數(shù)據(jù)庫(kù)原理課件-07數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì).ppt

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1、1,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論AnIntroductiontoDatabaseSystem第七章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì),2,第七章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì),7.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述7.2需求分析7.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.5數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)7.6數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施和維護(hù)7.7小結(jié),3,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述(續(xù)),什么是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是指對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫(kù)模式，建立數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠有效地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，滿足各種用戶的應(yīng)用需求（信息要求和處理要求）在數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域內(nèi)，常常把使用數(shù)據(jù)庫(kù)的各類系統(tǒng)統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)。,4,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具備的技術(shù)和知識(shí),數(shù)據(jù)庫(kù)的基本知識(shí)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)技術(shù)計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和程

2、序設(shè)計(jì)的方法和技巧軟件工程的原理和方法應(yīng)用領(lǐng)域的知識(shí),5,7.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述,7.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)7.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法7.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟7.1.4數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中的各級(jí)模式,返回,6,7.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn),數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的基本規(guī)律三分技術(shù)，七分管理，十二分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)應(yīng)該與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)相結(jié)合結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)框架或數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)行為（處理）設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)應(yīng)用程序、事務(wù)處理等,7,7.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)述,手工試湊法設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和水平有直接關(guān)系缺乏科學(xué)理論和工程方法的支持，工程的質(zhì)量難以保證使數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)成為一種技藝而不是工程技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行一段時(shí)間

3、后常常又不同程度地發(fā)現(xiàn)各種問題，增加了維護(hù)代價(jià),8,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)述（續(xù)）,規(guī)范設(shè)計(jì)法運(yùn)用軟件工程思想，按一定的設(shè)計(jì)規(guī)程用工程化方法設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)。從本質(zhì)上看仍是手工設(shè)計(jì)方法基本思想過(guò)程迭代和逐步求精（P202圖7.2）,9,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)述（續(xù)）,規(guī)范設(shè)計(jì)法(續(xù))典型方法新奧爾良（NewOrleans）方法將數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)分為四個(gè)階段基于E-R模型的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法概念設(shè)計(jì)階段廣泛采用3NF（第三范式）的設(shè)計(jì)方法邏輯階段可采用的有效方法ODL（ObjectDefinitionLanguage）方法面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法,10,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)述（續(xù)）,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法指在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的某些過(guò)程中模

4、擬某一規(guī)范化設(shè)計(jì)的方法，并以人的知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)為主導(dǎo)，通過(guò)人機(jī)交互方式實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的某些部分。計(jì)算機(jī)輔助軟件工程（ComputerAidedSoftwareEngineering，CASE）工具SYSBASE公司的PowerDesignerOracle公司的Design2000。,返回,11,7.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟,一、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作選定參加設(shè)計(jì)的人員數(shù)據(jù)庫(kù)分析設(shè)計(jì)人員應(yīng)用開發(fā)人員數(shù)據(jù)庫(kù)管理人員用戶代表,12,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）,二、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的過(guò)程(六個(gè)階段)⒈需求分析階段準(zhǔn)確了解與分析用戶需求（包括數(shù)據(jù)與處理）是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的基礎(chǔ)，是最困難、最耗費(fèi)時(shí)間的一步,13,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)

5、計(jì)的基本步驟（續(xù)）,⒉概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵通過(guò)對(duì)用戶需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象，形成一個(gè)獨(dú)立于具體DBMS的概念模型,14,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）,⒊邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個(gè)DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化⒋數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)階段為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)（包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法）,15,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）,⒌數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段運(yùn)用DBMS提供的數(shù)據(jù)語(yǔ)言、工具及宿主語(yǔ)言，根據(jù)邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的結(jié)果建立數(shù)據(jù)庫(kù)編制與調(diào)試應(yīng)用程序組織數(shù)據(jù)入庫(kù)并進(jìn)行試運(yùn)行,16,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）,⒍數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)階段數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過(guò)試運(yùn)行后即可投

6、入正式運(yùn)行。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中必須不斷地對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)、調(diào)整與修改。,17,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）,設(shè)計(jì)一個(gè)完善的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)往往是上述六個(gè)階段的不斷反復(fù)P202圖7.2,18,返回,19,7.1.4數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中的各級(jí)模式,數(shù)據(jù)庫(kù)各級(jí)模式的形成過(guò)程(P205圖7.4)需求分析階段綜合各個(gè)用戶的應(yīng)用需求概念設(shè)計(jì)階段形成獨(dú)立于機(jī)器特點(diǎn)，獨(dú)立于各個(gè)DBMS產(chǎn)品的概念模式(E-R圖),20,數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟（續(xù)）,邏輯設(shè)計(jì)階段首先將E-R圖轉(zhuǎn)換成具體的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品支持的數(shù)據(jù)模型，如關(guān)系模型，形成數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模式然后根據(jù)用戶處理的要求、安全性的考慮，在基本表的基礎(chǔ)上再建立必要的視圖(View

7、)，形成數(shù)據(jù)的外模式物理設(shè)計(jì)階段根據(jù)DBMS特點(diǎn)和處理的需要，進(jìn)行物理存儲(chǔ)安排，建立索引，形成數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)模式,21,7.2需求分析,需求分析就是分析用戶的需要與要求需求分析是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的起點(diǎn)需求分析的結(jié)果是否準(zhǔn)確地反映了用戶的實(shí)際要求，將直接影響到后面各個(gè)階段的設(shè)計(jì)，并影響到設(shè)計(jì)結(jié)果是否合理和實(shí)用結(jié)果得到數(shù)據(jù)字典描述的數(shù)據(jù)需求和數(shù)據(jù)流圖描述的處理需求,22,7.2需求分析,7.2.1需求分析的任務(wù)7.2.2需求分析的方法7.2.3數(shù)據(jù)字典,23,7.2.1需求分析的任務(wù),通過(guò)詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界要處理的對(duì)象（組織、部門、企業(yè)等），充分了解原系統(tǒng)（手工系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）工作概況，明確用戶的各種需求。在

