第七章数据库设计 - 《数据库系.ppt

《第七章数据库设计 - 《数据库系.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第七章数据库设计 - 《数据库系.ppt（207页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 数据库系统概论数据库系统概论An Introduction to Database System第七章第七章 数据库设计数据库设计An Introduction to Database System第七章第七章 数据库设计数据库设计7.1 数据库设计概述数据库设计概述7.2 需求分析需求分析7.3 概念结构设计概念结构设计7.4 逻辑结构设计逻辑结构设计7.5 数据库的物理设计数据库的物理设计7.6 数据库实施和维护数据库实施和维护7.7 小结小结An Introduction to Database System数据库设计概述数据库设计概述v 数据库设计数据库设计是指对于一个给定的应用环境

2、，构造（设计）优化的数据库逻辑模式和物理结构，并据此建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储和管理数据，满足各种用户的应用需求，包括信息管理要求和数据操作要求。目标：为用户和各种应用系统提供一个信息基础设施和高效率的运行环境An Introduction to Database System7.1 数据库设计概述数据库设计概述7.1.1 数据库设计的特点数据库设计的特点7.1.2 数据库设计方法数据库设计方法7.1.3 数据库设计的基本步骤数据库设计的基本步骤7.1.4 数据库设计过程中的各级模式数据库设计过程中的各级模式An Introduction to Database System7

3、.1.1 数据库设计的特点数据库设计的特点v数据库建设的基本规律三分技术，七分管理，十二分基础数据 管理 数据库建设项目管理 企业（即应用部门）的业务管理 基础数据 收集、入库 更新新的数据v结构（数据）设计和行为（处理）设计相结合 将数据库结构设计和数据处理设计密切结合An Introduction to Database System数据库设计的特点（续）数据库设计的特点（续）现实世界现实世界概念模型设计概念模型设计子模式设计子模式设计物理数据库设计物理数据库设计逻辑数据库设计逻辑数据库设计建立数据库建立数据库数据分析数据分析功能分析功能分析功能模型功能模型功能说明功能说明事务设计事务设计

4、程序说明程序说明应用程序设计应用程序设计程序编码调试程序编码调试结构和行为分离的设计 An Introduction to Database System7.1 数据库设计概述数据库设计概述7.1.1 数据库设计的特点数据库设计的特点7.1.2 数据库设计方法数据库设计方法7.1.3 数据库设计的基本步骤数据库设计的基本步骤7.1.4 数据库设计过程中的各级模式数据库设计过程中的各级模式An Introduction to Database System7.1.2 数据库设计方法数据库设计方法v 手工与经验相结合方法 设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系数据库运行一段时间后常常不同程度地发

5、现各种问题，增加了维护代价v规范设计法基本思想：过程迭代和逐步求精An Introduction to Database System数据库设计方法（续）数据库设计方法（续）v新奥尔良（New Orleans）方法将数据库设计分为若干阶段和步骤 v基于E-R模型的数据库设计方法概念设计阶段广泛采用v3NF（第三范式）的设计方法逻辑阶段可采用的有效方法 vODL（Object Definition Language）方法面向对象的数据库设计方法An Introduction to Database System数据库设计方法（续）数据库设计方法（续）v计算机辅助设计ORACLE Designer

6、 2000SYBASE PowerDesignerAn Introduction to Database System7.1 数据库设计概述数据库设计概述7.1.1 数据库设计的特点数据库设计的特点7.1.2 数据库设计方法数据库设计方法7.1.3 数据库设计的基本步骤数据库设计的基本步骤7.1.4 数据库设计过程中的各级模式数据库设计过程中的各级模式An Introduction to Database System7.1.3 数据库设计的基本步骤数据库设计的基本步骤v数据库设计分6个阶段需求分析概念结构设计逻辑结构设计物理结构设计数据库实施数据库运行和维护 v需求分析和概念设计独立于任何数

7、据库管理系统 v逻辑设计和物理设计与选用的DBMS密切相关An Introduction to Database System数据库设计的基本步骤（续）数据库设计的基本步骤（续）一、数据库设计的准备工作：选定参加设计的人1.系统分析人员、数据库设计人员 自始至终参与数据库设计2.用户和数据库管理员 主要参加需求分析和数据库的运行维护3.应用开发人员（程序员和操作员）在系统实施阶段参与进来，负责编制程序和准备软硬件环境 An Introduction to Database System数据库设计的基本步骤（续）数据库设计的基本步骤（续）二、数据库设计的过程(六个阶段)需求分析阶段准确了解与分析

