数据库——设计过程

数据库设计是完成一个系统很重要的一步。下面来介绍一下数据库设计的过程。

数据库设计分6个阶段：需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、数据库实施、数据库运行与维护，详细内容请见：数据库设计

在这里我只简单的介绍一下我理解的概念设计、逻辑设计2个阶段。

概念设计：根据用户需求，设计数据库的概念模型

概念模型的抽象级别最高，特点如下：

●表达了数据的整体逻辑结构

●从用户需求的角度出发，对数据建模

●独立于硬件和软件

●是数据库设计人员与用户之间进行交流的工具

概念模型主要是实体联系模型（ER）：ER模型简单，易理解，真实地反映用户的需求；

与计算机无关，用户容易接受。但是ER模型只能说明实体间语义的联系，还不能进一步

说明详细的数据结构。

ER模型基本元素：实体（Entity）、联系（Relationship）、属性（Attribute）

一个联系涉及到实体集的个数，成为联系的元数或度数，分为一元联系、二元

联系（1:1,1：N，M:N）、三元联系。

ER模型设计：定义实体，定义联系，分配属性

逻辑设计：据转换规则，把概念模型转换为数据库的逻辑模型，根据用户业务特点，

设计不同的外部模型，给程序员用。

逻辑模型的特点：

●表达了数据的整体逻辑结构，是设计人员对整个应用项目数据库的全面描述

●是从数据库实现的观点出发，对数据建模

●独立于硬件，依赖于软件

●是数据库设计人员与应用程序员之间进行交流的工具

逻辑模型有：层次，网状，关系模型3种。

关系模型：用二维表格表示实体集，用关键码表示实体之间联系的数据模型

超键、候选键、主键、外键

ER模型转换为关系模型：

1.（实体类型的转换）：将每个实体类型转换为关系模式，实体的属性即为关系

模式的属性，实体标识符即为关系模式的键

2.（联系类型的转换）：根据不同情况处理，以二元联系为例

（1）实体间联系为1:1，可以在两个实体类型转换成的两个关系模式中

任意一个关系模式的属性中加入另一个关系模式的键（作为外键）和联系类型的属性

（2）1：N，在N端实体类型转换成的关系模式中加入1端实体类型的键

（作为外键）和联系类型的属性

(3)M:N,将联系类型也转换为关系模式，其属性为两端实体类型的键

（作为外键）加上联系类型的属性，而键为两端实体键的组合

学生（学号，姓名，性别，年级，系）

课程（课程号，课名，学分，学时，教工号）

教师（教工号，姓名，性别，职称，职务）

选课（学号，课程号，成绩）

讲授（课程号，教工号）

除此之外还要满足三范式

第一范式：关系模式R的每个关系r的属性值是不可分的原子值

第二范式：在满足第一范式的前提下每个非主属性完全函数依赖于候选键

第三范式：在满足第一范式的前提下每个非主属性都不传递依赖于候选键（2个非主

键字段的数值之间不存在函数依赖关系）

详细范式规范请见：数据库的设计范式规范化