8、此基礎(chǔ)上確定新系統(tǒng)的功能。新系統(tǒng)必須充分考慮今后可能的擴(kuò)充和改變，不能僅僅按當(dāng)前應(yīng)用需求來(lái)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)。,24,需求分析的任務(wù)（續(xù)）,需求分析的重點(diǎn)是調(diào)查、收集與分析用戶在數(shù)據(jù)管理中的信息要求、處理要求、安全性與完整性要求。1.信息要求用戶需要從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得信息的內(nèi)容與性質(zhì)由用戶的信息要求可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)要求，即在數(shù)據(jù)庫(kù)中需要存儲(chǔ)哪些數(shù)據(jù),25,2.處理要求對(duì)處理功能的要求對(duì)處理的響應(yīng)時(shí)間的要求對(duì)處理方式的要求(批處理/聯(lián)機(jī)處理)3.安全性與完整性要求,需求分析的任務(wù)（續(xù)）,26,確定用戶最終需求的難點(diǎn)用戶缺少計(jì)算機(jī)知識(shí)，開始時(shí)無(wú)法確定計(jì)算機(jī)究竟能為自己做什么，不能做什么，因此無(wú)法一下子準(zhǔn)確地表達(dá)自

9、己的需求，他們所提出的需求往往不斷地變化。設(shè)計(jì)人員缺少用戶的專業(yè)知識(shí)，不易理解用戶的真正需求，甚至誤解用戶的需求。新的硬件、軟件技術(shù)的出現(xiàn)也會(huì)使用戶需求發(fā)生變化。,需求分析的任務(wù)（續(xù)）,27,解決方法設(shè)計(jì)人員必須采用有效的方法，與用戶不斷深入地進(jìn)行交流，才能逐步得以確定用戶的實(shí)際需求,需求分析的任務(wù)（續(xù)）,返回,28,7.2.2需求分析的方法,調(diào)查清楚用戶的實(shí)際需求并進(jìn)行初步分析與用戶達(dá)成共識(shí)進(jìn)一步分析與表達(dá)這些需求,29,調(diào)查用戶需求的具體步驟,⑴調(diào)查組織機(jī)構(gòu)情況組織部門的組成情況各部門的職責(zé)等,30,調(diào)查用戶需求的具體步驟（續(xù)）,⑵調(diào)查各部門的業(yè)務(wù)活動(dòng)情況。調(diào)查重點(diǎn)之一。各個(gè)部門輸入和使用

10、什么數(shù)據(jù)如何加工處理這些數(shù)據(jù)輸出什么信息輸出到什么部門輸出結(jié)果的格式是什么,31,調(diào)查用戶需求的具體步驟（續(xù)）,⑶在熟悉業(yè)務(wù)活動(dòng)的基礎(chǔ)上，協(xié)助用戶明確對(duì)新系統(tǒng)的各種要求。調(diào)查重點(diǎn)之二。信息要求處理要求完全性與完整性要求,32,調(diào)查用戶需求的具體步驟（續(xù)）,⑷對(duì)前面調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行初步分析確定新系統(tǒng)的邊界確定哪些功能由計(jì)算機(jī)完成或?qū)?lái)準(zhǔn)備讓計(jì)算機(jī)完成確定哪些活動(dòng)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,33,常用調(diào)查方法,常用調(diào)查方法⑴跟班作業(yè)通過(guò)親身參加業(yè)務(wù)工作了解業(yè)務(wù)活動(dòng)的情況能比較準(zhǔn)確地理解用戶的需求，但比較耗時(shí)⑵開調(diào)查會(huì)通過(guò)與用戶座談來(lái)了解業(yè)務(wù)活動(dòng)情況及用戶需求⑶請(qǐng)專人介紹,3

11、4,常用調(diào)查方法（續(xù)）,⑷詢問對(duì)某些調(diào)查中的問題，可以找專人詢問⑸設(shè)計(jì)調(diào)查表請(qǐng)用戶填寫如果調(diào)查表設(shè)計(jì)合理，則很有效，且易于為用戶接受⑹查閱記錄查閱與原系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)記錄,35,進(jìn)一步分析和表達(dá)用戶需求,分析和表達(dá)用戶的需求的常用方法自頂向下的結(jié)構(gòu)化分析方法（StructuredAnalysis，簡(jiǎn)稱SA方法）SA方法從最上層的系統(tǒng)組織機(jī)構(gòu)入手，采用逐層分解的方式分析系統(tǒng)，并用數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典描述系統(tǒng)。,36,進(jìn)一步分析和表達(dá)用戶需求（續(xù)）,1．首先把任何一個(gè)系統(tǒng)都抽象為：例,數(shù)據(jù)流,數(shù)據(jù)流,,數(shù)據(jù)存儲(chǔ),信息要求,,數(shù)據(jù)來(lái)源,,處理,,數(shù)據(jù)輸出,,處理要求,,37,進(jìn)一步分析和表達(dá)用戶需求（續(xù)

