数据库系统设计与开发PPT课件下载推荐.ppt
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规划,第1步:
需求分析,第2步:
概念设计,必要性可行性分析,第3步:
逻辑设计,确定存储哪些数据,建立哪些应用,常用的操作及对象有哪些等。
将概念模型映射为某个特定的DBMS模式数据。
北京邮电大学软件学院郭文明2016.9,数据库设计与开发讲义,5.1数据库设计过程,对已经确定的逻辑结构选择适当的物理结构,包括存储结构、存取路径、存储分配等。
数据库的装入数据库的试运行数据库的运行维护,第4步:
物理设计,第6步:
数据库实施与维护,第5步:
应用程序开发,数据库应用程序的设计、编码、调试、运行,北京邮电大学软件学院郭文明2016.9,数据库设计与开发讲义,5.1数据库设计过程,数据库设计过程是有一个起点和几乎无止镜的逐步求精的反复过程,尽管前面我们把数据库设计过程表述为一个程序化的过程,但需强调:
数据库设计过程并不一定非要以这种程序化方式进行,各个阶段之间的区分也并不是非常严格。
本讲义给出的数据库设计过程可以作为引导你进行有效的数据库设计的框架。
北京邮电大学软件学院郭文明2016.9,数据库设计与开发讲义,5.1.1规划,在数据库设计的规划阶段主要进行建立数据库系统的必要性及可行性分析。
规划阶段必须完成下列任务:
确定系统的范围,任务陈述定义数据库应用程序的主要目标,每个任务标识数据库必须支持的特定任务,确定开发工作所需的资源,估计开发成本,确定项目进度。
系统规划纲要内容包括:
1)系统目标与范围的描述:
确定系统长期目标和近期目标;
定义数据库应用程序的范围和边界(包括主要的用户视图,用户视图定义了根据要存储的数据和在数据上要执行的事务,也即用户要怎样使用数据,不仅考虑当前用户视图,而且也要考虑未来的用户视图);
北京邮电大学软件学院郭文明2016.9,数据库设计与开发讲义,5.1.1规划,确定系统与外部环境的信息联系和接口;
系统的主要功能和结构。
2)系统运行环境描述:
管理思想及管理方法的设想(新的数据库系统的运行可能是传统业务的彻底革新,新的思想、新的机制应当是完备而可行的,并且是高效而经济的);
说明系统运行的基本要求及条件(如何收集数据、如何指定格式、需要什么样的文档资料);
信息范围、信息标准(良好的信息标准为衡量系统质量和训练职工提供基础)、信息来源、人力资源、设备资源。
3)确定计算机系统选型要求:
包括主机及外部设备配置要求、性能指标、网络系统配置、系统软件配置要求。
4)系统开发进度计划(初步)。
北京邮电大学软件学院郭文明2016.9,数据库设计与开发讲义,5.1.1规划,可行性分析应从经济方面、技术方面、系统运行方面(管理体制、人员的适应性及法律法规)进行分析和评价。
可行性研究报告的内容包括:
1)原来系统概况。
包括企业目标、规模、组织结构、人员、设备、效益等。
2)原来系统存在的主要问题和主要信息要求。
3)待开发系统的总体方案(如前所述)。
4)经济可行性分析包括系统的投资、运行费用、经济效益及社会效益。
5)技术可行性分析主要包括对技术的评估。
6)系统可行性分析分析系统运行对管理思想、管理体制和变革的要求,系统运行和有关法律法规的相互作用。
7)结论。
对可行性研究的简要总结。
北京邮电大学软件学院郭文明2016.9,数据库设计与开发讲义,5.1.2需求分析,需求分析是数据库设计成败的关键,没有对系统充分的需求分析,数据库设计很难取得成功。
需求分析阶段应该对系统的整个应用情况作全面、详细的调查,收集支持系统总的设计目标的基础数据和对这些数据的要求,确定用户的需求,并把这些要求写成用户和数据库设计者都能够接受的文档。
设计人员还应该了解系统将来要发生的变化,收集未来应用所涉及的数据,充分考虑到系统可能的扩充和变动,使系统设计符合未来发展的趋向,以减少系统维护的代价。
北京邮电大学软件学院郭文明2016.9,数据库设计与开发讲义,5.1.2需求分析,实际上,系统的需求包括着多个层次,不同层次的需求从不同角度与不同程度反映着细节问题。
没有一个清晰、毫无二义的需求存在,真正的需求实际上在人们的脑海中。
任何文档形式的需求仅仅是一个模型,一种叙述。
需求分析文档要尽可能地从不同层次角度去描述(有可能冗余),要注意描述的名词对用户、分析者、设计者在理解上务必达成共识。
在此阶段,从多方面对整个组织进行调查,收集和分析各个应用主要集中在对信息和处理两方面的需求。
北京邮电大学软件学院郭文明2016.9,数据库设计与开发讲义,5.1.2需求分析,信息需求是指用户要从数据库获得的信息内容和用户产生的信息内容,处理需求是指完成什么处理功能及处理方式,处理需求即事务需求,信息需求和处理需求组成用户视图。
另外还有安全性和完整性要求。
对收集到的数据进行抽象,抽取共同的本质特性,并用各种概念精确地加以描述。
需求分析阶段的方法:
检查文档资料:
收集检查与目前系统相关的文档资料、表格、报告、文件面谈:
找出事实、确认事实、澄清事实观察业务处理:
跟班作业,北京邮电大学软件学院郭文明2016.9,数据库设计与开发讲义,5.1.2需求分析,研究:
从计算机行业杂志、参考书和Internet上获取其他人解决问题的信息,也可能直接得到相关问题的解决方案或软件包。
问卷调查:
调查建议和意见,诸如:
“当前使用什么报表,是否存在问题”等等。
