图书管理系统数据库设计.ppt
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1、第第8章章数据库设计数据库设计n8.1 8.1 数据库设计概述数据库设计概述n8.2 8.2 需求分析需求分析n8.3 8.3 概念结构设计概念结构设计n8.4 8.4 逻辑结构设计逻辑结构设计n8.5 8.5 数据库的物理设计数据库的物理设计n8.6 8.6 数据库实施数据库实施n8.7 8.7 数据库运行与维护数据库运行与维护8.1数据库设计概述数据库设计概述n数数据据库库设设计计是是指指对对一一个个给给定定的的应应用用环环境境,构构造造最最优优的的、最最有有效效的的数数据据库库模模式式,建建立立数数据据库库及及其其应应用用系系统统,使使之之能能够够高高效效率率地地存存取取数数据据,满满足
2、足各各种种用用户户的的应应用用需需求求。数数据据库库设设计计通通常常是是在在一一个个通通用用的的DBMS支支持持下下进进行行的的,本本书书都都是是以以关关系系数数据据库库SQLServer2000为基础来设计数据库的。为基础来设计数据库的。n数数据据库库的的设设计计工工作作通通常常分分阶阶段段进进行行,不不同同的的阶阶段段完完成成不不同同的的设设计计内内容容。数数据据库库规规范范设设计计方方法法通通常常将将数数据库的设计分为据库的设计分为6个阶段,如图个阶段,如图8-1所示。所示。返回首页返回首页数据库的设计分为数据库的设计分为6个阶段个阶段n(1)需需求求分分析析。收收集集和和分分析析用用户
3、户对对系系统统的的信信息息需需求求和和处处理理需需求求,得得到到设设计计系系统统所所必必须须的的需需求求信信息息,建立系统说明文档。建立系统说明文档。n(2)概概念念结结构构设设计计。概概念念结结构构设设计计是是整整个个数数据据库库设设计计的的关关键键。它它通通过过对对用用户户的的需需求求进进行行综综合合、归归纳纳与抽象,形成一个独立于具体与抽象,形成一个独立于具体DBMS的概念模型。的概念模型。n(3)逻逻辑辑结结构构设设计计。在在概概念念模模型型的的基基础础上上导导出出一一种种DBMS支支持持的的逻逻辑辑数数据据库库模模型型(如如关关系系型型、网网络络型型或或层层次次型型),该该模模型型应
4、应满满足足数数据据库库存存取取、一一致致性性及运行等各方面的用户需求。及运行等各方面的用户需求。n(4)物物理理结结构构设设计计。从从一一个个满满足足用用户户需需求求的的已已确确定定的的逻逻辑辑模模型型出出发发,在在限限定定的的软软、硬硬件件环环境境下下,利利用用DBMS提提供供的的各各种种手手段段设设计计数数据据库库的的内内模模式式,即即设设计计数数据据的的存存储储结结构和存取方法。构和存取方法。n(5)数数据据库库实实施施。运运用用DBMS提提供供的的数数据据语语言言及及宿宿主主语语言言,根根据据逻逻辑辑设设计计和和物物理理设设计计的的结结果果建建立立数数据据库库,编编制制与与调调试试应应
5、用用程程序,组织数据入库,并进行试运行。序,组织数据入库,并进行试运行。n(6)数据库运行和维护。)数据库运行和维护。返回本节返回本节8.2需求分析需求分析n8.2.1 8.2.1 需求分析的任务需求分析的任务n8.2.2 8.2.2 需求分析的基本步骤需求分析的基本步骤n8.2.3 8.2.3 需求分析应用实例需求分析应用实例返回首页返回首页8.2.1需求分析的任务需求分析的任务根根据据需需求求分分析析的的目目标标,需需求求分分析析这这一一阶阶段段的的任务主要有两项:任务主要有两项:n(1)确确定定设设计计范范围围。通通过过详详细细调调查查现现实实世世界界要要处处理理的的对对象象(组组织织、
6、部部门门和和企企业业等等),弄弄清清现现行行系系统统(手手工工系系统统或或计计算算机机系系统统)的的功功能能划划分分、总总体体工工作作流流程程,明明确确用用户户的的各种需求。各种需求。n(2)数数据据收收集集与与分分析析。需需求求分分析析的的重重点点是是在在调调查查研研究究的的基基础础上上,获获得得数数据据库库设设计计所所必须的数据信息。必须的数据信息。返回本节返回本节8.2.2需求分析的基本步骤需求分析的基本步骤n1调调查查与与初初步步分分析析用用户户的的需需求求,确确定定系系统统的边界的边界n2分析和表达用户的需求分析和表达用户的需求1调查与初步分析用户的需求,确定系统的边界调查与初步分析