8、用户需求（包括数据与处理）最困难、最耗费时间的一步An Introduction to Database System数据库设计的基本步骤（续）数据库设计的基本步骤（续）概念结构设计阶段整个数据库设计的关键通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型An Introduction to Database System数据库设计的基本步骤（续）数据库设计的基本步骤（续）逻辑结构设计阶段将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型对其进行优化An Introduction to Database System数据库设计的基本步骤（续）数据库设计的基本步骤（续）数据库物理

9、设计阶段为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）An Introduction to Database System数据库设计的基本步骤（续）数据库设计的基本步骤（续）数据库实施阶段运用DBMS提供的数据库语言（如SQL）及宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库编制与调试应用程序组织数据入库进行试运行An Introduction to Database System数据库设计的基本步骤（续）数据库设计的基本步骤（续）数据库运行和维护阶段数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改An Introd

10、uction to Database System数据库设计的基本步骤（续）数据库设计的基本步骤（续）设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断反复（P202图7.2）v把数据库设计和对数据库中数据处理的设计紧密结合起来v将这两个方面的需求分析、抽象、设计、实现在各个阶段同时进行，相互参照，相互补充，以完善两方面的设计An Introduction to Database System数据库设计各个阶段的设计描述An Introduction to Database System7.1 数据库设计概述数据库设计概述7.1.1 数据库设计的特点数据库设计的特点7.1.2 数据库设计方法

11、数据库设计方法7.1.3 数据库设计的基本步骤数据库设计的基本步骤7.1.4 数据库设计过程中的各级模式数据库设计过程中的各级模式An Introduction to Database System7.1.4数据库设计过程中的各级模式数据库设计过程中的各级模式数据库设计不同阶段形成的数据库各级模式数据库的各级模式 An Introduction to Database System第七章第七章 数据库设计数据库设计7.1 数据库设计概述数据库设计概述7.2 需求分析需求分析7.3 概念结构设计概念结构设计7.4 逻辑结构设计逻辑结构设计7.5 数据库的物理设计数据库的物理设计7.6 数据库实施

12、和维护数据库实施和维护7.7 小结小结An Introduction to Database System7.2 需求分析需求分析7.2.1 需求分析的任务需求分析的任务7.2.2 需求分析的方法需求分析的方法7.2.3 数据字典数据字典An Introduction to Database System7.2.1 需求分析的任务需求分析的任务v需求分析的任务v需求分析的重点v需求分析的难点An Introduction to Database System需求分析的任务需求分析的任务v详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等）v充分了解原系统（手工系统或计算机系统）v明确用户的各种需

13、求v确定新系统的功能v充分考虑今后可能的扩充和改变An Introduction to Database System需求分析的重点需求分析的重点v调查的重点是“数据”和“处理”，获得用户对数据库要求 信息要求处理要求安全性与完整性要求An Introduction to Database System需求分析的难点需求分析的难点v确定用户最终需求用户缺少计算机知识设计人员缺少用户的专业知识v解决方法设计人员必须不断深入地与用户进行交流An Introduction to Database System7.2 需求分析需求分析7.2.1 需求分析的任务需求分析的任务7.2.2 需求分析的方法需

14、求分析的方法7.2.3 数据字典数据字典An Introduction to Database System7.2.2 需求分析的方法需求分析的方法v调查需求v达成共识v分析表达需求An Introduction to Database System调查用户需求的具体步骤调查用户需求的具体步骤 调查组织机构情况 调查各部门的业务活动情况。在熟悉业务活动的基础上，协助用户明确对新系统的各种要求。确定新系统的边界An Introduction to Database System常用调查方法常用调查方法(1)跟班作业(2)开调查会(3)请专人介绍(4)询问(5)设计调查表请用户填写(6)查阅记录A

15、n Introduction to Database System进一步分析和表达用户需求进一步分析和表达用户需求v结构化分析方法（Structured Analysis，简称SA方法）从最上层的系统组织机构入手 自顶向下、逐层分解分析系统An Introduction to Database System进一步分析和表达用户需求（续）进一步分析和表达用户需求（续）1首先把任何一个系统都抽象为：数据流数据流数据流数据流数据数据存储存储信息要求信息要求数据数据来源来源处理处理数据数据输出输出处理要求处理要求An Introduction to Database System进一步分析和表达用户需

