數據庫設計的基本步驟

數據庫設計的基本步驟

按照規範設計的方法，考慮數據庫及其應用系統開發全過程，將數據庫設計分爲如下6個階段

1.需求分析

2.概念結構設計

3.邏輯結構設計

4.物理結構設計

5.數據庫實施

6.數據庫的運行和維護

在數據庫設計過程當中，需求分析和概念設計能夠獨立於任何數據庫管理系統進行，邏輯設計和物理設計與選用的DAMS密切相關。

1.需求分析階段（經常使用自頂向下）

進行數據庫設計首先必須準確瞭解和分析用戶需求（包括數據與處理）。需求分析是整個設計過程的基礎，也是最困難，最耗時的一步。需求分析是否作得充分和準確，決定了在其上構建數據庫大廈的速度與質量。需求分析作的很差，會致使整個數據庫設計返工重作。

需求分析的任務，是經過詳細調查現實世界要處理的對象，充分了解原系統工做概況，明確用戶的各類需求，而後在此基礎上肯定新的系統功能，新系統還得充分考慮從此可能的擴充與改變，不單單可以按當前應用需求來設計。

調查的重點是，數據與處理。達到信息要求，處理要求，安全性和完整性要求。

分析方法經常使用SA(Structured  Analysis) 結構化分析方法，SA方法從最上層的系統組織結構入手，採用自頂向下，逐層分解的方式分析系統。

數據流圖表達了數據和處理過程的關係，在SA方法中，處理過程的處理邏輯經常藉助斷定表或斷定樹來描述。在處理功能逐步分解的同事，系統中的數據也逐級分解，造成若干層次的數據流圖。系統中的數據則藉助數據字典（data dictionary，DD）來描述。數據字典是系統中各種數據描述的集合，數據字典一般包括數據項，數據結構，數據流，數據存儲，和處理過程5個階段。

2.概念結構設計階段（經常使用自底向上）

概念結構設計是整個數據庫設計的關鍵，它經過對用戶需求進行綜合，概括與抽象，造成了一個獨立於具體DBMS的概念模型。

設計概念結構一般有四類方法：

自頂向下。即首先定義全局概念結構的框架，再逐步細化。

自底向上。即首先定義各局部應用的概念結構，而後再將他們集成起來，獲得全局概念結構。

逐步擴張。首先定義最重要的核心概念結構，而後向外擴張，以滾雪球的方式逐步生成其餘的概念結構，直至整體概念結構。

混合策略。即自頂向下和自底向上相結合。

3.邏輯結構設計階段（E-R圖）

邏輯結構設計是將概念結構轉換爲某個DBMS所支持的數據模型，並將進行優化。

在這階段，E-R圖顯得異常重要。你們要學會各個實體定義的屬性來畫出整體的E-R圖。

各分E-R圖之間的衝突主要有三類：屬性衝突，命名衝突，和結構衝突。

E-R圖向關係模型的轉換，要解決的問題是如何將實體性和實體間的聯繫轉換爲關係模式，如何肯定這些關係模式的屬性和碼。

4.物理設計階段

物理設計是爲邏輯數據結構模型選取一個最適合應用環境的物理結構（包括存儲結構和存取方法）。

首先要對運行的事務詳細分析，得到選擇物理數據庫設計所須要的參數，其次，要充分了解所用的RDBMS的內部特徵，特別是系統提供的存取方法和存儲結構。

經常使用的存取方法有三類：1.索引方法，目前主要是B 樹索引方法。2.聚簇方法（Clustering）方法。3.是HASH方法。

5.數據庫實施階段

數據庫實施階段，設計人員運營DBMS提供的數據庫語言（如sql）及其宿主語言，根據邏輯設計和物理設計的結果創建數據庫，編制和調試應用程序，組織數據入庫，並進行試運行。

6.數據庫運行和維護階段

數據庫應用系統通過試運行後，便可投入正式運行，在數據庫系統運行過程當中必須不斷地對其進行評價，調整，修改。