7、用户的需求,确定系统的边界n(1)首先调查组织机构情况。)首先调查组织机构情况。n(2)然后调查各部门的业务活动情况。)然后调查各部门的业务活动情况。n(3)在在熟熟悉悉了了业业务务活活动动的的基基础础上上,协协助助用用户户明明确确对对新新系系统统的的各各种种要要求求,包包括括信信息息要要求求、处处理理要要求求、安全性与完整性要求,这是调查的又一个重点。安全性与完整性要求,这是调查的又一个重点。n(4)最最后后对对前前面面调调查查的的结结果果进进行行初初步步分分析析,确确定定新新系系统统的的边边界界,确确定定哪哪些些功功能能由由计计算算机机完完成成或或将将来来由计算机完成,哪些活动由人工完成。
8、由计算机完成,哪些活动由人工完成。2分析和表达用户的需求分析和表达用户的需求n(1)数据流图。)数据流图。数数据据流流图图(DataFlowDiagram,简简称称DFD)是是一一种种最最常常用用的的结结构构化化分分析析工工具具,它它用用图图形形的的方方式式来来表表达达数数据据处处理理系系统统中中信信息息的的变变换换和和传传递递过过程程。如如图图8-4所所示示,数数据据流流图图有有4种基本符号。种基本符号。(2)数据字典。)数据字典。n1)数数据据项项条条目目:数数据据项项是是不不可可再再分分的的数数据据单单位位,它直接反映事物的某一特征。它直接反映事物的某一特征。n2)数据结构条目:反映了数
9、据之间的组合关系。)数据结构条目:反映了数据之间的组合关系。n3)数数据据流流条条目目:数数据据流流是是数数据据结结构构在在系系统统内内传传输输的路径。的路径。n4)数数据据文文件件条条目目:数数据据文文件件是是数数据据项项停停留留或或保保存存的地方,也是数据流的来源和去向之一。的地方,也是数据流的来源和去向之一。n5)处理过程条目。)处理过程条目。返回本节返回本节8.2.3需求分析应用实例需求分析应用实例n现现要要开开发发高高校校图图书书管管理理系系统统。经经过过可可行行性性分分析析和和初初步步的的需需求求调调查查,确确定定了了系系统统的的功功能边界,该系统应能完成下面的功能:能边界,该系统
10、应能完成下面的功能:n(1)读者注册。)读者注册。n(2)读者借书。)读者借书。n(3)读者还书。)读者还书。n(4)图书查询。)图书查询。n1数据流图数据流图n通通过过对对系系统统的的信信息息及及业业务务流流程程进进行行初初步步分分析析后后,首首先先抽抽象象出出该该系系统统最最高高层层的的数数据据流流图图,即即把把整整个个数数据据处处理理过过程程看看成成是是一一个个加加工的顶层数据流图,如图工的顶层数据流图,如图8-5所示。所示。n顶顶层层数数据据流流图图反反映映了了图图书书管管理理系系统统与与外外界界的的接接口口,但但未未表表明明数数据据的的加加工工要要求求,需需要要进进一一步步细细化化。
11、根根据据前前面面图图书书管管理理系系统统功功能能边边界界的的确确定定,再再对对图图书书管管理理系系统统顶顶层层数数据据流流图图中中的的处处理理功功能能做做进进一一步步分分解解,可可分分解解为为读读者者注注册册、借借书书、还还书书和和查查询询四四个个子子功功能能,这这样样就就得得到到了了图图书书管管理理系系统统的的第第0层层数数据流图,如图据流图,如图8-6所示。所示。n从从图图书书管管理理系系统统第第0层层数数据据流流图图中中可可以以看看出出,在在图图书书管管理理的的不不同同业业务务中中,借借书书、还还书书、查查询询这这几几个个处处理理较较为为复复杂杂,使使用用到到不不同同的的数数据据较较多多
12、,因因此此有有必必要要对对其其进进行行更更深深层层次次的的分分析析,即即构构建建这这些些处处理理的的第第1层层数数据据流流图图。下下面面的的图图8-7分分别别给给出出了了借借书书、还还书书、查查询询子功能的第子功能的第1层数据流图。层数据流图。2数据字典数据字典 n(1)数据项描述。)数据项描述。数据项名称:借书证号数据项名称:借书证号别名:卡号别名:卡号含义说明:惟一标识一个借书证含义说明:惟一标识一个借书证类型:字符型类型:字符型长度:长度:20n(2)数据结构描述。)数据结构描述。名称:读者类别含义说明:定义了一个读者类别的有关信息组成结构:类别代码+类别名称+可借阅数量+借阅天数+超期