16、求（续）进一步分析和表达用户需求（续）2分解处理功能和数据 (1)分解处理功能将处理功能的具体内容分解为若干子功能 (2)分解数据处理功能逐步分解同时，逐级分解所用数据，形成若干层次的数据流图 (3)表达方法 处理逻辑：用判定表或判定树来描述 数据：用数据字典来描述3将分析结果再次提交给用户，征得用户的认可An Introduction to Database System需求分析过程需求分析过程需求分析过程 An Introduction to Database System7.2 需求分析需求分析7.2.1 需求分析的任务需求分析的任务7.2.2 需求分析的方法需求分析的方法7.2.3 数

17、据字典数据字典An Introduction to Database System7.2.3 数据字典数据字典v 数据字典的用途进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要结果v 数据字典的内容数据项数据结构数据流数据存储处理过程An Introduction to Database System 数据项数据项v 数据项是不可再分的数据单位v 对数据项的描述 数据项描述 数据项名，数据项含义说明，别名，数据类型，长度，取值范围，取值含义，与其他数据项的逻辑关系，数据项之间的联系 An Introduction to Database System 数据结构数据结构v数据结构反映了数据之间的组合关系

18、。v 一个数据结构可以由若干个数据项组成，也可以由若干个数据结构组成，或由若干个数据项和数据结构混合组成。v 对数据结构的描述 数据结构描述数据结构名，含义说明，组成:数据项或数据结构An Introduction to Database System 数据流数据流v 数据流是数据结构在系统内传输的路径。v 对数据流的描述 数据流描述 数据流名，说明，数据流来源，数据流去向，组成:数据结构，平均流量，高峰期流量An Introduction to Database System 数据存储数据存储v数据存储是数据结构停留或保存的地方，也是数据流的来源和去向之一。v对数据存储的描述 数据存储描述数

19、据存储名，说明，编号，输入的数据流，输出的数据流，组成:数据结构，数据量，存取频度，存取方式An Introduction to Database System 处理过程处理过程v具体处理逻辑一般用判定表或判定树来描述v处理过程说明性信息的描述处理过程描述处理过程名，说明，输入:数据流，输出:数据流，处理:简要说明An Introduction to Database System数据字典举例数据字典举例例：学生学籍管理子系统的数据字典。数据项，以“学号”为例：数据项：学号 含义说明：唯一标识每个学生别名：学生编号 类型：字符型 长度：8 取值范围：00000000至99999999取值含义：

20、前两位标别该学生所在年级，后六位按顺序编号与其他数据项的逻辑关系：An Introduction to Database System处理过程（续处理过程（续）数据结构，以“学生”为例“学生”是该系统中的一个核心数据结构：数据结构：学生 含义说明：是学籍管理子系统的主体数据结构，定义了一个学生的有关信息 组成：学号，姓名，性别，年龄，所在系，年级An Introduction to Database System处理过程（续）处理过程（续）数据流，“体检结果”可如下描述：数据流：体检结果 说明：学生参加体格检查的最终结果 数据流来源：体检 数据流去向：批准 组成：平均流量：高峰期流量：An I

21、ntroduction to Database System处理过程（续）处理过程（续）数据存储，“学生登记表”可如下描述：数据存储：学生登记表 说明：记录学生的基本情况流入数据流：流出数据流：组成：数据量：每年3000张 存取方式：随机存取 An Introduction to Database System处理过程（续）处理过程（续）处理过程“分配宿舍”可如下描述：处理过程：分配宿舍说明：为所有新生分配学生宿舍输入：学生，宿舍输出：宿舍安排处理：在新生报到后，为所有新生分配学生宿舍。要求同一间宿舍只能安排同一性别的学生，同一个学生只能安排在一个宿舍中。每个学生的居住面积不小于3平方米。安排

