装配数据库
程序调试
数据库
程序运行
设计
设计描述
阶
段
数据
处理
需求 分析
数据字典、全系统中数据项、 数据流、数据存储的描述
逻辑 结构 设计
概念结 构设计
概念模型（E-R图）
数据字典
某种数据模型
关系
非关系
物理 设计
实施 阶段
存储安排 方法选择 存取路径建立
Creat…… Load……
编写模式
分区1
……
装入数据
5.1.5 5.1.6
数据库设计过程的各级模式 数据库设计工具
5.1.1 什么是数据库设计
在现成的DBMS上建立数据库应用系统的过程。 是指对于一个综合的应用环境，构造最优的数 据库模式，建立数什据么库是数及据应库用设环计境？，使之能够 有效的存贮数据，满足各种用户的应用需求 （信息要求和处理要求）
《数据库技术》 讲义
韩华 信息科学与工程系
2013 .08
第五章数据库设计
5.1 数据库设计概述 5.2 需求分析 5.3 数据库设计举例 5.4 数据库管理 5.5 小结
5.1 数据库设计概述
5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4
什么是数据库设计 数据库设计原则 数据库设计的基本步骤 数据库设计的特点
对其进行优化
⒋数据库物理设计阶段
为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的 物理结构（包括存储结构和存取方法）
⒌数据库实施阶段
运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语 言，根据逻辑设计和物理设计的结果
建立数据库 编制与调试应用程序 组织数据入库 进行试运行
⒍数据库运行和维护阶段
数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。 在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、
结构(数据库)设计
数据分析
组织部门 行为(软件)开发
需求分析
功能分析
静态结构设计 和动态行为设 计相结合（信 息与处理的结 合）
概念设计
功能模型
功能说明
逻辑设计 静态的结构特性的设计事务设计
与动态的行为特性的设 物理设计 计分离，会导致数据与程序说明
程序不易结合，增加数 子模式设计 据库设计的复杂性应。用程序设计
学成绩籍，（任学课号如部教，表果毕师姓中一业）名的个会上信院 产，述息（生性选是系什别要，否）么，求是有的情学的否冗学况院操可余生？，插作，全院入都长操是，作那课？些程内号容，？课程名称，
调整与修改。
设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六 个阶段的不断反复。
提出 要求
提出紧 要问题
初步可行 性研究
用户领导 批准
收集 数据
系统评价
系统起始
系统分析
数据分析提出问题
系统运行 系统转换
系统 实施
人员培训
编写技术 文件
系统的生命周期 系统发展 测试 编写程序
用户领导批准
系统 设计
一般设计
运 行 、 性能监测、转储/恢复
维护
数据库重组和重构
新旧系统转换、运行、维护（修正性、 适应性、改善性维护）
5.1.5 数据库设计过程中的各级模式
应用1
应用2
应用3
应用4
外模式
外模式
外模式
外模式
应用1 应用要求
应用2 应用要求
应用3 应用要求
应用4 应用要求
概念模式
综合
转换
逻辑模式
映象
内模式 映象
用户领导 批准
系统详 细设计
5.1.4 数据库设计的特点
从系统开发角度来看，数据库系统具有结构特 性和行为特性两个方面。
1、结构设计
1）是与数据模型所反映的实体及实体之间的联系的静 态模型的设计。
2）是设计各级数据库模式，决定数据库系统的信息 内容
2、行为设计
1）是与数据库状态转换有关，是改变实体 特性的操作的集合。 2）决定数据库系统的功能，是事务处理等 应用程序的设计
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5.2.1 问题的提出
针 何 它应 模 关关 据对 构 的该 式 系系 ：具 造 数构（有模规体一据造表哪式范问个模几）些的化题适式个？属设理，合?关每性计论如于系个组依 成？
2020年10月2日
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一个实例 例5-1
设计一个用于教务管理系统的数据库，用户有下面几点需求：
数据库设计的核心人员 自始至终参与数据库设计 其水平决定了数据库系统的质量
2. 用户 在数据库设计中也是举足轻重的 主要参加需求分析和数据库的运行维护 用户积极参与带来的好处 加速数据库设计 提高数据库设计的质量
3. 程序员 在系统实施阶段参与进来，负责编制程序
4. 操作员 在系统实施阶段参与进来，准备软硬件环境
二、数据库设计的过程(六个阶段) ⒈需求分析阶段 准确了解与分析用户需求（包括数据与处理） 是整个设计过程的基础，是最困难、最耗费时 间的一步。
⒉概念结构设计阶段
是整个数据库设计的关键 通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形
成一个独立于具体DBMS的概念模型
⒊逻辑结构设计阶段
将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据 模型
5.1.1 什么是数据库设计
从用户应用需求和系统支持平台出发，通过设计 活动得到一个数据库的数据模型和关于该数据 库的程序设计指南
数据需求
数据库模型
处理需求 DBMS
数据库设计
程序指南
系统平台
5.1.3 数据库设计的基本步骤
一、数据库设计的准备工作 A、选定参加设计的人员 1. 数据库分析设计人员
① 要能够查询到每个学生的基本情况； ② 要能够查询到每个学生选课情况、每门课的成绩及 任课教师； ③ 要能够查询到各学院的情况； ④ 能够添加新同学的信息； ⑤ 能够添加新课程的信息； ⑥ 能够删除学生和课程的信息； ⑦ 能够更改学生、学院、课程的信息；
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初步设计：
计算机这门课为新开课，还没有学生
分区2
数据库试运行
数据流图和判定表（判定树）、数 据字典中处理过程的描述
系统说明书包括： ①新系统要求、 方案和概图 ②反映新系统信息 流的数据流图
系统结构图 （模块结构）
模块设计 IPO表
IPO表…… 输入： 输出： 处 ) …… if…… then …… end
4.1.6 数据库设计工具
典型的有PowerBuilder(简称PB)， PowerDesigner（简称PD ）
ORACLE Designer 2000
SYBASE PowerDesigner
5.2 规范化
5.2.1 问题的提出 5.2.2 规范化 5.2.3 范式 5.2.4 范式在工程化设计中的实际应用 5.2.5 小结