2017.11.19 如何設計好的數據庫

數據庫設計(Database Design)是指對於一個給定的應用環境，構造最優的數據庫模式，創建數據庫及其應用系統，使之可以有效地存儲數據，知足各類用戶的應用需求（信息要求和處理要求）。

　　在數據庫領域內，經常把使用數據庫的各種系通通稱爲數據庫應用系統。

1、數據庫和信息系統

　　(1)數據庫是信息系統的核心和基礎，把信息系統中大量的數據按必定的模型組織起來，提供存儲、維護、檢索數據的
　     　功能，使信息系統能夠方便、及時、準確地從數據庫中得到所需的信息。
　　(2)數據庫是信息系統的各個部分可否緊密地結合在一塊兒以及如何結合的關鍵所在。
　　(3)數據庫設計是信息系統開發和建設的重要組成部分。
　　(4)數據庫設計人員應該具有的技術和知識：
　　　 　數據庫的基本知識和數據庫設計技術
　　　　 計算機科學的基礎知識和程序設計的方法和技巧
　　　 　軟件工程的原理和方法
　　　　 應用領域的知識

2、數據庫設計的特色

　　數據庫建設是硬件、軟件和幹件的結合
　　　三分技術，七分管理，十二分基礎數據
　　　技術與管理的界面稱之爲「幹件」
　　數據庫設計應該與應用系統設計相結合
　　　結構（數據）設計：設計數據庫框架或數據庫結構
　　　行爲（處理）設計：設計應用程序、事務處理等
　　結構和行爲分離的設計
　　　傳統的軟件工程忽視對應用中數據語義的分析和抽象，只要有可能就儘可能推遲數據結構設計的決策早期的數據庫設計致力於數據模型和建模方法研究，忽視了對行爲的設計

3、數據庫設計方法簡述

　　手工試湊法
　　　設計質量與設計人員的經驗和水平有直接關係
　　　缺少科學理論和工程方法的支持，工程的質量難以保證
　　　數據庫運行一段時間後經常又不一樣程度地發現各類問題，增長了維護代價
　　規範設計法
　　　手工設計方
　　　基本思想
　　過程迭代和逐步求精
　　規範設計法(續)
　　典型方法：
　　(1)新奧爾良（New Orleans）方法：將數據庫設計分爲四個階段
　　　　S.B.Yao方法：將數據庫設計分爲五個步驟
　　　　I.R.Palmer方法：把數據庫設計當成一步接一步的過程
　　(2)計算機輔助設計
　　　　ORACLE Designer 2000
　　　　SYBASE PowerDesigner

4、數據庫設計的基本步驟

　　數據庫設計的過程(六個階段)
　    1.需求分析階段
　　　準確瞭解與分析用戶需求（包括數據與處理）
　　　是整個設計過程的基礎，是最困難、最耗費時間的一步
　　2.概念結構設計階段
　　　是整個數據庫設計的關鍵
　　　經過對用戶需求進行綜合、概括與抽象，造成一個獨立於具體DBMS的概念模型
　　3.邏輯結構設計階段
　　　將概念結構轉換爲某個DBMS所支持的數據模型
　　　對其進行優化
　　4.數據庫物理設計階段
　　　爲邏輯數據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）
　　5.數據庫實施階段
　　　運用DBMS提供的數據語言、工具及宿主語言，根據邏輯設計和物理設計的結果
　　　創建數據庫，編制與調試應用程序，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、調整與修改
　　設計特色:
　　　在設計過程當中把數據庫的設計和對數據庫中數據處理的設計緊密結合起來將這兩個方面的需求分析、抽象、設計、實如今各個階段同時進行，相互參照，相互補充，以完善兩方面的設計
　　設計過程各個階段的設計描述：

5、數據庫各級模式的造成過程

　　1.需求分析階段：綜合各個用戶的應用需求
　　2.概念設計階段：造成獨立於機器特色，獨立於各個DBMS產品的概念模式(E-R圖)
　　3.邏輯設計階段：首先將E-R圖轉換成具體的數據庫產品支持的數據模型，如關係模型，造成數據庫邏輯模式；而後根據用戶處理的要求、安全性的考慮，在基本表的基礎上再創建必要的視圖(View)，造成數據的外模式
　　4.物理設計階段：根據DBMS特色和處理的須要，進行物理存儲安排，創建索引，造成數據庫內模式