12、）,2．分解處理功能和數(shù)據(jù)（1）分解處理功能將處理功能的具體內(nèi)容分解為若干子功能，再將每個(gè)子功能繼續(xù)分解，直到把系統(tǒng)的工作過(guò)程表達(dá)清楚為止。（2）分解數(shù)據(jù)在處理功能逐步分解的同時(shí)，其所用的數(shù)據(jù)也逐級(jí)分解，形成若干層次的數(shù)據(jù)流圖。數(shù)據(jù)流圖表達(dá)了數(shù)據(jù)和處理過(guò)程的關(guān)系。,38,進(jìn)一步分析和表達(dá)用戶需求（續(xù)）,（3）表達(dá)方法處理過(guò)程：用判定表或判定樹來(lái)描述數(shù)據(jù)：用數(shù)據(jù)字典來(lái)描述3．將分析結(jié)果再次提交給用戶，征得用戶的認(rèn)可,39,數(shù)據(jù)流圖,數(shù)據(jù)流圖是描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動(dòng)和處理的工具，表達(dá)了數(shù)據(jù)與處理的關(guān)系。數(shù)據(jù)流圖(DataFlowDiagram)簡(jiǎn)稱DFD，它是一種描述“分解”的圖示工具。它用直觀的圖

13、形清晰地描繪了系統(tǒng)的邏輯模型，圖中只是描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的流動(dòng)和處理的情況，具有直觀、形象、容易理解的優(yōu)點(diǎn)。,40,數(shù)據(jù)流圖(續(xù)),數(shù)據(jù)源點(diǎn)或終點(diǎn)(用矩形表示)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(用雙直線段或表示)；處理(用圓表示）；數(shù)據(jù)流(用箭頭表示)。,41,數(shù)據(jù)流圖(續(xù)),畫數(shù)據(jù)流圖（DFD）步驟：首先畫系統(tǒng)的輸入輸出，即先畫頂層數(shù)據(jù)流圖。頂層圖只包含一個(gè)加工，用以表示被開發(fā)的系統(tǒng)。畫系統(tǒng)內(nèi)部，即畫下層數(shù)據(jù)流圖。一般將層號(hào)從0號(hào)開始編號(hào)，采用自頂向下，由外向內(nèi)的原則。畫下層數(shù)據(jù)流圖時(shí)，則分解上層圖中的處理，一般沿著輸出入流的方向，凡數(shù)據(jù)流的組成或值發(fā)生變化的地方則設(shè)置一個(gè)處理，一直進(jìn)行到輸出數(shù)據(jù)流。如果處理的內(nèi)部

14、還有數(shù)據(jù)流，則繼續(xù)分解，直到每個(gè)處理足夠簡(jiǎn)單，不能再分解為止。不能分解的處理稱為基本處理。,42,數(shù)據(jù)流圖(續(xù)),數(shù)據(jù)流圖（DFD）注意事項(xiàng)：兩個(gè)處理之間可能有多個(gè)數(shù)據(jù)流編號(hào)：如果一張數(shù)據(jù)流圖中的某個(gè)加工分解成另一張數(shù)據(jù)流圖時(shí)，則上層圖為父圖，直接下層圖為子圖。子圖及其所有的加工都應(yīng)編號(hào)。數(shù)據(jù)流名稱只能是名詞或名詞短語(yǔ)，處理命名一般為動(dòng)賓結(jié)構(gòu)同一數(shù)據(jù)流可流向不同的加工，不同的加工可以流出相同的數(shù)據(jù)流流入流出簡(jiǎn)單存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)流不需要命名,43,例銷售管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖,44,判定樹與判定表,例如，“檢查訂購(gòu)單”的處理邏輯是：“如果金額超過(guò)500元，又未過(guò)期，則發(fā)出批準(zhǔn)單和提貨單；如果金額超過(guò)500元

15、，但過(guò)期了，則不發(fā)批準(zhǔn)單；如果金額低于500元，則不論是否過(guò)期都發(fā)出批準(zhǔn)單和提貨單，在過(guò)期的情況下還需發(fā)出通知單”。,45,判定樹與判定表(續(xù)),46,判定樹與判定表(續(xù)),判定樹本質(zhì)上同判定表是一樣的，當(dāng)用戶不易接受判定表這種描述方式時(shí)，我們可以用判定樹的形式，判定樹是一種圖形表示，更易被用戶理解。,47,7.2.3數(shù)據(jù)字典,一、數(shù)據(jù)字典的用途二、數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容,48,一、數(shù)據(jù)字典的用途,數(shù)據(jù)字典是各類數(shù)據(jù)描述的集合數(shù)據(jù)字典是進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要結(jié)果數(shù)據(jù)字典在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中占有很重要的地位,返回,49,二、數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容,數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容數(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)處理過(guò)程數(shù)

16、據(jù)項(xiàng)是數(shù)據(jù)的最小組成單位若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)可以組成一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)字典通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義來(lái)描述數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的邏輯內(nèi)容。,50,⒈數(shù)據(jù)項(xiàng),數(shù)據(jù)項(xiàng)是不可再分的數(shù)據(jù)單位對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)的描述數(shù)據(jù)項(xiàng)描述＝｛數(shù)據(jù)項(xiàng)名，數(shù)據(jù)項(xiàng)含義說(shuō)明，別名，數(shù)據(jù)類型，長(zhǎng)度，取值范圍，取值含義，與其他數(shù)據(jù)項(xiàng)的邏輯關(guān)系｝取值范圍、與其他數(shù)據(jù)項(xiàng)的邏輯關(guān)系定義了數(shù)據(jù)的完整性約束條件,51,數(shù)據(jù)項(xiàng)舉例,例：學(xué)生學(xué)籍管理子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)項(xiàng)以“學(xué)號(hào)”為例：數(shù)據(jù)項(xiàng)：學(xué)號(hào)含義說(shuō)明：唯一標(biāo)識(shí)每個(gè)學(xué)生別名：學(xué)生編號(hào)類型：字符型長(zhǎng)度：8取值范圍：00000000至99999999取值含義：前兩位標(biāo)別該學(xué)生所在年級(jí)，后六位按順序編號(hào)與其他數(shù)