22、新生宿舍其处理时间应不超过15分钟。An Introduction to Database System数据字典数据字典v数据字典是关于数据库中数据的描述，是元数据，而不是数据本身v数据字典在需求分析阶段建立，在数据库设计过程中不断修改、充实、完善 An Introduction to Database System需求分析小结需求分析小结v设计人员应充分考虑到可能的扩充和改变，使设计易于更改，系统易于扩充 v必须强调用户的参与An Introduction to Database System第七章第七章 数据库设计数据库设计7.1 数据库设计概述数据库设计概述7.2 需求分析需求分析7.3

23、 概念结构设计概念结构设计7.4 逻辑结构设计逻辑结构设计7.5 数据库的物理设计数据库的物理设计7.6 数据库实施和维护数据库实施和维护7.7 小结小结An Introduction to Database System7.3 概念结构设计概念结构设计7.3.1 概念结构概念结构7.3.2 概念结构设计的方法与步骤概念结构设计的方法与步骤7.3.3 数据抽象与局部视图设计数据抽象与局部视图设计7.3.4 视图的集成视图的集成An Introduction to Database System7.3.1 概念结构概念结构v什么是概念结构设计将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程

24、就是概念结构设计概念结构是各种数据模型的共同基础，它比数据模型更独立于机器、更抽象，从而更加稳定概念结构设计是整个数据库设计的关键An Introduction to Database System概念结构（续）概念结构（续）现实世界现实世界机器世界机器世界信息世界信息世界需求分析需求分析概念结构设计概念结构设计An Introduction to Database System概念结构（续）概念结构（续）v概念结构设计的特点 (1)能真实、充分地反映现实世界 (2)易于理解 (3)易于更改 (4)易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换An Introduction to Database

25、System概念结构（续）概念结构（续）v描述概念模型的工具E-R模型An Introduction to Database System7.3 概念结构设计概念结构设计7.3.1 概念结构概念结构7.3.2 概念结构设计的方法与步骤概念结构设计的方法与步骤7.3.3 数据抽象与局部视图设计数据抽象与局部视图设计7.3.4 视图的集成视图的集成An Introduction to Database System7.3.2 概念结构设计的方法与步骤概念结构设计的方法与步骤v设计概念结构的四类方法自顶向下 首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化自顶向下策略An Introduction to D

26、atabase System7.3.2 概念结构设计的方法与步骤概念结构设计的方法与步骤自底向上 首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念结构自底向上策略An Introduction to Database System概念结构设计的方法与步骤（续）概念结构设计的方法与步骤（续）逐步扩张 首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充，以滚雪球的方式逐步生成其他概念结构，直至总体概念结构逐步扩张策略An Introduction to Database System概念结构设计的方法与步骤（续）概念结构设计的方法与步骤（续）混合策略 将自顶向下和自底向上相结合，用自顶向下策

27、略设计一个全局概念结构的框架，以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。An Introduction to Database System概念结构设计的方法与步骤（续）概念结构设计的方法与步骤（续）v常用策略自顶向下地进行需求分析自底向上地设计概念结构An Introduction to Database System概念结构设计的方法与步骤（续）概念结构设计的方法与步骤（续）v自底向上设计概念结构的步骤 第1步：抽象数据并设计局部视图第2步：集成局部视图，得到全局概念结构An Introduction to Database System7.3 概念结构设计概念结构设计7.3.1

28、 概念结构概念结构7.3.2 概念结构设计的方法与步骤概念结构设计的方法与步骤7.3.3 数据抽象与局部视图设计数据抽象与局部视图设计7.3.4 视图的集成视图的集成An Introduction to Database System7.3.3 数据抽象与局部视图设计数据抽象与局部视图设计v数据抽象v局部视图设计An Introduction to Database System数据抽象数据抽象v抽象是对实际的人、物、事和概念中抽取所关心的共同特性，忽略非本质的细节，并把这些特性用各种概念精确地加以描述。概念结构是对现实世界的一种抽象An Introduction to Database Sy

29、stem数据抽象（续）数据抽象（续）v三种常用抽象1.分类（Classification）定义某一类概念作为现实世界中一组对象的类型抽象了对象值和型之间的“is member of”的语义An Introduction to Database System数据抽象（续）数据抽象（续）An Introduction to Database System数据抽象（续）数据抽象（续）2.聚集（Aggregation）定义某一类型的组成成分抽象了对象内部类型和成分之间“is part of”的语义An Introduction to Database System数据抽象（续）数据抽象（续）聚集 An

