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SQL Server 数据库设计 一、数据库设计的必要性 在实际的软件项目中，如果系统中需要存储的数据量比较大，需要设计的表比较多，表 与表之间的关系比较复杂，那我们就需要进行规范的数据库设置。如果不经过数据库的 设计，我们构建的数据库不合理、不恰当，那么数据库的维护、运行效率会有很大的问 题。这将直接影响到项目的运行性和可靠性。 二、什么是数据库设计 数据库设计实际上就是规划和结构化数据库中的数据对象以及这些数据对象之间的关系 过程。 三、数据库设计的重要性 Ø 不经过设计的数据库或是设计糟糕的数据库很可能导致 1、 数据库运行效率地下 2、 更新、删除、添加数据出现问题 Ø 良好设计的数据库 1、 执行效率高 2、 使应用程序更便于开发 3、 扩展性好 4、 维护性好 四、数据模型 数据模型就像是数据间联系的一个轮廓图，整个模型就像一个框架。 如果按照记录间联系的表示方式，对数据模型进行分类，可以分为：层次模型、网状模 型、关系模型。前两种又称为格式化数据模型。数据模型的好坏直接影响到数据库的性 能，所以数据模型的选择是数据库设计的首要任务。 Ø 实体-关系（E-R）数据模型 E-R数据模型（Entity-Relationship data model），即实体- 关系数据模型。E- R数据模型不同于传统的关系数据模型，它不是面向实现，而是面向现实物体的。 Ø 实体（Entity） 数据是用来描述现实中的物体的，而描述的对象都是形形色色的，有具体的、也有抽象 的；有物理上存在的、也有概念性的。凡是可以互相区别而且可以被人们认识的事、物 、概念等统统抽象为实体。多个相同的类型的实体可以称为实体集（Entity set）。因此，在E- R数据模型中，也有型与值之分；实体可以作为型来定义，每个实体可以是它的实例和值 。 Ø 属性（Attribute） 实体一般具体若干特征，这些特征称为实体的属性。而每个属性都有自己的取值范围， 在E-R数据模型中称为值集（value set）。在同一实体集中，每个实体的属性及其值集都是相同的，但可能取不同的值。属 性对应数据库表的列。 Ø 关系（Relationship） 实体之间会有各种关系，这些关系抽象为联系。不但实体可以有属性，关系也可以有属 性。 五、数据库设计步骤 Ø 数据库设计可以分为以下几个阶段 1、 需求分析阶段：分析客户的业务需求，特别是数据方面的需求 2、 概要设计阶段：绘制数据库的E- R图，并确认需求文档的正确性和完整性，E- R图是项目的设计人员、开发人员、测试人员，以及和客户进行沟通的重要凭据 3、 详细设计阶段：将概要设计阶段的E- R图转换为数据库表，进行逻辑设计，确定各个表之间的主外键关系，运用数据库的三范 式进行审核，并进行技术评审。最后决定选哪种数据库（Oracle、SQLServer、MySQL） 来建库、建表。 Ø 需求分析阶段：数据库系统分析 秀气分析阶段的重点是调查、收集、分析客户的业务数据需求以及数据的安全性、完整 性需求等。 需求分析步骤： 1、 确认业务需求 2、 标识关系实体 3、 标识每个实体的具有的属性 4、 确认实体之间的关系 Ø 概要设计阶段：绘制E-R图 作为数据库设计者，你需要和项目组内其他成员分享你的设计思路，共同研讨数据库设 计的合理性、安全性、完整性，并确认是否符合客户的业务需求。那么使用E- R图，这种图形化的表示方式最为直观。 * E-R图中的实体、属性和关系 上面的简单E- R图可以看出用户和收支之间的关系。在上图中可以看出：用矩形表示实体，实体是一般 名词；椭圆表示属性，一般也是名词；菱形表示关系，一般是动词。 * 映射基数 映射基数表示可以通过关系与该实体的个数。对于实体集A和B之间的二元关系，可能的 映射基数有： 1、 一对一：也就是A实体中最多只有一个B实体的关联，而B实体的最多只有一个A实体的关 联。用E-R图表示： 2、 一对多：A实体可以与B实体任意数量的进行关联，B中的实体最多与A中的一个实体关联 。E-R图表示： 3、 多对一：A实体最多与一个B实体进行关联，而B实体可以和任意多个A实体进行关联。E- R图表示： 4、 多对多：A实体可以有多个B实体，而B实体也可以有任意多个A实体。E-R图表示： * E-R图 E- R图可以以图形化的方式将数据库的整个逻辑结构表示出来，组成部分有： 1、 矩形表示实体集 2、 椭圆表示属性 3、 菱形表示关系、 4、 直线用来连接实体集与属性、实体集和关系 5、 直线箭头表示实体集之间映射基数 Ø 详细设计阶段：将E-R图转换为表 步骤如下： 1、 将各个实体转换为对应的表，将各属性转换为对应的列 2、 标识每张表的主键 3、 将实体之间的关系转换为表与表之间的主外 SQL数据库设计是软件开发中至关重要的一步，尤其是在处理大量数据和复杂关系的系统中。数据库设计的目的是确保数据的有效组织、高效访问以及系统的稳定性和可维护性。不进行设计或设计不佳的数据库可能导致运行效率低下，数据操作时出现错误，这对项目的整体运行性和可靠性有严重影响。 数据库设计主要包括以下几个关键方面： 1. **数据库设计的必要性**：在大型软件项目中，由于数据量大、表格多、关系复杂，规范的数据库设计是必不可少的。设计良好的数据库可以提高执行效率，简化应用程序开发，增强系统的扩展性和维护性。 2. **数据库设计的概念**：数据库设计涉及规划和结构化数据对象及它们之间的关系。它是一个从现实世界抽象出数据模型的过程。 3. **数据模型**：数据模型是数据间联系的抽象，常见的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型。其中，关系模型是最常用且易于理解的，如SQL Server所采用的模型。E-R（实体-关系）模型是一种面向对象的数据模型，用于描述实体、实体的属性以及实体间的关系。 - **实体（Entity）**：代表现实世界中的对象，可以是具体或抽象的，具有唯一性。 - **属性（Attribute）**：描述实体的特征，每个属性有一个值集，对应数据库中的列。 - **关系（Relationship）**：实体间的关联，可以有自己的属性，反映实体间的交互。 4. **数据库设计步骤**： - **需求分析**：了解业务需求，识别实体、属性和关系，确保数据安全性和完整性。 - **概要设计**：绘制E-R图，确认需求并作为团队沟通的基础。 - **详细设计**：将E-R图转化为实际的数据库表，设定主外键，遵循数据库范式，选择合适的数据库系统。 5. **E-R图的元素**：E-R图用矩形表示实体，椭圆表示属性，菱形表示关系，通过连线和箭头表示实体间的关系和映射基数，如一对一、一对多、多对一和多对多关系。 6. **映射基数**：描述了实体间关联的数量关系，例如一对一、一对多、多对一和多对多，这对于确定实体间的关系强度和数据约束至关重要。 7. **详细设计阶段**：此阶段将E-R图具体化为数据库表，明确表结构、主键和外键，确保数据的一致性和完整性。 SQL数据库设计是一个系统性的过程，包括需求理解、概念建模、详细设计和实施。有效的数据库设计能够提高系统的性能，降低维护成本，同时为应用程序提供坚实的数据基础。在设计过程中，需要充分考虑业务需求、数据关系和系统的扩展性，以实现最优的数据库架构。