17、據(jù)項(xiàng)的邏輯關(guān)系：,52,⒉數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),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。對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述＝｛數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名，含義說(shuō)明，組成:｛數(shù)據(jù)項(xiàng)或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)｝｝,53,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)舉例,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以“學(xué)生”為例“學(xué)生”是該系統(tǒng)中的一個(gè)核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：學(xué)生含義說(shuō)明：是學(xué)籍管理子系統(tǒng)的主體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，定義了一個(gè)學(xué)生的有關(guān)信息組成：學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，所在系，年級(jí),54,⒊數(shù)據(jù)流,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?。?duì)數(shù)據(jù)流的描述數(shù)據(jù)流描述＝｛數(shù)據(jù)流名，說(shuō)明，數(shù)據(jù)流來(lái)源，數(shù)據(jù)流去向，組成:｛數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)｝，平

18、均流量，高峰期流量｝數(shù)據(jù)流來(lái)源是說(shuō)明該數(shù)據(jù)流來(lái)自哪個(gè)過(guò)程數(shù)據(jù)流去向是說(shuō)明該數(shù)據(jù)流將到哪個(gè)過(guò)程去平均流量是指在單位時(shí)間（每天、每周、每月等）里的傳輸次數(shù)高峰期流量則是指在高峰時(shí)期的數(shù)據(jù)流量,55,數(shù)據(jù)流舉例,數(shù)據(jù)流“體檢結(jié)果”可如下描述：數(shù)據(jù)流：體檢結(jié)果說(shuō)明：學(xué)生參加體格檢查的最終結(jié)果數(shù)據(jù)流來(lái)源：體檢數(shù)據(jù)流去向：批準(zhǔn)組成：……平均流量：10000次左右高峰期流量：經(jīng)常在學(xué)期開學(xué)初進(jìn)行體檢時(shí),56,⒋數(shù)據(jù)存儲(chǔ),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)停留或保存的地方，也是數(shù)據(jù)流的來(lái)源和去向之一。對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的描述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)描述＝｛數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名，說(shuō)明，編號(hào)，流入的數(shù)據(jù)流，流出的數(shù)據(jù)流，組成:｛數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)｝，數(shù)據(jù)量，存取方式｝流入

19、的數(shù)據(jù)流：指出數(shù)據(jù)來(lái)源流出的數(shù)據(jù)流：指出數(shù)據(jù)去向數(shù)據(jù)量：每次存取多少數(shù)據(jù)，每天（或每小時(shí)、每周等）存取幾次等信息存取方法：批處理/聯(lián)機(jī)處理；檢索/更新；順序檢索/隨機(jī)檢索,57,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)舉例,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)“學(xué)生登記表”可如下描述：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：學(xué)生登記表說(shuō)明：記錄學(xué)生的基本情況流入數(shù)據(jù)流：……流出數(shù)據(jù)流：……組成：……數(shù)據(jù)量：每年3000張存取方式：隨機(jī)存取,58,⒌處理過(guò)程,處理過(guò)程的具體處理邏輯一般用判定表或判定樹來(lái)描述。數(shù)據(jù)字典中只需要描述處理過(guò)程的說(shuō)明性信息處理過(guò)程說(shuō)明性信息的描述處理過(guò)程描述＝｛處理過(guò)程名，說(shuō)明，輸入:｛數(shù)據(jù)流｝，輸出:｛數(shù)據(jù)流｝，處理:｛簡(jiǎn)要說(shuō)明｝｝,59,處理過(guò)程（續(xù)）,

20、簡(jiǎn)要說(shuō)明：主要說(shuō)明該處理過(guò)程的功能及處理要求功能：該處理過(guò)程用來(lái)做什么處理要求：處理頻度要求（如單位時(shí)間里處理多少事務(wù)，多少數(shù)據(jù)量）；響應(yīng)時(shí)間要求等處理要求是后面物理設(shè)計(jì)的輸入及性能評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn),60,處理過(guò)程舉例,處理過(guò)程“分配宿舍”可如下描述：處理過(guò)程：分配宿舍說(shuō)明：為所有新生分配學(xué)生宿舍輸入：學(xué)生，宿舍，輸出：宿舍安排處理：在新生報(bào)到后，為所有新生分配學(xué)生宿舍。要求同一間宿舍只能安排同一性別的學(xué)生，同一個(gè)學(xué)生只能安排在一個(gè)宿舍中。每個(gè)學(xué)生的居住面積不小于3平方米。安排新生宿舍其處理時(shí)間應(yīng)不超過(guò)15分鐘。,61,四、需求分析小結(jié),需求分析過(guò)程圖,62,需求分析小結(jié)(續(xù)),分析用戶活動(dòng)涉及的數(shù)

