系统概要设计 数据结构设计

《系统概要设计 数据结构设计》 在系统概要设计阶段，数据结构设计是一个至关重要的环节，它涉及逻辑结构设计和物理结构设计，以及E-R图的转换。我们来详细探讨逻辑结构设计。 逻辑结构设计的目标是将基本的E-R图转化为与所选数据库管理系统（DBMS）支持的数据模型相匹配的逻辑结构。这一过程通常包括以下几个步骤：从概念模型到一般数据模型（如关系、网状、层次模型），再到特定DBMS支持的数据模型，最后到优化的数据模型。在这个过程中，我们需要考虑DBMS的特点和限制，以及优化方法，确保数据模型的高效性和合理性。 E-R图向关系模型的转换是逻辑结构设计中的关键任务。一个实体在关系模型中通常转换为一个关系模式，其属性成为关系的属性，实体的码则成为关系的码。对于不同类型的联系，如1:1、1:n、m:n，有相应的转换规则。例如，1:1联系可以单独转换为一个关系模式，也可以合并；1:n联系可以与n端关系模式合并；m:n联系则转换为一个关系模式；多元联系则同样转换为关系模式。通过这样的转换，可以得到如部门、职工、办公室、项目、电话和工资历史等关系模式。 接下来是数据模型的优化，这通常基于规范化理论进行，目的是消除冗余，提高数据操作效率和存储空间利用率。通过确定数据依赖，分析各关系模式的范式，根据用户需求决定是否需要合并或分解关系模式。优化后，我们可以设计用户子模式，即视图，以满足不同用户的局部应用需求，同时保证系统的安全性和用户使用的便捷性。 数据库的物理设计是为给定的逻辑数据模型选择最适合应用需求的物理结构。它需要考虑应用环境、事务处理、数据访问频率和响应时间等因素，目标是实现事务响应时间短、存储空间利用率高和事务吞吐率大的理想状态。物理设计主要包括设计数据的物理存储结构和存取方法，例如关系、索引、聚簇等，并对这些结构进行评价，以确保时间效率、空间效率和维护成本的平衡。 物理设计的步骤包括确定数据对象、存储位置、存储结构、存取方法，以及系统配置。例如，区分不同类型的数据，选择适当的索引结构，配置系统参数等。需要评估物理结构，以确保其性能符合预期，满足用户需求。 总结来说，系统概要设计中的数据结构设计是一项复杂而关键的任务，涵盖了从E-R图到关系模型的转换、数据模型的优化、用户子模式设计，以及数据库的物理设计等多个层面。每个步骤都需要深思熟虑，以确保最终设计出的数据库系统既能够高效地处理数据，又能适应用户的各种需求。