13、罚款额名称:读者含义说明:定义了一个读者的有关信息组成结构:姓名+性别+所在部门+读者类型名称:图书含义说明:定义了一本图书的有关信息组成结构:图书编号+图书名称+作者+出版社+价格n(3)数据流(非数据项)说明。)数据流(非数据项)说明。数据流名称:借书单含义:读者借书时填写的单据来源:读者去向:审核借书数据流量:250份/天组成:借书证编号+借阅日期+图书编号数据流名称:还书单含义:读者还书时填写的单据来源:读者去向:审核还书数据流量:250份/天组成:借书证编号+还书日期+图书编号n(4)数据存储说明。)数据存储说明。数据存储名称:图书信息表含义说明:存放图书有关信息组成结构:图书+库存
14、数量说明:数量用来说明图书在仓库中的存放数数据存储名称:读者信息表含义说明:存放读者的注册信息组成结构:读者+卡号+卡状态+办卡日期说明:卡状态是指借书证当前被锁定还是正常使用数据存储名称:借书记录含义说明:存放读者的借书、还书信息组成结构:卡号+书号+借书日期+还书日期说明:要求能立即查询并修改n(5)处理过程说明。)处理过程说明。处理过程名称:审核借书证处理过程名称:审核借书证输入:借书证输入:借书证输出:认定合格的借书证输出:认定合格的借书证加加工工逻逻辑辑:根根据据读读者者信信息息表表和和读读者者借借书书证证,如如果果借借书书证证在在读读者者信信息息表表中中存存在在并并且且没没有有被被
15、锁锁定定,那那么么借借书书证证是是有有效效的的借借书书证证,否否则则是是无无效效的的借借书书证。证。返回本节返回本节8.3概念结构设计概念结构设计n8.3.1 8.3.1 概念结构设计的方法和步骤概念结构设计的方法和步骤n8.3.2 8.3.2 局部视图设计局部视图设计n8.3.3 8.3.3 视图的集成视图的集成n8.3.4 8.3.4 概念结构设计实例概念结构设计实例返回首页返回首页8.3.1概念结构设计的方法和步骤概念结构设计的方法和步骤n1自顶向下设计法自顶向下设计法 n2自底向上设计法自底向上设计法 n3由里向外设计法由里向外设计法 n4混合策略设计法混合策略设计法 返回本节返回本节
16、8.3.2局部视图设计局部视图设计n局局部部视视图图设设计计是是根根据据系系统统的的具具体体情情况况,在在多多层层的的数数据据流流图图中中选选择择一一个个适适当当层层次次的的数数据据流流图图,作作为为设设计计分分E-R图图的的出出发发点点,并并让让数数据据流流图图中中的的每每一一个个部部分分都都对对应应一一个个局局部部应应用用。选选择择好好局局部部应应用用之之后后,就就可可以以对对每每个个局局部部应应用用逐逐一一设设计计分分E-R图图了了。局局部部E-R图图的的设设计计分分为为如如下下的的几几个个步步骤骤,如如图图8-10所所示。示。n1确定实体类型和属性确定实体类型和属性实实体体和和属属性性
17、之之间间没没有有严严格格的的区区别别界界限限,但但对对于于属属性性来来讲讲,可可以以用用下下面面的的两两条条准准则则作作为为依据:依据:n(1)作作为为属属性性必必须须是是不不可可再再分分的的数数据据项项,也就是属性中不能再包含其他的属性。也就是属性中不能再包含其他的属性。n(2)属性不能与其他实体之间具有联系。)属性不能与其他实体之间具有联系。n2确定实体间的联系确定实体间的联系依依据据需需求求分分析析结结果果,考考察察任任意意两两个个实实体体类类型型之之间间是是否否存存在在联联系系,若若有有,则则确确定定其其类类型型(一一对对一一,一一对对多多或或多多对对多多),接接下下来来要要确确定定哪
18、哪些些联联系系是是有有意意义义的的,哪哪些些联联系系是是冗冗余余的的,并并消消除除冗冗余余的的联联系系。所所谓谓冗冗余余的的联联系系是是指指无无意意义义的的或或可可以以从从其其他他联联系系导导出出的的联系。联系。n3画出局部画出局部E-R图图确确定定了了实实体体及及实实体体间间的的联联系系后后,可可用用E-R图图描描述述出出来来。形形成成局局部部E-R图图之之后后,还还必必须须返返回回去去征征求求用用户户意意见见,使使之之如如实实地地反反映映现现实实世世界界,同同时时还还要要进进一一步步规规范范化化,以求改进和完善。每个局部视图必须满足:以求改进和完善。每个局部视图必须满足:n(1)对用户需求
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