21、據(jù)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)流圖深入分析用戶的業(yè)務(wù)處理，以數(shù)據(jù)流圖的形式表示出數(shù)據(jù)的流向和對(duì)數(shù)據(jù)所進(jìn)行的加工。分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典是對(duì)數(shù)據(jù)描述的集中管理，它的功能是存儲(chǔ)和檢索各種數(shù)據(jù)描述（稱為元數(shù)據(jù)Metadata）。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)字典是進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要成果。,63,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論AnIntroductiontoDatabaseSystem第七章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)(續(xù)１),64,7.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),7.3.1概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.3.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)7.3.4視圖的集成本節(jié)小結(jié),65,7.3.1概念結(jié)構(gòu),什么是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求分析階段描

22、述的用戶應(yīng)用需求是現(xiàn)實(shí)世界的具體需求將需求分析得到的用戶需求，抽象為信息結(jié)構(gòu)即概念模型的過(guò)程就是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，它比數(shù)據(jù)模型更獨(dú)立于機(jī)器、更抽象，從而更加穩(wěn)定概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,返回,66,概念結(jié)構(gòu),DBMS支持的數(shù)據(jù)模型,概念模型,,認(rèn)識(shí)抽象,信息世界,機(jī)器世界,現(xiàn)實(shí)世界中客觀對(duì)象的抽象過(guò)程,現(xiàn)實(shí)世界,,,,需求分析,概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),67,概念結(jié)構(gòu)（續(xù)）,概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)（1）能真實(shí)、充分地反映現(xiàn)實(shí)世界，包括事物和事物之間的聯(lián)系，能滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)的處理要求。是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)真實(shí)模型。（2）易于理解，從而可以用它和不熟悉計(jì)算機(jī)的用戶交換意見，用戶

23、的積極參與是數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵。（3）易于更改，當(dāng)應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用要求改變時(shí)，容易對(duì)概念模型修改和擴(kuò)充。（4）易于向關(guān)系、網(wǎng)狀、層次等各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。,68,7.3.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟,設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)的四類方法自頂向下首先定義全局概念結(jié)構(gòu)的框架，然后逐步細(xì)化,69,7.3.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟,設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)的四類方法自底向上首先定義各局部應(yīng)用的概念結(jié)構(gòu)，然后將它們集成起來(lái)，得到全局概念結(jié)構(gòu),70,概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟（續(xù)）,逐步擴(kuò)張首先定義最重要的核心概念結(jié)構(gòu)，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)，直至總體概念結(jié)構(gòu),71,概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟（續(xù)）,混合策略

24、將自頂向下和自底向上相結(jié)合，用自頂向下策略設(shè)計(jì)一個(gè)全局概念結(jié)構(gòu)的框架，以它為骨架集成由自底向上策略中設(shè)計(jì)的各局部概念結(jié)構(gòu)。,72,概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法與步驟（續(xù)）,常用策略（P211圖7.8）自頂向下地進(jìn)行需求分析自底向上地設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)自底向上設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)的步驟（P211圖7.9）第1步：抽象數(shù)據(jù)并設(shè)計(jì)局部視圖第2步：集成局部視圖，得到全局概念結(jié)構(gòu),返回,73,7.3.3數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)抽象局部視圖設(shè)計(jì),74,數(shù)據(jù)抽象,概念結(jié)構(gòu)是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象從實(shí)際的人、物、事和概念中抽取所關(guān)心的共同特性，忽略非本質(zhì)的細(xì)節(jié)把這些特性用各種概念精確地加以描述這些概念組成了某種模型,75,數(shù)據(jù)抽象

25、（續(xù)）,三種常用抽象1.分類（Classification）定義某一類概念作為現(xiàn)實(shí)世界中一組對(duì)象的類型這些對(duì)象具有某些共同的特性和行為它抽象了對(duì)象值和型之間的“ismemberof”的語(yǔ)義在E-R模型中，實(shí)體型就是這種抽象例：P212圖7.10,76,,,77,數(shù)據(jù)抽象（續(xù)）,2.聚集（Aggregation）定義某一類型的組成成分它抽象了對(duì)象內(nèi)部類型和成分之間“ispartof”的語(yǔ)義在E-R模型中若干屬性的聚集組成了實(shí)體型，就是這種抽象例：P212圖7.11，圖7.12,78,,,79,數(shù)據(jù)抽象（續(xù)）,復(fù)雜的聚集，某一類型的成分仍是一個(gè)聚集,更復(fù)雜的聚集,80,數(shù)據(jù)抽象（續(xù)）,3.概括（G

26、eneralization）定義類型之間的一種子集聯(lián)系它抽象了類型之間的“issubsetof”的語(yǔ)義概括有一個(gè)很重要的性質(zhì)：繼承性。子類繼承超類上定義的所有抽象。例：P213圖7.130,81,,,82,數(shù)據(jù)抽象（續(xù)）,數(shù)據(jù)抽象的用途對(duì)需求分析階段收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織（聚集），形成實(shí)體實(shí)體的屬性，標(biāo)識(shí)實(shí)體的碼確定實(shí)體之間的聯(lián)系類型(1:1，1:n，m:n),返回,83,局部視圖設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)分E-R圖的步驟:⒈選擇局部應(yīng)用⒉逐一設(shè)計(jì)分E-R圖,返回,84,1.選擇局部應(yīng)用,需求分析階段，已用多層數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典描述了整個(gè)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)分E-R圖首先需要根據(jù)系統(tǒng)的具體情況，在多層的數(shù)據(jù)流圖中選

