到n端對應(yīng)的關(guān)系模式中即可。

將上述E-R模型轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的關(guān)系模式，先將班導(dǎo)師和學(xué)生兩個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，再將這兩個(gè)實(shí)體間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，如下：

方法一：產(chǎn)生獨(dú)立的關(guān)系模式

學(xué)生關(guān)系模式(學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別)，學(xué)號(hào)為關(guān)系模式的主碼。
班導(dǎo)師關(guān)系模式(職工號(hào)，姓名，性別，電話)，職工號(hào)為關(guān)系模式的主碼。
指導(dǎo)關(guān)系模式（學(xué)號(hào)，職工號(hào)），學(xué)號(hào)為關(guān)系模式的主碼。

方法二：與n端對應(yīng)的關(guān)系模式合并

學(xué)生關(guān)系模式(學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，職工號(hào))，學(xué)號(hào)為關(guān)系模式的主碼。
班導(dǎo)師關(guān)系模式(職工號(hào)，姓名，性別，電話)，職工號(hào)為關(guān)系模式的主碼。

（4）一個(gè)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應(yīng)的關(guān)系模式合并： 如果轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，則與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，每個(gè)實(shí)體的碼均是該關(guān)系的候選碼。如果與某一端對應(yīng)的關(guān)系模式合并，則需要在該關(guān)系模式的屬性中加入另一個(gè)關(guān)系模式的碼和聯(lián)系本身的屬性。

將上述E-R模型轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的關(guān)系模式，先將班級和班長兩個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，再將這兩個(gè)實(shí)體間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，如下：

方法一：產(chǎn)生獨(dú)立的關(guān)系模式

班級關(guān)系模式(班級號(hào)，人數(shù))，班級號(hào)為關(guān)系模式的主碼。
班長關(guān)系模式(學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡)，學(xué)號(hào)為關(guān)系模式的主碼。
任職關(guān)系模式（班級號(hào)，學(xué)號(hào)），班級號(hào)為關(guān)系模式的主碼，也可以選學(xué)號(hào)作為關(guān)系模式的主碼。

方法二：與任意一端對應(yīng)的關(guān)系模式合并

班級關(guān)系模式(班級號(hào)，人數(shù))，班級號(hào)為關(guān)系模式的主碼。
班長關(guān)系模式(學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，班級號(hào))，學(xué)號(hào)為關(guān)系模式的主碼。
或者
班級關(guān)系模式(班級號(hào)，人數(shù)，學(xué)號(hào))，班級號(hào)為關(guān)系模式的主碼。
班長關(guān)系模式(學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡)，學(xué)號(hào)為關(guān)系模式的主碼。

（5）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： 與該多元聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性。而關(guān)系的碼為各實(shí)體碼的組合。

（6）同一實(shí)體集的實(shí)體間的聯(lián)系，即自聯(lián)系，也可按上述1:1、1:n和m:n三種情況分別處理。

（7）具有相同碼的關(guān)系模式可合并

例如
每個(gè)工廠生產(chǎn)多種產(chǎn)品，且每種產(chǎn)品可以在多個(gè)工廠中生產(chǎn)，每個(gè)工廠按照固定的計(jì)劃數(shù)量生產(chǎn)產(chǎn)品；每個(gè)工廠聘用多名職工，且每個(gè)職工只能在一個(gè)工廠工作，工廠聘用職工有聘用期和工資。工廠的屬性有工廠編號(hào)、廠名、地址，產(chǎn)品的屬性有產(chǎn)品編號(hào)、產(chǎn)品名、規(guī)格，職工的屬性有職工號(hào)、姓名。

（1）根據(jù)需求畫出E-R圖，并在E-R圖中注明實(shí)體的屬性、聯(lián)系的類型以及實(shí)體的碼。

（2）將E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，并用下畫線標(biāo)出每個(gè)關(guān)系模式的主碼。

工廠（工廠編號(hào) ，廠名，地址）
產(chǎn)品（產(chǎn)品編號(hào) ，產(chǎn)品名，規(guī)格）
職工（職工號(hào) ，姓名，工廠編號(hào)，工資，聘用期）
生產(chǎn)（工廠編號(hào) ，產(chǎn)品編號(hào) ，計(jì)劃數(shù)量）=

