数据库 第5章 数据库设计

数据库设计是创建高效、可靠和易于管理的数据库的关键步骤，这一过程涵盖了从需求分析到系统实施的多个阶段。本章重点介绍了数据库设计的三个主要阶段：可行性分析与研究、系统设计和设计实施与系统运行。 在可行性分析与研究阶段，设计者需全面调查现有的计算机系统和数据库管理系统，同时了解实际业务需求，评估设计的可行性和预期效果，包括性能、效益和投资成本，以编写可行性报告。 系统设计阶段进一步分为概念设计、逻辑结构设计和物理结构设计。概念设计阶段，设计者构建概念模型，它是一个与特定计算机系统和DBMS无关的模型，能清晰反映现实世界的实体和它们的关系。E-R（实体-联系）模型是此阶段常用的工具，通过矩形（实体）、椭圆（属性）和菱形（联系）来描绘实体、属性和联系，有助于用户理解和参与设计。概念结构设计通常涉及建立分E-R图、设计初步E-R图和形成基本E-R图这三个步骤，目的是将需求转化为清晰的模型，处理潜在的冲突并消除冗余。 在逻辑结构设计阶段，E-R图被转换为关系模型，定义数据表、字段和关系。物理结构设计则关注如何在特定数据库管理系统上最优化存储和访问效率，包括索引、分区、存储策略等。 设计实施与系统运行阶段，设计的正确性会通过验证和调试得到确认，然后正式上线运行。这一阶段还涉及数据库的维护和性能优化。 需求分析是数据库设计的基石，包括理解组织架构、业务流程、外部需求和长期规划，以确保数据库满足所有相关方的需求。例如，在教学管理系统中，识别学生、教师、课程和课外科技小组等实体，以及它们之间的多对多和一对一联系，是需求分析的重要内容。 数据库设计是一个涉及多方面考虑的复杂过程，需要深入理解业务需求，有效沟通，以及对数据库理论和技术的扎实掌握。设计师必须处理实体、属性和联系的定义，解决命名和结构冲突，消除冗余，以创建一个既实用又高效的数据库。在百货商店管理系统这样的案例中，设计者会考虑商品、供应商、库存等多个角度，构建符合业务逻辑的数据库模型。