27、擇一個(gè)適當(dāng)層次的數(shù)據(jù)流圖，讓這組圖中每一部分對(duì)應(yīng)一個(gè)局部應(yīng)用，然后以這一層次的數(shù)據(jù)流圖為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)分E-R圖。,85,選擇局部應(yīng)用（續(xù)）,通常以中層數(shù)據(jù)流圖作為設(shè)計(jì)分E-R圖的依據(jù)。原因：高層數(shù)據(jù)流圖只能反映系統(tǒng)的概貌中層數(shù)據(jù)流圖能較好地反映系統(tǒng)中各局部應(yīng)用的子系統(tǒng)組成低層數(shù)據(jù)流圖過(guò)細(xì),86,選擇局部應(yīng)用（續(xù)）,返回,87,⒉逐一設(shè)計(jì)分E-R圖,任務(wù)標(biāo)定局部應(yīng)用中的實(shí)體、屬性、碼，實(shí)體間的聯(lián)系將各局部應(yīng)用涉及的數(shù)據(jù)分別從數(shù)據(jù)字典中抽取出來(lái)，參照數(shù)據(jù)流圖，標(biāo)定各局部應(yīng)用中的實(shí)體、實(shí)體的屬性、標(biāo)識(shí)實(shí)體的碼，確定實(shí)體之間的聯(lián)系及其類型（1:1，1:n，m:n）,88,逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）,如何

28、抽象實(shí)體和屬性實(shí)體：現(xiàn)實(shí)世界中一組具有某些共同特性和行為的對(duì)象就可以抽象為一個(gè)實(shí)體。對(duì)象和實(shí)體之間是“ismemberof"的關(guān)系。例：在學(xué)校環(huán)境中，可把張三、李四等對(duì)象抽象為學(xué)生實(shí)體。,89,逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）,屬性：對(duì)象類型的組成成分可以抽象為實(shí)體的屬性。組成成分與對(duì)象類型之間是“ispartof"的關(guān)系。例：學(xué)號(hào)、姓名、專業(yè)、年級(jí)等可以抽象為學(xué)生實(shí)體的屬性。其中學(xué)號(hào)為標(biāo)識(shí)學(xué)生實(shí)體的碼。,90,逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）,如何區(qū)分實(shí)體和屬性一般原則屬性不能再具有需要描述的性質(zhì)。即屬性必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，不能再由另一些屬性組成。屬性不能與其他實(shí)體具有聯(lián)系。聯(lián)系只發(fā)生在實(shí)體之間。符合上述

29、兩條特性的事物一般作為屬性對(duì)待。,91,逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）,實(shí)體與屬性是相對(duì)而言的。同一事物，在一種應(yīng)用環(huán)境中作為“屬性”，在另一種應(yīng)用環(huán)境中就可能作為“實(shí)體”。例：學(xué)校中的系，在某種應(yīng)用環(huán)境中，它只是作為“學(xué)生”實(shí)體的一個(gè)屬性，表明一個(gè)學(xué)生屬于哪個(gè)系；而在另一種環(huán)境中，由于需要考慮一個(gè)系的系主任、教師人數(shù)、學(xué)生人數(shù)、辦公地點(diǎn)等，這時(shí)它就需要作為實(shí)體了。為了簡(jiǎn)化E-R圖的處置，現(xiàn)實(shí)世界中的事物凡能夠作為屬性對(duì)待的，應(yīng)盡量作為屬性。,92,逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）,職稱作為一個(gè)實(shí)體,93,逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）,病房作為一個(gè)實(shí)體,94,逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）,設(shè)計(jì)分E-R圖的步驟（1）

30、以數(shù)據(jù)字典為出發(fā)點(diǎn)定義E-R圖。數(shù)據(jù)字典中的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“數(shù)據(jù)流”和“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”等已是若干屬性的有意義的聚合（2）按上面給出的準(zhǔn)則進(jìn)行必要的調(diào)整。,95,逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）,［實(shí)例］銷售管理子系統(tǒng)分E-R圖的設(shè)計(jì)銷售管理子系統(tǒng)的主要功能：處理顧客和銷售員送來(lái)的訂單工廠是根據(jù)訂貨安排生產(chǎn)的交出貨物同時(shí)開出發(fā)票收到顧客付款后，根據(jù)發(fā)票存根和信貸情況進(jìn)行應(yīng)收款處理,96,逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）,下圖是第一層數(shù)據(jù)流圖，虛線部分劃出了系統(tǒng)邊界,圖7.18銷售管理子系統(tǒng)第一層數(shù)據(jù)流圖,97,逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）,上圖中把系統(tǒng)功能又分為4個(gè)子系統(tǒng)，下面四個(gè)圖是第二層數(shù)據(jù)流圖,圖7.19接收訂單

31、,98,逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）,圖7.20處理訂單,99,逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）,圖7.21開發(fā)票,100,逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）,圖7.22支付過(guò)賬,101,逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）,分E-R圖的框架,102,逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）,參照第二層數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典，遵循兩個(gè)準(zhǔn)則，進(jìn)行如下調(diào)整：(1)訂單與訂單細(xì)節(jié)是1∶n的聯(lián)系(2)原訂單和產(chǎn)品的聯(lián)系實(shí)際上是訂單細(xì)節(jié)和產(chǎn)品的聯(lián)系。(3)圖7.21中“發(fā)票主清單”是一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，不必作為實(shí)體加入分E-R圖(4)工廠對(duì)大宗訂貨給予優(yōu)惠,103,逐一設(shè)計(jì)分E-R圖（續(xù)）,得到分E-R圖如下圖所示,銷售管理子系統(tǒng)的分E-R圖,104,逐一設(shè)計(jì)分

