【数据库原理】(28)数据库设计概述

发布时间:2024年01月15日

一.数据库设计的内容

数据库设计是为了实现数据库应用系统,涉及结构特性设计、行为特性设计和物理模式设计三个主要方面。

1. 数据库的结构特性设计

数据库的结构特性设计是数据库设计的关键,包括数据库结构的设计和建立合理的数据模型。这一部分也被称为数据库的静态结构设计。

  • 步骤:
    1. 用 E-R 图表示现实世界中的事物及其关系。
    2. 汇总各 E-R 图,得出数据库的概念结构模型。
    3. 转化概念结构模型为数据库的逻辑结构模型。
    4. 进行数据库的物理设计,建立数据库。
2. 数据库的行为特性设计

数据库的行为特性设计基于应用程序和事务处理,着眼于满足用户的动态需求。这一部分也被称为数据库的动态特性设计。

  • 步骤:
    1. 用数据流程图和数据字典表示现实世界中的数据。
    2. 详细描述数据操作要求,得出系统的功能模块结构和数据库的子模式。
3. 数据库的物理模式设计

数据库的物理模式设计在选定的DBMS环境下,将逻辑结构模型转化为物理实现,确定存储模式和存取方法。

  • 要求:
    • 根据数据库应用处理要求,考虑硬件和软件环境。
    • 将逻辑结构模型在DBMS环境下实现。

二.数据库设计的方法

数据库设计方法

早期数据库设计主要采用手工试凑法,依赖设计人员的经验,缺乏科学理论和工程方法支持,容易导致质量问题和后期维护困难。随着计算机技术的进步,非手工方法逐渐被引入,其中规范设计法是主要代表。规范设计法包括多种方法,如基于LRA方法、New Orleans方法、E-R模型方法等。

New Orleans 方法

New Orleans 方法将数据库设计分为四个阶段:需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。后来,许多科学家对其进行改进,将数据库设计分为六个阶段:需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施和数据库的运行与维护。

三.数据库设计步骤

数据库设计通常分为六个阶段,依次为需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、和数据库运行与维护。这些阶段构成了一个系统化的过程,确保数据库能够满足用户需求并保持高性能。

  1. 需求分析阶段:

    • 第一步,为后续阶段提供基础。
    • 耗时且困难,涉及准确了解用户对系统的需求。
    • 用户需求可能在设计初期有变化,需要不断改善和完善。
  2. 概念结构设计阶段:

    • 设计者通过对用户需求的归纳与抽象,形成计算机硬件无关的概念模型。
    • 是整个数据库设计的关键阶段。
  3. 逻辑结构设计阶段:

    • 将概念结构转换为具体数据库管理系统支持的数据模型。
    • 对数据模型进行优化,考虑系统性能。
  4. 物理结构设计阶段:

    • 为逻辑设计模型选择适合应用环境的数据存储结构和存取方法。
    • 评价设计,并对系统性能进行预测。
  5. 数据库实施阶段:

    • 根据数据库逻辑设计和物理设计结果,编制和调试应用程序。
    • 装入数据,进行数据库系统试运行。
  6. 数据库运行和维护阶段:

    • 在试运行结果满意的情况下,将系统投入正式运行。
    • 不断评价、修正和完善数据库系统的结构和性能。
    • 解决开发过程中遗留的问题,延长数据库系统的生命周期。

这个系统化的过程确保了数据库能够适应用户需求,并在运行期间得到有效的维护和优化。

文章来源:https://blog.csdn.net/qq_40951951/article/details/135599563
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