数据库原理及应用第5章.ppt

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1、1要 点n数据库系统概述数据库系统概述n数据模型数据模型n关系数据库关系数据库 n关系的规范化关系的规范化n数据库设计数据库设计一、数据库基础理论一、数据库基础理论 2n5.1 数据库设计概述n5.2 需求分析 n5.3 概念结构设计n5.4 逻辑结构设计 教学要求n掌握设计步骤掌握设计步骤n理解需求分析的内容理解需求分析的内容n掌握概念及逻辑结构设计掌握概念及逻辑结构设计第五章数据库设计第五章数据库设计35.1 数据库设计概述数据库设计概述数据库设计：数据库的结构设计和数据库的行为数据库设计：数据库的结构设计和数据库的行为数据库设计：数据库的结构设计和数据库的行为数据库设计：数据库的结构设计

2、和数据库的行为设计。设计。设计。设计。结构设计结构设计：指数据库的模式或子模式的设计，是数据库总体概念的设计。设计要求设计要求：具有最小冗余的、能反映不同用户数据需求的、能实现数据共享的系统。行为设计行为设计：指实现数据库用户业务活动的应用程序的设计，用户通过应用程序来访问和操作数据库。设计要求设计要求：用户使用方便，操作简单，安全性高。主要依靠经验积累。45.1 数据库设计概述数据库设计概述数据库结构设计基本步骤：为四个阶段，并且重点数据库结构设计基本步骤：为四个阶段，并且重点以数据结构与模型设计为主线。用下图表示：以数据结构与模型设计为主线。用下图表示：需求分析：需求说明书需求分析：需求说

3、明书概念设计：概念数据模式概念设计：概念数据模式逻辑设计：逻辑数据模式逻辑设计：逻辑数据模式（DBMS模型）模型）物物 理理 设设 计计：逻逻 辑辑 数数 据据 模模 式式（DBMS条件、硬件、条件、硬件、OS特性）特性）5需求分析：需求分析：指从调查用户单位着手，深入了解用户单位数据流程，数据的使用情况，数据的数量、流量、流向、数据性质，并且做出分析，最终按一定规范要求以文档形式作出数据的需求说明书。下面就是需求分析结构图：5.2 需求分析需求分析如如何何得得到到用用户户对对数数据据的的需求？需求？需求分析需求分析需需求求分分析析说说明明书书调研方法如询调研方法如询问，问卷等问，问卷等内容：

4、确定范围、分析内容：确定范围、分析活动，建立数据字典等活动，建立数据字典等65.3概念结构设计概念结构设计方法：方法：数据库概念结构设计主要采用数据库概念结构设计主要采用E-R方方法。法。自顶向下自顶向下自顶向下自顶向下 自底向上自底向上自底向上自底向上 由里向外由里向外由里向外由里向外 混合策略混合策略混合策略混合策略 局部局部局部局部ERER模式模式模式模式 综合成全局综合成全局综合成全局综合成全局ERER模式模式模式模式 全局全局全局全局ERER模式的优化模式的优化模式的优化模式的优化四种策略自底向上的方法自底向上的方法:7逻辑结构设计逻辑结构设计：E-R模型表示的概念模型是用户的模型。

5、它独立于任何一种数据模型，独立于任何一个具体的数据库管理系统。5.4逻辑结构设计逻辑结构设计因此，需要把上述概念模型转换为某个具体的数据库管理系统所支持的数据模型，这个转换过程就是逻辑结构设计。8将将将将E-RE-R图转换成关系模型图转换成关系模型图转换成关系模型图转换成关系模型一个一个一个一个实体型实体型实体型实体型转换为一个关系模式，实体的属性就是转换为一个关系模式，实体的属性就是转换为一个关系模式，实体的属性就是转换为一个关系模式，实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的候选码。关系的属性，实体的码就是关系的候选码。关系的属性，实体的码就是关系的候选码。关系的属性，实体的码就是关系的

6、候选码。学生：学生：学生：学生：学号学号学号学号，姓名，性别，姓名，性别，姓名，性别，姓名，性别，出生日期出生日期出生日期出生日期 课程：课程：课程：课程：课程号课程号课程号课程号，课程名，学分，课程名，学分，课程名，学分，课程名，学分 班级：班级：班级：班级：班级号班级号班级号班级号，班级名，专业，系编号，班级名，专业，系编号，班级名，专业，系编号，班级名，专业，系编号学生学生学生学生课程课程课程课程班级班级班级班级选修选修选修选修组成组成组成组成mmn nn n1 1学号、姓名、性别、出生日期学号、姓名、性别、出生日期学号、姓名、性别、出生日期学号、姓名、性别、出生日期班级号、班级号、班级