32、E-R圖（續(xù)）,對(duì)每個(gè)實(shí)體定義的屬性如下：顧客：{顧客號(hào)，顧客名，地址，電話，信貸狀況，賬目余額}訂單：{訂單號(hào)，顧客號(hào)，訂貨項(xiàng)數(shù)，訂貨日期，交貨日期，工種號(hào)，生產(chǎn)地點(diǎn)}訂單細(xì)則：{訂單號(hào)，細(xì)則號(hào)，零件號(hào)，訂貨數(shù)，金額}應(yīng)收賬款：{顧客號(hào)，訂單號(hào)，發(fā)票號(hào)，應(yīng)收金額，支付日期，支付金額，當(dāng)前余額，貨款限額}產(chǎn)品描述：{產(chǎn)品號(hào)，產(chǎn)品名，單價(jià)，重量}折扣規(guī)則：{產(chǎn)品號(hào)，訂貨量，折扣},105,7.3.4視圖的集成,各個(gè)局部視圖即分E-R圖建立好后，還需要對(duì)它們進(jìn)行合并，集成為一個(gè)整體的數(shù)據(jù)概念結(jié)構(gòu)即總E-R圖。,106,視圖的集成（續(xù)）,視圖集成的兩種方式一次集成（P219圖7.25(a)）一次集成

33、多個(gè)分E-R圖通常用于局部視圖比較簡(jiǎn)單時(shí)逐步累積式（P219圖7.25(b)）首先集成兩個(gè)局部視圖（通常是比較關(guān)鍵的兩個(gè)局部視圖）以后每次將一個(gè)新的局部視圖集成進(jìn)來(lái),107,視圖的集成（續(xù)）,集成局部E-R圖的步驟1.合并2.修改與重構(gòu),返回,108,一、合并分E-R圖，生成初步E-R圖,局部應(yīng)用所面向問題不同，由不同設(shè)計(jì)人員進(jìn)行局部設(shè)計(jì)，導(dǎo)致存在許多不一致的地方：各分E-R圖之間的沖突主要有三類：屬性沖突、命名沖突和結(jié)構(gòu)沖突。解決方法是根據(jù)應(yīng)用的語(yǔ)義對(duì)實(shí)體聯(lián)系的類型進(jìn)行綜合或調(diào)整。,109,⒈屬性沖突,兩類屬性沖突屬性域沖突：屬性值的類型、取值范圍或取值集合不同。例1，由于學(xué)號(hào)是數(shù)字，因此某

34、些部門（即局部應(yīng)用）將學(xué)號(hào)定義為整數(shù)形式，而由于學(xué)號(hào)不用參與運(yùn)算，因此另一些部門（即局部應(yīng)用）將學(xué)號(hào)定義為字符型形式。例2，某些部門（即局部應(yīng)用）以出生日期形式表示學(xué)生的年齡，而另一些部門（即局部應(yīng)用）用整數(shù)形式表示學(xué)生的年齡。,110,屬性沖突（續(xù)）,屬性取值單位沖突。例：學(xué)生的身高，有的以米為單位，有的以厘米為單位，有的以尺為單位。屬性沖突的解決方法通常用討論、協(xié)商等行政手段加以解決,111,⒉命名沖突,兩類命名沖突同名異義：不同意義的對(duì)象在不同的局部應(yīng)用中具有相同的名字例：局部應(yīng)用A中將教室稱為房間局部應(yīng)用B中將學(xué)生宿舍稱為房間異名同義（一義多名）：同一意義的對(duì)象在不同的局部應(yīng)用中具有不

35、同的名字例：有的部門把教科書稱為課本有的部門則把教科書稱為教材,112,命名沖突（續(xù)）,命名沖突可能發(fā)生在屬性級(jí)、實(shí)體級(jí)、聯(lián)系級(jí)上。其中屬性的命名沖突更為常見。命名沖突的解決方法通過(guò)討論、協(xié)商等行政手段加以解決,113,⒊結(jié)構(gòu)沖突,三類結(jié)構(gòu)沖突同一對(duì)象在不同應(yīng)用中具有不同的抽象例：“課程”在某一局部應(yīng)用中被當(dāng)作實(shí)體，在另一局部應(yīng)用中則被當(dāng)作屬性解決方法：通常是把屬性變換為實(shí)體或把實(shí)體變換為屬性，使同一對(duì)象具有相同的抽象。變換時(shí)要遵循兩個(gè)準(zhǔn)則。,114,結(jié)構(gòu)沖突（續(xù)）,同一實(shí)體在不同局部視圖中所包含的屬性不完全相同，或者屬性的排列次序不完全相同。產(chǎn)生原因：不同的局部應(yīng)用關(guān)心的是該實(shí)體的不同側(cè)面。

36、解決方法：使該實(shí)體的屬性取各分E-R圖中屬性的并集，再適當(dāng)設(shè)計(jì)屬性的次序。,115,結(jié)構(gòu)沖突（續(xù)）,學(xué)生,學(xué)號(hào),姓名,性別,平均成績(jī),,,,,(a)在局部應(yīng)用A中,116,結(jié)構(gòu)沖突（續(xù)）,學(xué)生,學(xué)號(hào),姓名,出生日期,年級(jí),,,,,(b)在局部應(yīng)用B中,所在系,,117,結(jié)構(gòu)沖突（續(xù)）,學(xué)生,學(xué)號(hào),姓名,政治面貌,,,,(c)在局部應(yīng)用C中,118,結(jié)構(gòu)沖突（續(xù)）,學(xué)生,政治面貌,學(xué)號(hào),出生日期,年級(jí),,,,,(d)合并后,所在系,,平均成績(jī),姓名,性別,,,,119,結(jié)構(gòu)沖突（續(xù)）,實(shí)體之間的聯(lián)系在不同局部視圖中呈現(xiàn)不同的類型例1：實(shí)體E1與E2在局部應(yīng)用A中是多對(duì)多聯(lián)系，而在局部應(yīng)用B中是一