需求分析阶段的工作分为六个步骤:
分析用户活动,产生业务流程图确定系统范围,产生系统范围图分析用户活动所涉及的数据,产生数据流图分析系统数据,产生数据字典功能分析功能数据分析,北京邮电大学软件学院郭文明2016.9,数据库设计与开发讲义,5.1.2需求分析,分析用户活动,产生业务流程图了解用户当前的业务活动和职能,理清其处理流程。
把用户业务分成若干个子处理过程,使每个处理功能明确、界面清楚,画出用户活动图(业务流程图)。
确定系统范围,产生系统范围图在和用户经过充分讨论的基础上,确定计算机所能进行数据处理的范围,确定哪些工作由人工完成,哪些工作由计算机系统完成,即确定人机界面。
分析用户活动所涉及的数据,产生数据流图深入分析用户的业务处理,以数据流图(DataFlowDiagram,DFD)形式表示出数据的流向和对数据所进行的加工。
DFD有四个基本成分:
数据流、加工或处理、文件、外部实体。
DFD可以形象地表示数据流与各业务活动的关系,它是需求分析的工具和分析结果的描述手段。
北京邮电大学软件学院郭文明2016.9,数据库设计与开发讲义,5.1.2需求分析,分析系统数据,产生数据字典仅仅有DFD并不能构成需求说明书,DFD只表示出系统有哪几部分组成和各个部分之间的关系,并没有说明各个成分的含义。
数据字典提供对数据库时间描述的集中管理,它的功能是存储和检索各种数据描述(元数据Metadata),数据字典是数据收集和数据分析的主要成果,在数据库设计中占有很重要地位。
数据字典编写的基本要求是:
a.对数据流程图上各种成分的定义必须明确,易理解,唯一。
b.命名、编号与数据流程图一致。
c.符合一致性与完整性的要求,对数据流程图上的成分定义与说明无漏项,无同名异义或异名同义。
d.格式规范,文字精炼,符号正确。
北京邮电大学软件学院郭文明2016.9,数据库设计与开发讲义,5.1.2需求分析,分析系统数据,产生数据字典数据字典中通常包括数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程5个部分。
a.数据项:
数据项是数据的最小组成单位,若干个数据项可以组成一个数据结构,数据字典通过对数据项和数据结构的定义来描述数据流以及数据存储的逻辑内容。
对数据项描述包括数据项名、含义、别名、类型、长度、取值范围以及与其他数据项的逻辑关系,必要时说明数据项的数值含义。
b.数据结构:
数据结构名、含义及组成部分。
c.数据流:
表示某一加工处理过程的输入或输出数据,包括数据流名、说明、来源、去向、包含的数据项或数据结构名称、单位时间传输次数(活动频率)。
北京邮电大学软件学院郭文明2016.9,数据库设计与开发讲义,5.1.2需求分析,分析系统数据,产生数据字典d.数据存储:
名称、输入、输出、数据量、存取频率和存取方式(批处理或联机处理;
查询或更新;
顺序或随机)。
e.处理过程:
名称、输入、输出、频率、数据量、处理逻辑说明和响应时间等。
功能分析数据库的设计是与应用系统的设计紧密结合的过程,离开一定的功能,数据库就失去其存在价值。
数据库设计的一个重要特点是结构(数据)和行为(功能)的结合。
用户希望系统能提供的功能必须有一个清晰的描述。
北京邮电大学软件学院郭文明2016.9,数据库设计与开发讲义,5.1.2需求分析,功能分析功能分析是对数据流程图中的处理过程作详细的说明。
用户的数据处理可以分为数据输入输出处理、数学处理、逻辑判断三类。
对输入输出处理要确定输入输出的格式、输入输出方式;
对数学处理要建立处理的数学模型(公式及数值分析);
对逻辑判断的描述通常采用决策树、决策表及自然语言或形式语言等方法。
在这三类用户数据处理的基础上进行抽象和归纳,得出功能的层次体系结构。
功能分析可以采用软件结构图或模块图来表示系统的层次分解关系、模块调用关系。
功能分析建立在用户需求和数据分析基础上,它通常是系统模块划分和应用程序菜单设置的依据。
北京邮电大学软件学院郭文明2016.9,数据库设计与开发讲义,5.1.2需求分析,功能数据分析反映系统全貌的数据流程图与数据、功能详细分析完成后,为保证总的系统描述和细节情况相一致,需要进行整理和审核,这一过程称为功能数据分析。
功能数据分析可以使用填写数据功能格栅图等方法,如果完成某功能所需的数据不存在,需在数据字典中添加项目;
如果数据字典中的数据没有任何一个功能使用,那么它可能是多余的或者在功能分析中有遗漏。
通过功能数据分析的最后大检验,使需求分析报告中的内容祥实准确。
用户需求的功能在需求分析报告中有所描述,完成功能所需的数据在数据字典中有所描述,为数据库的设计和应用程序的设计工作打下坚实基础。
北京邮电大学软件学院郭文明2016.9,数据库设计与开发讲义,5.1.3概念设计,在进行数据库设计时,如果将现实世界中的客观对象直接转换为机器世界中的对象,注意力往往被转移到更多的细节限制方面,而不能集中在最重要的信息的组织结构和处理模式上。
通常将现实世界中的客观对象首先抽象为不依赖任何机器的信息结构,这种信息结构不是具体的DBMS的数据模型,而是基于现实世界和机器世界的中间层次,称为概念模型。
逻辑设计再把概念模型转换成具体DBMS支持的数据模型。
北京邮电大学软件学院郭文明2016.9,数据库设计与开发讲义,5.1.3概念设计,广泛被采用的能
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