30、 Introduction to Database System数据抽象（续）数据抽象（续）复杂的聚集，某一类型的成分仍是一个聚集 更复杂的聚集 An Introduction to Database System数据抽象（续）数据抽象（续）3.概括（Generalization）定义类型之间的一种子集联系抽象了类型之间的“is subset of”的语义继承性 An Introduction to Database System数据抽象（续）数据抽象（续）概括 An Introduction to Database System局部视图设计局部视图设计设计分E-R图的步骤:选择局部应用逐一设

31、计分E-R图An Introduction to Database System 选择局部应用选择局部应用v在多层的数据流图中选择一个适当层次的数据流图，作为设计分E-R图的出发点 v通常以中层数据流图作为设计分E-R图的依据An Introduction to Database System选择局部应用（续）选择局部应用（续）设计分E-R图的出发点 An Introduction to Database System 逐一设计分逐一设计分E-R图图v任务将各局部应用涉及的数据分别从数据字典中抽取出来参照数据流图，标定各局部应用中的实体、实体的属性、标识实体的码确定实体之间的联系及其类型（1:

32、1，1:n，m:n）An Introduction to Database System逐一设计分逐一设计分E-R图（续）图（续）v两条准则：（1）属性不能再具有需要描述的性质。即属性必须是不可分的数据项，不能再由另一些属性组成（2）属性不能与其他实体具有联系。联系只发生在实体之间An Introduction to Database System逐一设计分逐一设计分E-R图（续）图（续）职称作为一个实体An Introduction to Database System逐一设计分逐一设计分E-R图（续）图（续）病房作为一个实体An Introduction to Database Syste

33、m逐一设计分逐一设计分E-R图（续）图（续）仓库作为一个实体An Introduction to Database System逐一设计分逐一设计分E-R图（续）图（续）实例销售管理子系统分实例销售管理子系统分E-R图的设计图的设计v销售管理子系统的主要功能：n处理顾客和销售员送来的订单n工厂是根据订货安排生产的n交出货物同时开出发票n收到顾客付款后，根据发票存根和信贷情况进行应收款处理An Introduction to Database System逐一设计分逐一设计分E-R图（续）图（续）v下图是第一层数据流图，虚线部分划出了系统边界 图7.18 销售管理子系统第一层数据流图 An In

34、troduction to Database System逐一设计分逐一设计分E-R图（续）图（续）v上图中把系统功能又分为4个子系统，下面四个图是第二层数据流图 图7.19 接收订单 An Introduction to Database System逐一设计分逐一设计分E-R图（续）图（续）图7.20 处理订单 An Introduction to Database System逐一设计分逐一设计分E-R图（续）图（续）图7.21 开发票 An Introduction to Database System逐一设计分逐一设计分E-R图（续）图（续）图7.22 支付过账 An Introdu

35、ction to Database System逐一设计分逐一设计分E-R图（续）图（续）分E-R图的框架 An Introduction to Database System逐一设计分逐一设计分E-R图（续）图（续）v参照第二层数据流图和数据字典，遵循两个准则，进行如下调整：(1)订单与订单细节是1n的联系(2)原订单和产品的联系实际上是订单细节和产品的联系。(3)图7.21中“发票主清单”是一个数据存储，不必作为实体加入分E-R图(4)工厂对大宗订货给予优惠An Introduction to Database System逐一设计分逐一设计分E-R图（续）图（续）v得到分E-R图如下图所

36、示 销售管理子系统的分E-R图 An Introduction to Database System逐一设计分逐一设计分E-R图（续）图（续）对每个实体定义的属性如下：顾客：顾客号，顾客名，地址，电话，信贷状况，账目余额订单：订单号，顾客号，订货项数，订货日期，交货日期，工种号，生产地点订单细则：订单号，细则号，零件号，订货数，金额应收账款：顾客号，订单号，发票号，应收金额，支付日期，支付金额，当前余额，货款限额产品描述：产品号，产品名，单价，重量折扣规则：产品号，订货量，折扣An Introduction to Database System7.3 概念结构设计概念结构设计7.3.1 概念结