6.3 數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化

數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化方法為：

（1）確定數(shù)據(jù)依賴。
（2）對于各個(gè)關(guān)系模式之間的數(shù)據(jù)依賴進(jìn)行極小化處理，消除冗余的聯(lián)系。
（3）按照數(shù)據(jù)依賴的理論對關(guān)系模式逐一進(jìn)行分析，考查是否存在部分函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴、多值依賴等，確定各關(guān)系模式分別屬于第幾范式。
（4）按照需求分析階段得到的各種應(yīng)用對數(shù)據(jù)處理的要求，分析對于這樣的應(yīng)用環(huán)境這些模式是否合適，確定是否要對它們進(jìn)行合并或分解。
（5）對關(guān)系模式進(jìn)行必要的分解。

七、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)階段的任務(wù)是根據(jù)具體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(DBMS和硬件等)的特點(diǎn)，為給定的數(shù)據(jù)庫模型確定合理的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法。所謂的“合理”主要有兩個(gè)含義：一個(gè)是要使設(shè)計(jì)出的物理數(shù)據(jù)庫占用較少的存儲(chǔ)空間，另一個(gè)對數(shù)據(jù)庫的操作具有盡可能高的速度。

數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)通常分為兩步：

首先，確定數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中主要指存取方法和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
其次，對物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行評價(jià)，評價(jià)的內(nèi)容是系統(tǒng)的時(shí)間和空間效率。

7.1 確定物理結(jié)構(gòu)

1．確定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

確定數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)要綜合考慮存取時(shí)間、存儲(chǔ)空間利用率和維護(hù)代價(jià)三方面的因素。這三個(gè)方面常常是相互矛盾的，例如消除一切冗余數(shù)據(jù)雖然能夠節(jié)約存儲(chǔ)空間，但往往會(huì)導(dǎo)致檢索代價(jià)的增加，因此必須進(jìn)行權(quán)衡，選擇一個(gè)折中方案。

2．設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的存取路徑

在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，選擇存取路徑主要是指確定如何建立索引。例如，應(yīng)把哪些域作為次碼建立次索引，建立單碼索引還是組合索引，建立多少個(gè)為合適，是否建立聚集索引等。

3．確定數(shù)據(jù)的存放位置

為了提高系統(tǒng)性能，數(shù)據(jù)應(yīng)該根據(jù)應(yīng)用情況將易變部分與穩(wěn)定部分、經(jīng)常存取部分和存取頻率較低部分分開存放。

4．確定系統(tǒng)配置

DBMS產(chǎn)品一般都提供了一些存儲(chǔ)分配參數(shù)，供設(shè)計(jì)人員和DBA對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行物理優(yōu)化。初始情況下，系統(tǒng)都為這些變量賦予了合理的缺省值。但是這些值不一定適合每一種應(yīng)用環(huán)境，在進(jìn)行物理設(shè)計(jì)時(shí)，需要重新對這些變量賦值以改善系統(tǒng)的性能。

7.2 評價(jià)物理結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)過程中需要對時(shí)間效率、空間效率、維護(hù)代價(jià)和各 種用戶要求進(jìn)行權(quán)衡，其結(jié)果可以產(chǎn)生多種方案，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員必須對這些方案進(jìn)行細(xì)致的評價(jià)，從中選擇一個(gè)較優(yōu)的方案作為數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)。

評價(jià)物理數(shù)據(jù)庫的方法完全依賴于所選用的DBMS，主要是從定量估算各種方案的存儲(chǔ)空間、存取時(shí)間和維護(hù)代價(jià)入手，對估算結(jié)果進(jìn)行權(quán)衡、比較，選擇出一個(gè)較優(yōu)的合理的物理結(jié)構(gòu)。如果該結(jié)構(gòu)不符合用戶需求，則需要修改設(shè)計(jì)。

八、數(shù)據(jù)庫的實(shí)施

數(shù)據(jù)庫的實(shí)施主要包括以下工作：用數(shù)據(jù)定義語言（DDL）定義數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，組織數(shù)據(jù)入庫，編制與調(diào)試應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行四個(gè)部分。

1．定義數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)

2．?dāng)?shù)據(jù)裝載

3．編制與調(diào)試應(yīng)用程序

4．?dāng)?shù)據(jù)庫試運(yùn)行**

九、數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行和維護(hù)

在數(shù)據(jù)庫運(yùn)行階段，對數(shù)據(jù)庫經(jīng)常性的維護(hù)工作主要是由DBA完成的，包括：

1．?dāng)?shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)

2．?dāng)?shù)據(jù)庫的安全性、完整性控制

3．?dāng)?shù)據(jù)庫性能的監(jiān)督、分析和改進(jìn)

4．?dāng)?shù)據(jù)庫的重組織和重構(gòu)造文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-411585.html

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