软件工程 - 5、数据库设计与开发

--作者：张骞

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首先，介绍一下数据模型：数据是描述事物的记录，模型是指对现实世界的抽象，数据模型就是对现实数据的抽象。

 

数据模型按照应用层次的不同，可分为：

1、概念数据模型：简称概念模型，它是对现实世界概念化的描述，与具体的数据库管理系统无关；

2、逻辑数据模型：简称逻辑模型，它是概念模型在具体的数据库管理系统中的实现。逻辑模型可分为树状模型又叫层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型，每种模型都各有优缺点，目前常用的是关系模型，它使用表（二维表）来表示实体及实体间的关系，关系型数据库有ORACLE、SYBASE、DB2、SQL SERVER、MYSQL等

3、物理数据模型；简称物理模型，它描述了数据在物理介质上的组织结构，每种逻辑模型都有对应的物理模型。

 

在软件工程的相关书籍或文档中，通常没有将数据库设计与开发独立讲解的部分。该过程不是一个独立的软件生命周期，它是从需求开发与管理生命周期开始，到编码生命周期结束的一个持续过程。

 

数据库设计就是建立数据模型的过程，按照应用层次包括三个阶段：概念设计、逻辑设计、物理设计，分别可映射在需求分析、概要设计、详细设计中进行；

 

数据库开发，通常是伴随着编码生命周期一同进行的。

 

下面看下在相应的软件生命周期中，数据库设计与开发的工作是如何进行的：

一、需求开发与管理

概念设计构造系统中数据的概念模型，它是脱离于数据库管理系统的设计。

通常使用ER图来建立概念模型，不过在当前面向对象方法横行的年代，在需求分析阶段很少有人再去构造ER图，但作为数据库设计人员，这样的图是必不可少的，可自行在当前软件生命周期中伴随需求分析一并建立；

 

二、系统设计

1、概要设计

逻辑设计构造系统中数据的逻辑模型，关系模型中的逻辑结构就是表（二维表）结构。

在概要设计过程中，伴随着《概要设计说明书》的生成，还需要生成初步的《数据库设计说明书》，它描述了系统中数据的逻辑结构设计；

 

ER图描述了系统中的实体，以及实体间的关系，数据库逻辑结构的建立基于ER图的同时，还需要考虑数据的操作与处理，即事实，此阶段工作建议参考数据流图进行，如果在《概要设计说明书》中没有这样的图，可自行在当前软件生命周期中伴随概要设计一并建立；

 

这样得到的数据库逻辑结构中通常包括三种表：实体表、关系表、事实表。

 

2、详细设计

物理设计构造系统中数据的物理模型，它与数据库管理系统、操作系统、硬件有关，目前大多关系型数据库为了保证其可移植性，设计者只需要设计索引、聚焦、分区等结构即可，物理设计都由数据库管理系统自行完成；

 

详细设计阶段，除了进行物理设计外，还需要对逻辑设计中初步的表结构进行确切的定义，如：数据类型、字段、字段长度等，此时生成细化的《数据库设计说明书》。

 

三、编码

在进入应用程序的编码阶段的同时，数据库开发工作启动，编写数据库子程序进行数据操作和处理，如：视图、存储过程、函数、触发器、作业等，此阶段工作建议参考流程图进行，如果在《详细设计说明书》中没有这样的图，可自行伴随详细设计一并建立。最终完成子程序的单元测试、代码走查，生成建库及所有子程序的脚本，用于产品集成，如有必要，还需要编写《数据库施工文档》。

 

最后，在软件产品通过测试并发布上线后，进入维护软件生命周期，同样数据库也进入运维阶段，此时的工作通常由运维DBA负责，比如：数据库状态及性能监控等。