37、构概念结构7.3.2 概念结构设计的方法与步骤概念结构设计的方法与步骤7.3.3 数据抽象与局部视图设计数据抽象与局部视图设计7.3.4 视图的集成视图的集成An Introduction to Database System7.3.4 视图的集成视图的集成v各个局部视图即分E-R图建立好后，还需要对它们进行合并，集成为一个整体的数据概念结构即总E-R图。An Introduction to Database System视图集成的两种方式视图集成的两种方式v多个分E-R图一次集成 一次集成多个分E-R图通常用于局部视图比较简单时An Introduction to Database Syst

38、em视图的集成（续）视图的集成（续）v逐步集成用累加的方式一次集成两个分E-R图 An Introduction to Database System视图的集成（续）视图的集成（续）v集成局部E-R图的步骤1.合并2.修改与重构An Introduction to Database System视图的集成（续）视图的集成（续）视图集成 An Introduction to Database System合并分合并分E-R图，生成初步图，生成初步E-R图图v 各分E-R图存在冲突各个分E-R图之间必定会存在许多不一致的地方v合并分E-R图的主要工作与关键合理消除各分E-R图的冲突An Intro

39、duction to Database System合并分合并分E-R图，生成初步图，生成初步E-R图（续）图（续）v 冲突的种类属性冲突命名冲突结构冲突An Introduction to Database System 属性冲突属性冲突v两类属性冲突属性域冲突属性值的类型取值范围 取值集合不同属性取值单位冲突An Introduction to Database System 命名冲突命名冲突v两类命名冲突同名异义：不同意义的对象在不同的局部应用中具有相同的名字异名同义（一义多名）：同一意义的对象在不同的局部应用中具有不同的名字An Introduction to Database Sys

40、tem 结构冲突结构冲突v三类结构冲突同一对象在不同应用中具有不同的抽象同一实体在不同分E-R图中所包含的属性个数和属性排列次序不完全相同实体之间的联系在不同局部视图中呈现不同的类型An Introduction to Database System消除不必要的冗余，设计基本消除不必要的冗余，设计基本E-R图图v基本任务消除不必要的冗余，设计生成基本E-R图合并合并初步初步E-R图图分分E-R图图可能存在冗余的数据可能存在冗余的数据和冗余的实体间联系和冗余的实体间联系基本基本E-R图图消除不必要的冗余消除不必要的冗余An Introduction to Database System消除不必要

41、的冗余，设计基本消除不必要的冗余，设计基本E-R图（续）图（续）v 冗余v 消除冗余的方法An Introduction to Database System1冗余冗余v冗余的数据是指可由基本数据导出的数据冗余的联系是指可由其他联系导出的联系 v冗余数据和冗余联系容易破坏数据库的完整性，给数据库维护增加困难v消除不必要的冗余后的初步E-R图称为基本E-R图 An Introduction to Database System消除冗余的方法消除冗余的方法v分析方法以数据字典和数据流图为依据根据数据字典中关于数据项之间的逻辑关系An Introduction to Database System消

42、除冗余的方法（续）消除冗余的方法（续）消除冗余 An Introduction to Database System消除冗余的方法（续）消除冗余的方法（续）效率VS冗余信息需要根据用户的整体需求来确定若人为地保留了一些冗余数据，则应把数据字典中数据关联的说明作为完整性约束条件Q4=Q5一旦Q5修改后就应当触发完整性检查，对Q4进行修改An Introduction to Database System消除冗余的方法（续）消除冗余的方法（续）v规范化理论函数依赖的概念提供了消除冗余联系的形式化工具An Introduction to Database System消除冗余的方法（续）消除冗余的方

43、法（续）方法1.确定分E-R图实体之间的数据依赖，并用实体码之间的函数依赖表示。劳动人事管理的分E-R图 An Introduction to Database System消除冗余的方法（续）消除冗余的方法（续）上图中，部门和职工之间一对多的联系可表示为：职工号部门号职工和产品之间多对多的联系可表示为：（职工号，产品号）工作天数 得到函数依赖集FL An Introduction to Database System消除冗余的方法（续）消除冗余的方法（续）2.求FL的最小覆盖GL，差集为D=FL-GL。逐一考察D中的函数依赖，确定是否是冗余的联系，若是，就把它去掉。(1)冗余的联系一定在D中