37、對(duì)多聯(lián)系例2：在局部應(yīng)用X中E1與E2發(fā)生聯(lián)系，而在局部應(yīng)用Y中E1、E2、E3三者之間有聯(lián)系。解決方法：根據(jù)應(yīng)用語(yǔ)義對(duì)實(shí)體聯(lián)系的類型進(jìn)行綜合或調(diào)整。例P222,返回,120,二、修改與重構(gòu),基本任務(wù)消除不必要的冗余，設(shè)計(jì)生成基本E-R圖,121,修改與重構(gòu)（續(xù)）,1．冗余2．消除冗余的方法,返回,122,1．冗余,冗余的數(shù)據(jù)是指可由基本數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，冗余的聯(lián)系是指可由其他聯(lián)系導(dǎo)出的聯(lián)系。冗余數(shù)據(jù)和冗余聯(lián)系容易破壞數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性，給數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)增加困難并不是所有的冗余數(shù)據(jù)與冗余聯(lián)系都必須加以消除，有時(shí)為了提高某些應(yīng)用的效率，不得不以冗余信息作為代價(jià)。消除不必要的冗余后的初步E-R圖稱為基本E-

38、R圖。,123,2．消除冗余的方法,分析方法以數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖為依據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)字典中關(guān)于數(shù)據(jù)項(xiàng)之間邏輯關(guān)系的說(shuō)明來(lái)消除冗余。例：教師工資單中包括該教師的基本工資、各種補(bǔ)貼、應(yīng)扣除的房租水電費(fèi)以及實(shí)發(fā)工資。由于實(shí)發(fā)工資可以由前面各項(xiàng)推算出來(lái)，因此可以去掉，在需要查詢實(shí)發(fā)工資時(shí)根據(jù)基本工資、各種補(bǔ)貼、應(yīng)扣除的房租水電費(fèi)數(shù)據(jù)臨時(shí)生成。,124,消除冗余的方法（續(xù)）,如果是為了提高效率，人為地保留了一些冗余數(shù)據(jù)，則應(yīng)把數(shù)據(jù)字典中數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的說(shuō)明作為完整性約束條件。一種更好的方法是把冗余數(shù)據(jù)定義在視圖中,125,消除冗余的方法（續(xù)）,規(guī)范化理論函數(shù)依賴的概念提供了消除冗余聯(lián)系的形式化工具方法確定分E-R

39、圖實(shí)體之間的數(shù)據(jù)依賴FL。實(shí)體之間一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多的聯(lián)系可以用實(shí)體碼之間的函數(shù)依賴來(lái)表示。例：班級(jí)和學(xué)生之間一對(duì)多的聯(lián)系：學(xué)號(hào)?班級(jí)號(hào)學(xué)生和課程之間多對(duì)多的聯(lián)系：（學(xué)號(hào)，課程號(hào)）?成績(jī),126,消除冗余的方法（續(xù)）,2.求FL的最小覆蓋GL，差集為D=FL-GL。逐一考察D中的函數(shù)依賴，確定是否是冗余的聯(lián)系，若是，就把它去掉。,127,最后：驗(yàn)證整體概念結(jié)構(gòu),視圖集成后形成一個(gè)整體的數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)，對(duì)該整體概念結(jié)構(gòu)還必須進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，確保它能夠滿足下列條件：整體概念結(jié)構(gòu)內(nèi)部必須具有一致性，不存在互相矛盾的表達(dá)整體概念結(jié)構(gòu)能準(zhǔn)確地反映原來(lái)的每個(gè)視圖結(jié)構(gòu)，包括屬性、實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系整體概

40、念結(jié)構(gòu)能滿足需要分析階段所確定的所有要求,128,驗(yàn)證整體概念結(jié)構(gòu)（續(xù)）,整體概念結(jié)構(gòu)最終還應(yīng)該提交給用戶，征求用戶和有關(guān)人員的意見，進(jìn)行評(píng)審、修改和優(yōu)化，然后把它確定下來(lái)，作為數(shù)據(jù)庫(kù)的概念結(jié)構(gòu)，作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的依據(jù)。,返回,129,概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié),什么是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),130,概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié),概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行數(shù)據(jù)抽象，設(shè)計(jì)局部概念模式集成局部視圖，得到全局概念結(jié)構(gòu)驗(yàn)證整體概念結(jié)構(gòu),131,概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié),數(shù)據(jù)抽象分類聚集概括,132,概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié),設(shè)計(jì)局部視圖⒈選擇局部應(yīng)用⒉逐一設(shè)計(jì)分E-R圖標(biāo)定局部應(yīng)用中的實(shí)體、屬性、碼，實(shí)體間的聯(lián)系用E-R圖描述出來(lái),133,概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié),集成局部視圖1.合并分E-R圖，生成初步E-R圖消除沖突屬性沖突命名沖突結(jié)構(gòu)沖突2.修改與重構(gòu)消除不必要的冗余，設(shè)計(jì)生成基本E-R圖分析方法規(guī)范化理論,