数据库系统原理：BDB5 数据库设计.ppt

数据库系统原理中的BDB5数据库设计是一个复杂而关键的环节，它涉及到构建高效、稳定且满足用户需求的数据存储方案。数据库设计的目标是创建一个最佳的数据库模式，这不仅包括数据库本身的架构，还包括与其相关的应用程序，确保数据的有效存储和便捷访问。 数据库设计一般分为六个主要阶段： 1. **需求分析**：此阶段主要是理解用户对数据库的需求，包括信息需求（如存储哪些数据）、处理需求（如何处理数据）以及安全性与完整性的要求。需求分析通常通过绘制数据流图（DFD）和建立数据字典（DD）来完成。数据流图展示了数据在系统中的流动路径，而数据字典则提供了关于数据的详细描述，如数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程。 2. **概念结构设计**：这个阶段是将需求转化为概念模型，通常使用E-R（实体-关系）模型。E-R模型由实体（如人、地点、事物）、实体型、实体集、属性、域、联系等组成。实体间的联系可以是简单的一对一、一对多、多对一或多对多关系。复合属性允许将一个属性分解为更小的部分，多值属性表示一个实体在某个属性上有多个值。属性继承则是高层实体集的属性被低层实体集自动获取。 3. **逻辑结构设计**：这一阶段涉及将E-R模型转换为关系数据模型，并进行规范化处理，以消除数据冗余和提高数据一致性。常见的规范化包括第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）和BCNF（巴斯-科德范式）。 4. **物理结构设计**：考虑数据库的实际存储和访问效率，选择适当的索引策略、分区方法和存储格式，优化查询性能。 5. **数据库实施**：根据前面的设计，创建数据库表结构，编写SQL语句实现数据的插入、更新和删除，以及定义约束和触发器等。 6. **数据库运行和维护**：数据库上线后，需要持续监控其性能，定期备份，处理异常，进行必要的优化和更新，以适应业务变化。 在进行E-R模型设计时，需要仔细分析实体间的关系，例如在医院系统中，病人、医生和病历记录是基本实体，它们之间的联系可能包括预约、诊疗等。银行系统中，客户、账户和交易是核心实体，它们之间的关系可能涉及存款、取款、转账等操作。 数据库设计是一个综合考虑业务需求、数据组织和系统性能的过程，每个阶段都需要深入理解和细心规划，以确保最终的数据库系统能够高效、可靠地服务于其应用场景。