數據庫設計
數據庫設計是指對於一個給定的應用環境，構造（設計）優化的數據庫邏輯模式和物理結構，並據此建立數據庫及其應用系統，使之能夠有效地存儲和管理數據，滿足各種用戶的應用需求，包括信息管理要求和數據操作要求。
目標：為用戶和各種應用系統提供一個信息基礎設施和高效率的運行環境
數據庫建設的基本規律
三分技術，七分管理，十二分基礎數據
管理
數據庫建設項目管理
企業（即應用部門）的業務管理
基礎數據
收集、入庫
更新新的數據
結構（數據）設計和行為（處理）設計相結合
將數據庫結構設計和數據處理設計密切結合
手工與經驗相結合方法
設計質量與設計人員的經驗和水平有直接關系
數據庫運行一段時間後常常不同程度地發現各種問題，增加了維護代價
規范設計法
基本思想：過程迭代和逐步求精
新奧爾良（New Orleans）方法
將數據庫設計分為若干階段和步驟
基於E-R模型的數據庫設計方法
概念設計階段廣泛采用
3NF（第三范式）的設計方法
邏輯階段可采用的有效方法
ODL（Object Definition Language）方法
面向對象的數據庫設計方法
計算機輔助設計
ORACLE Designer 2000
SYBASE PowerDesigner
數據庫設計分6個階段
需求分析
概念結構設計
邏輯結構設計
物理結構設計
數據庫實施
數據庫運行和維護
需求分析和概念設計獨立於任何數據庫管理系統
邏輯設計和物理設計與選用的DBMS密切相關
一、數據庫設計的准備工作：選定參加設計的人
1.系統分析人員、數據庫設計人員
自始至終參與數據庫設計
2. 用戶和數據庫管理員
主要參加需求分析和數據庫的運行維護
3.應用開發人員（程序員和操作員）
在系統實施階段參與進來，負責編制程序和准備軟硬件環境
二、數據庫設計的過程(六個階段)
⒈需求分析階段
准確了解與分析用戶需求（包括數據與處理）
最困難、最耗費時間的一步
⒉概念結構設計階段
整個數據庫設計的關鍵
通過對用戶需求進行綜合、歸納與抽象，形成一個獨立於具體DBMS的概念模型
⒊邏輯結構設計階段
將概念結構轉換為某個DBMS所支持的數據模型
對其進行優化
⒋數據庫物理設計階段
為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）
⒌數據庫實施階段
運用DBMS提供的數據庫語言（如SQL）及宿主語言，根據邏輯設計和物理設計的結果
建立數據庫
編制與調試應用程序
組織數據入庫
進行試運行
⒍數據庫運行和維護階段
數據庫應用系統經過試運行後即可投入正式運行
在數據庫系統運行過程中必須不斷地對其進行評價、調整與修改
詳細調查現實世界要處理的對象（組織、部門、企業等）
充分了解原系統（手工系統或計算機系統）
明確用戶的各種需求
確定新系統的功能
充分考慮今後可能的擴充和改變
調查的重點是“數據”和“處理”，獲得用戶對數據庫要求
信息要求
處理要求
安全性與完整性要求
確定用戶最終需求
用戶缺少計算機知識
設計人員缺少用戶的專業知識
解決方法
設計人員必須不斷深入地與用戶進行交流
⑴ 調查組織機構情況
⑵ 調查各部門的業務活動情況。
⑶ 在熟悉業務活動的基礎上，協助用戶明確對新系統的各種要求。
⑷ 確定新系統的邊界
(1)跟班作業
(2)開調查會
(3)請專人介紹
(4)詢問
(5)設計調查表請用戶填寫
(6)查閱記錄
結構化分析方法（Structured Analysis，簡稱SA方法）
從最上層的系統組織機構入手
自頂向下、逐層分解分析系統
2．分解處理功能和數據
(1)分解處理功能
將處理功能的具體內容分解為若干子功能
(2)分解數據
處理功能逐步分解同時，逐級分解所用數據，形成若干層次的數據流圖
(3)表達方法
處理邏輯：用判定表或判定樹來描述
數據：用數據字典來描述
3．將分析結果再次提交給用戶，征得用戶的認可
數據字典的用途
進行詳細的數據收集和數據分析所獲得的主要結果
數據字典的內容
數據項
數據結構
數據流
數據存儲
處理過程
數據項是不可再分的數據單位
對數據項的描述
數據項描述＝｛ 數據項名，數據項含義說明，別名，
數據類型，長度，取值范圍，取值含義，
與其他數據項的邏輯關系，數據項之間的 聯系 ｝
數據結構反映了數據之間的組合關系。
一個數據結構可以由若干個數據項組成，也可以由若干個數據結構組成，或由若干個數據項和數據結構混合組成。
對數據結構的描述
數據結構描述＝｛數據結構名，含義說明，
組成:｛數據項或數據結構｝｝
數據流是數據結構在系統內傳輸的路徑。
對數據流的描述
數據流描述＝｛ 數據流名，說明，數據流來源，
數據流去向，組成:｛數據結構｝，
平均流量，高峰期流量｝
數據存儲是數據結構停留或保存的地方，也是數據流的來源和去向之一。
對數據存儲的描述
數據存儲描述＝｛數據存儲名，說明，編號，
輸入的數據流 ，輸出的數據流 ，
組成:｛數據結構｝，數據量，存取頻度， 存取方式｝
具體處理邏輯一般用判定表或判定樹來描述
處理過程說明性信息的描述
處理過程描述＝｛處理過程名，說明，輸入:｛數據流｝，
輸出:｛數據流｝，處理:｛簡要說明｝｝
例：學生學籍管理子系統的數據字典。
數據項，以“學號”為例： 數據項： 學號 含義說明：唯一標識每個學生
別名： 學生編號
類型： 字符型
長度： 8
取值范圍：00000000至99999999
取值含義：前兩位標別該學生所在年級，
後六位按順序編號
與其他數據項的邏輯關系：
數據結構，以“學生”為例
“學生”是該系統中的一個核心數據結構：
數據結構： 學生
含義說明： 是學籍管理子系統的主體數據結構，
定義了一個學生的有關信息
組成： 學號，姓名，性別，年齡，所在系，年級
數據流，“體檢結果”可如下描述：
數據流： 體檢結果
說明： 學生參加體格檢查的最終結果
數據流來源：體檢
數據流去向：批准
組成： ……
平均流量： ……
高峰期流量：……
數據存儲，“學生登記表”可如下描述：
數據存儲： 學生登記表
說明： 記錄學生的基本情況
流入數據流：……
流出數據流：……
組成： ……
數據量： 每年3000張
存取方式： 隨機存取
處理過程“分配宿捨”可如下描述：
處理過程：分配宿捨
說明： 為所有新生分配學生宿捨
輸入： 學生，宿捨
輸出： 宿捨安排
處理： 在新生報到後，為所有新生分配學生宿捨。
要求同一間宿捨只能安排同一性別的學生，
同一個學生只能安排在一個宿捨中。
每個學生的居住面積不小於3平方米。
安排新生宿捨其處理時間應不超過15分鐘。
數據字典是關於數據庫中數據的描述，是元數據，而不是數據本身
數據字典在需求分析階段建立，在數據庫設計過程中不斷修改、充實、完善
設計人員應充分考慮到可能的擴充和改變，使設計易於更改，系統易於擴充
必須強調用戶的參與