44、，而D中的联系不一定是冗余的；(2)当实体之间存在多种联系时要将实体之间的联系在形式上加以区分。An Introduction to Database System消除冗余，设计生成基本消除冗余，设计生成基本E-R图实例图实例 实例 某工厂管理信息系统的视图集成。书中图1.14(c)、图7.24、图7.29分别为该厂物资、销售 和劳动人事管理的分E-R图 图7.30为该系统的基本E-R图支持的数据模型，它是各种数据模型的共同基础，因而比数据模型更一般、更抽象、更接近现实世界。An Introduction to Database System消除冗余，设计生成基本消除冗余，设计生成基本E-R图

45、实例（续）图实例（续）支持的数据模型，它是各种数据模型的共同基础，因而比数据模型更一般、更抽象、更接近现实世界。图1.14(c)工厂物资管理E-R图该厂物资管理分E-R图An Introduction to Database System消除冗余，设计生成基本消除冗余，设计生成基本E-R图实例（续）图实例（续）支持的数据模型，它是各种数据模型的共同基础，因而比数据模型更一般、更抽象、更接近现实世界。图7.24 销售管理子系统的分E-R图该厂销售管理分E-R图An Introduction to Database System消除冗余，设计生成基本消除冗余，设计生成基本E-R图实例（续）图实例（

46、续）支持的数据模型，它是各种数据模型的共同基础，因而比数据模型更一般、更抽象、更接近现实世界。图7.29 劳动人事管理的分E-R图该厂劳动人事管理分E-R图An Introduction to Database System消除冗余，设计生成基本消除冗余，设计生成基本E-R图实例（续）图实例（续）支持的数据模型，它是各种数据模型的共同基础，因而比数据模型更一般、更抽象、更接近现实世界。系统的基本E-R(图7.30)某工厂管理信息系统的基本E-R图 An Introduction to Database System消除冗余，设计生成基本消除冗余，设计生成基本E-R图实例（续）图实例（续）集成过

47、程，解决了以下问题：v 异名同义，项目和产品含义相同v库存管理中职工与仓库的工作关系已包含在劳动人事管理的部门与职工之间的联系之中，所以可以取消v职工之间领导与被领导关系可由部门与职工（经理）之间的领导关系、部门与职工之间的从属关系两者导出，所以也可以取消An Introduction to Database System验证整体概念结构验证整体概念结构v视图集成后形成一个整体的数据库概念结构，对该整体概念结构还必须进行进一步验证，确保它能够满足下列条件：整体概念结构内部必须具有一致性，不存在互相矛盾的表达整体概念结构能准确地反映原来的每个视图结构，包括属性、实体及实体间的联系整体概念结构能满

48、足需要分析阶段所确定的所有要求An Introduction to Database System验证整体概念结构（续）验证整体概念结构（续）v整体概念结构最终还应该提交给用户，征求用户和有关人员的意见，进行评审、修改和优化，然后把它确定下来，作为数据库的概念结构，作为进一步设计数据库的依据。An Introduction to Database System概念结构设计小结概念结构设计小结v概念结构设计的步骤抽象数据并设计局部视图集成局部视图，得到全局概念结构验证整体概念结构An Introduction to Database System概念结构设计小结概念结构设计小结v数据抽象分类聚集

49、概括An Introduction to Database System概念结构设计小结概念结构设计小结v设计局部视图 选择局部应用 2.逐一设计分E-R图标定局部应用中的实体、属性、码，实体间的联系用E-R图描述出来An Introduction to Database System概念结构设计小结概念结构设计小结v集成局部视图1.合并分E-R图，生成初步E-R图消除冲突属性冲突命名冲突结构冲突2.修改与重构消除不必要的冗余，设计生成基本E-R图分析方法规范化理论An Introduction to Database System第七章第七章 数据库设计数据库设计7.1 数据库设计概述数据库

50、设计概述7.2 需求分析需求分析7.3 概念结构设计概念结构设计7.4 逻辑结构设计逻辑结构设计7.5 数据库的物理设计数据库的物理设计7.6 数据库的实施和维护数据库的实施和维护7.7 小结小结An Introduction to Database System7.4 逻辑结构设计逻辑结构设计v逻辑结构设计的任务把概念结构设计阶段设计好的基本E-R图转换为与选用DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构v逻辑结构设计的步骤将概念结构转化为一般的关系、网状、层次模型将转换来的关系、网状、层次模型向特定DBMS支持下的数据模型转换对数据模型进行优化An Introduction to Data