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数据库设计与开发规范
篇一:数据库设计参考标准
数据库设计参考标准
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一、概述
为明确公司项目中数据库逻辑设计及物理设计的内容和流程,特制定本规范,供数据库设计、开发及维护人员参考。
数据库设计方法目前可分为四类:直观设计法、规范设计法、计算机辅助设计法和自动化设计法。新奥尔良法是目前公认的比较完整和权威的一种规范设计法。新奥尔良法将数据库设计分成需求分析(分析用户需求)、概念设计(信息分析和定义)、逻辑设计(设计实现)和物理设计(物理数据库设计)。目前,常用的规范设计方法大多起源于新奥尔良法,并在设计的每一阶段采用一些辅助方法来具体实现。
以下是两种常用的规范设计方法:
1. 基于E-R模型的数据库设计方法。该方法是由于1976年提
出的数据库设计方法,其基本思想是在需求分析的基础上,用E-R(实体—联系)图构造一个反映现实世界实体之间联系的企业模式,然后再将此企业模式转换成基于某一特定的DBMS的概念模式。
2. 基于3NF的数据库设计方法。该方法是由S·Atre提出的结构化设计方法,
其基本思想是在需求分析的基础上,确定数据库模式中的全部属性和属性间的依赖关系,将它们组织在一个单一的关系模式中,然后再分析模式中不符合3NF的约束条件,将其进行投影分解,规范成若干个3NF关系模式的集合。其具体设计步骤分为五个阶段:
(1) 设计企业模式,利用规范化得到的3NF关系模式画出企业模式;
(2) 设计数据库的概念模式,把企业模式转换成DBMS所能接受的
概念模式,并根据概念模式导出各个应用的外模式;
(3) 设计数据库的物理模式(存储模式);
(4) 对物理模式进行评价;
(5) 实现数据库。
备注:数据库设计规范、数据编程规范、数据库物理设计规范中以Oracle数据库为例,其它结构的数据库类似。
二、
[2] 数据库设计流程
以规范性设计为例,把数据库设计流程分为以下几个阶段。
(一) 需求分析阶段
1. 需求收集和分析,得到数据字典描述的数据需求和数据流图描述的处理
需求。
2. 需求分析的重点:调查、收集与分析用户在数据管理中的信息要求、处
理要求、安全性与完整性要求。
3. 需求分析的方法:调查组织机构情况、各部门的业务活动情况、协助用
户明确对新系统的各种要求、确定新系统的边界。
4. 常用的调查方法有:跟班作业、开调查会、请专人介绍、询问、设计调
查表请用户填写、查阅记录。
5. 分析和表达用户需求的方法:主要包括自顶向下和自底向上两类方法。
采用逐层分解的方式分析系统,并把每一层用数据流图和数据字典描述。
6. 数据流图(Data Flow Diagram,DFD)表达了数据和处理过程的关系。
系统中的数据则借助数据字典(Data Dictionary,简称DD)来描述。
(二) 概念结构设计阶段
概念模型用于信息世界的建模。概念模型不依赖于某一个DBMS支持的数据模型。通过对用户需求进行综合、归纳与抽象,形成一个独立于具体DBMS的概念模型,可以用E-R图表示。概念模型可以转换为计算机上某一DBMS支持的特定数据模型,其特点为:
1. 具有较强的语义表达能力,能够方便、直接地表达应用中的各种语义知
识。
2. 应该简单、清晰、易于用户理解,是用户与数据库设计人员之间进行交
流的语言。
(三) 逻辑设计阶段
将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型(例如关系模型),并对其进行优化。将E-R图转换为关系模型实际上就是要将实体、实体的属性和实体之间的联系转化为关系模式,这种转换一般遵循如下原则:
1. 一个实体型转换为一个关系模式,实体的属性就是关系的属性;
2. 一个多对多的联系转换为一个关系模式。
数据模型的优化,确定数据依赖,消除冗余的联系,确定各关系模式分别属于第几范式。确定是否要对它们进行合并或分解。一般来说将关系分解为3NF的标准。
(四) 物理设计阶段
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为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构(包括存储结构和存取方法)。根据DBMS特点和处理的需要,进行物理存储安排,设计索引,形成数据库内模式。
(五) 数据库实施阶段
运用DBMS提供的数据语言(例如SQL)及其宿主语言(例如C),根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库,编制与调试应用程序,组织数据入库,并进行试运行。
(六) 数据库运行维护阶段
在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。内容包括:数据库的转储和恢复、数据库的安全性、完整性控