7、号、班级号、班级名、班级名、班级名、班级名、专业、系专业、系专业、系专业、系编号编号编号编号课程号、课程名、学分课程号、课程名、学分课程号、课程名、学分课程号、课程名、学分成绩成绩成绩成绩5.4逻辑结构设计逻辑结构设计9将将将将E-RE-R图转换成关系模型图转换成关系模型图转换成关系模型图转换成关系模型对于对于对于对于一对一的联系一对一的联系一对一的联系一对一的联系来说，可以转换为一个独立的关来说，可以转换为一个独立的关来说，可以转换为一个独立的关来说，可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。系模式，也可以与任意一端对应的关

8、系模式合并。系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。教师教师课程课程讲授讲授讲授讲授1 11 1教师：教师：教师：教师：教师号教师号教师号教师号，姓名，性别，姓名，性别，姓名，性别，姓名，性别，职称职称职称职称 课程：课程：课程：课程：课程号课程号课程号课程号，课程名，学分，课程名，学分，课程名，学分，课程名，学分 讲课：讲课：讲课：讲课：教师号教师号教师号教师号，课程号，课程号，课程号，课程号教师：教师：教师：教师：教师号教师号教师号教师号，姓名，性别，姓名，性别，姓名，性别，姓名，性别，职称职称职称职称 课程：课程：课程：课程：课程号课程号课程号课程号，课程名，学分，课程名，学分，课程

9、名，学分，课程名，学分，教师号教师号教师号教师号 5.4逻辑结构设计逻辑结构设计10将将将将E-RE-R图转换成关系模型图转换成关系模型图转换成关系模型图转换成关系模型在在在在一对多的联系一对多的联系一对多的联系一对多的联系所对应的所对应的所对应的所对应的“多方多方多方多方”实体（关系）中实体（关系）中实体（关系）中实体（关系）中加入加入加入加入“少方少方少方少方”的主码作为关键字。的主码作为关键字。的主码作为关键字。的主码作为关键字。学生：学生：学生：学生：学号学号学号学号，姓名，性别，姓名，性别，姓名，性别，姓名，性别，出生日期出生日期出生日期出生日期 课程：课程：课程：课程：课程号课程号

10、课程号课程号，课程名，学分，课程名，学分，课程名，学分，课程名，学分 班级：班级：班级：班级：班级号班级号班级号班级号，班级名，专业，系编号，班级名，专业，系编号，班级名，专业，系编号，班级名，专业，系编号，班级号班级号班级号班级号学生学生学生学生课程课程课程课程班级班级班级班级选修选修选修选修组成组成组成组成mmn nn n1 1学号、姓名、性别、出生日期学号、姓名、性别、出生日期学号、姓名、性别、出生日期学号、姓名、性别、出生日期班级号、班级号、班级号、班级号、班级名、班级名、班级名、班级名、专业、系专业、系专业、系专业、系编号编号编号编号课程号、课程名、学分课程号、课程名、学分课程号、课

11、程名、学分课程号、课程名、学分成绩成绩成绩成绩5.4逻辑结构设计逻辑结构设计11将将将将E-RE-R图转换成关系模型图转换成关系模型图转换成关系模型图转换成关系模型每个每个每个每个多对多的联系多对多的联系多对多的联系多对多的联系转换成一个关系，与该联系相连转换成一个关系，与该联系相连转换成一个关系，与该联系相连转换成一个关系，与该联系相连的各实体的码及联系本身的属性均转换为关系的属性。的各实体的码及联系本身的属性均转换为关系的属性。的各实体的码及联系本身的属性均转换为关系的属性。的各实体的码及联系本身的属性均转换为关系的属性。学生：学生：学生：学生：学号学号学号学号，姓名，性别，姓名，性别，姓

12、名，性别，姓名，性别，出生日期，出生日期，出生日期，出生日期，班级号班级号班级号班级号 课程：课程：课程：课程：课程号课程号课程号课程号，课程名，学分，课程名，学分，课程名，学分，课程名，学分 班级：班级：班级：班级：班级号班级号班级号班级号，班级名，专业，系编号，班级名，专业，系编号，班级名，专业，系编号，班级名，专业，系编号学生学生学生学生课程课程课程课程班级班级班级班级选修选修选修选修组成组成组成组成mmn nn n1 1学号、姓名、性别、出生日期学号、姓名、性别、出生日期学号、姓名、性别、出生日期学号、姓名、性别、出生日期班级号、班级号、班级号、班级号、班级名、班级名、班级名、班级名、专业、系专业、系专业、系专业、系编号编号编号编号课程号、课程名、学分课程号、课程名、学分课程号、课程名、学分课程号、课程名、学分成绩成绩成绩成绩选修：选修：选修：选修：课程号，学号课程号，学号课程号，学号课程号，学号，成绩，成绩，成绩，成绩 5.4逻辑结构设计逻辑结构设计12n对转换后的关系模型，利用规范化理论和完整性约束对其进行优化。n利用DBMS将关系模型转换为相应的关系数据库。5.4逻辑结构设计逻辑结构设计