数据库设计的基本步骤

数据库设计的基本步骤

按照规范设计的方法，考虑数据库及其应用系统开发全过程，将数据库设计分为如下6个阶段

1.需求分析

2.概念结构设计

3.逻辑结构设计

4.物理结构设计

5.数据库实施

6.数据库的运行和维护

在数据库设计过程当中，需求分析和概念设计能够独立于任何数据库管理系统进行，逻辑设计和物理设计与选用的DAMS密切相关。

1.需求分析阶段（经常使用自顶向下）

进行数据库设计首先必须准确了解和分析用户需求（包括数据与处理）。需求分析是整个设计过程的基础，也是最困难，最耗时的一步。需求分析是否作得充分和准确，决定了在其上构建数据库大厦的速度与质量。需求分析作的很差，会致使整个数据库设计返工重作。

需求分析的任务，是经过详细调查现实世界要处理的对象，充分了解原系统工做概况，明确用户的各类需求，而后在此基础上肯定新的系统功能，新系统还得充分考虑从此可能的扩充与改变，不单单可以按当前应用需求来设计。

调查的重点是，数据与处理。达到信息要求，处理要求，安全性和完整性要求。

分析方法经常使用SA(Structured  Analysis) 结构化分析方法，SA方法从最上层的系统组织结构入手，采用自顶向下，逐层分解的方式分析系统。

数据流图表达了数据和处理过程的关系，在SA方法中，处理过程的处理逻辑经常借助断定表或断定树来描述。在处理功能逐步分解的同事，系统中的数据也逐级分解，造成若干层次的数据流图。系统中的数据则借助数据字典（data dictionary，DD）来描述。数据字典是系统中各种数据描述的集合，数据字典一般包括数据项，数据结构，数据流，数据存储，和处理过程5个阶段。

2.概念结构设计阶段（经常使用自底向上）

概念结构设计是整个数据库设计的关键，它经过对用户需求进行综合，概括与抽象，造成了一个独立于具体DBMS的概念模型。

设计概念结构一般有四类方法：

自顶向下。即首先定义全局概念结构的框架，再逐步细化。

自底向上。即首先定义各局部应用的概念结构，而后再将他们集成起来，获得全局概念结构。

逐步扩张。首先定义最重要的核心概念结构，而后向外扩张，以滚雪球的方式逐步生成其余的概念结构，直至整体概念结构。

混合策略。即自顶向下和自底向上相结合。

3.逻辑结构设计阶段（E-R图）

逻辑结构设计是将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型，并将进行优化。

在这阶段，E-R图显得异常重要。你们要学会各个实体定义的属性来画出整体的E-R图。

各分E-R图之间的冲突主要有三类：属性冲突，命名冲突，和结构冲突。

E-R图向关系模型的转换，要解决的问题是如何将实体性和实体间的联系转换为关系模式，如何肯定这些关系模式的属性和码。

4.物理设计阶段

物理设计是为逻辑数据结构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）。

首先要对运行的事务详细分析，得到选择物理数据库设计所须要的参数，其次，要充分了解所用的RDBMS的内部特征，特别是系统提供的存取方法和存储结构。

经常使用的存取方法有三类：1.索引方法，目前主要是B 树索引方法。2.聚簇方法（Clustering）方法。3.是HASH方法。

5.数据库实施阶段

数据库实施阶段，设计人员运营DBMS提供的数据库语言（如sql）及其宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果创建数据库，编制和调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。

6.数据库运行和维护阶段

数据库应用系统通过试运行后，便可投入正式运行，在数据库系统运行过程当中必须不断地对其进行评价，调整，修改。