数据库需求分析与规划设计.ppt

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1、1,SQL Server 2005数据库实践教程开发与设计篇,主编：钱 哨,中国水利水电出版社,第7章 数据库需求分析与规划设计,http:/http:/www.ort-http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.zg-http:/www.skf-http:/www.nsk-http:/www.fag-http:/www.ntn-http:/ht

2、tp:/http:/http:/http:/http:/www.xunchi-http:/http:/http:/http:/,2,本章概述,7.1 数据库需求分析与规划基本概念，数据库设计的要点7.2 数据库设计的基本步骤和流程顺序7.3 数据库设计的事实发现技术7.4 PowerDesigner与数据库建模，包括概念模型图和物理模型图的产生，报告书的形成,http:/http:/www.ort-http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/htt

3、p:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.zg-http:/www.skf-http:/www.nsk-http:/www.fag-http:/www.ntn-http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.xunchi-http:/http:/http:/http:/,3,数据库设计的特点,1、定义：是指对于一个给定的应用环境，创建一个性能良好、能满足不同用户使用要求、又能被选定的DBMS所接受的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能有效地存储数据，满足用户的信息要求和处理要求。,http:/http

4、:/www.ort-http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.zg-http:/www.skf-http:/www.nsk-http:/www.fag-http:/www.ntn-http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.xunchi-http:/http:/http:/http:/,4,数据库设计的特点,

5、2、数据库设计的主要内容静态设计：结构特性设计，根据给定应用环境，设计数据库的数据模型或数据库模式，它包括概念结构设计和逻辑结构设计。动态特性设计：确定数据库用户的行为和动作，即数据库的行为特性设计，包括设计数据库查询、事务处理和报表处理等。物理设计：根据动态特性，即应处理要求，在选定的DBMS环境下，把静态特性设计中得到的数据库模式加以物理实现，即设计数据库的存储模式和存取方法。结构设计和行为特性设计应该结合，但现实还没有有效工具使之结合较好。,5,数据库设计特点,1、硬件、软件和管理界面的结合2、数据库设计和应用设计要相结合 要求达到：减少数据冗余、实现数据共享,数据库设计思想原则：,用户

6、参与发展眼光：系统不仅要满足用户目前的需求，也应满足近期要求，还要对于远期需求有相应的处理方案。,6,数据库设计过程,7,7.1事实发现技术,1、事实发现的时机 在生命周期的早期，主要的目的就是发现IS所需要的实际业务流程以及真实的业务数据。2、事实发现的具体内容 包括数据库的规划、系统的边界定义、需求的收集、签定合同、规范合同双方的责、权、利。,8,收集那些事实,9,事实发现技术的具体步骤,在一个MIS中，通常的事实发现技术包括以下的几个内容：检查公司业务文档；查阅记录等；面谈，开调查会；询问；请专人介绍；观察公司运行中的业务流程，跟班作业；同行业软件的业务研究问卷调查；设计调查表要用户填写

7、；,http:/http:/www.ort-http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.zg-http:/www.skf-http:/www.nsk-http:/www.fag-http:/www.ntn-http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.xunchi-http:/http:/http:/http:/

8、,10,检查公司业务文档,在进行事实发现的时候，检查与目前系统相关的文档、表格、报告和文件是非常快速的解决办法。,http:/http:/www.ort-http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.zg-http:/www.skf-http:/www.nsk-http:/www.fag-http:/www.ntn-http:/http:/http

9、:/http:/http:/http:/www.xunchi-http:/http:/http:/http:/,11,面谈,需要良好的沟通能力；能够和具有不同的价值观、喜好、个性、动机的人打交道。,1、面谈的类型分为两种：组织谈话和非组织谈话2、谈话的对象应该有所选择,http:/http:/www.ort-http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/w

10、ww.zg-http:/www.skf-http:/www.nsk-http:/www.fag-http:/www.ntn-http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.xunchi-http:/http:/http:/http:/,12,观察业务流程,13,第一步：数据库系统的任务分析,1、明确组织结构和组织工作的基本流程。方法：查阅组织的发展历程和历史；查阅组织的具体结构。2、确认组织的目的和软件的目标方法：与组织首席领导进行正式谈话目的：取得组织领导的信任，明确软件的边界。,14,第二步：确定数据库系统的任务目标,创建目标的过程应该包括与员工中的合适人选

11、进行引导性的对话。自由对话通常是这个阶段最有用的。典型的问题如下：请描述您的工作通常一天里面你会做那些工作呢？你经常和哪些数据打交道？需要使用哪些类型的报告？格式我可以复印一下吗？公司给你的任务主要是什么？你是如何完成的？调查对象主要是：公司的业务主管；业务经理、监理、助理；业务员,15,第三步：系统的边界定义,1、目的 确定数据库的应用范围和边界以及它的主要用户的视图。（一个特定类型的数据库应用视图必须支持一个特定的工作角色或者是业务范围）2、步骤定义数据库的系统边界确定数据库系统的主要用户视图,http:/http:/www.ort-http:/http:/http:/http:/http

12、:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.zg-http:/www.skf-http:/www.nsk-http:/www.fag-http:/www.ntn-http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.xunchi-http:/http:/http:/http:/,16,第四步：需求的收集和分析,由第三步产生的更多的细节，最终产生用户的需求说明。具体步骤：1、收

13、集数据库系统的用户视图相关的更多信息2、收集数据库系统的系统需求信息3、管理数据库系统的用户视图,http:/http:/www.ort-http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.zg-http:/www.skf-http:/www.nsk-http:/www.fag-http:/www.ntn-http:/http:/http:/http:/

14、http:/http:/www.xunchi-http:/http:/http:/http:/,17,案例研究学生管理系统,我系准备设计学生管理系统的软件，以解决日益复杂的学生管理的复杂度问题。本案例目的是实施数据库的规划设计；按照事实发现的步骤，应该如何进行呢？,18,案例说明事实的发现与收集,1、明确组织结构和组织工作的基本流程。方法：查阅组织的发展历程和历史；查阅组织的具体结构。根据对于现在学生管理的基本情况，我们大致可以得到如下的组织结构图：,19,案例说明事实的发现与收集,2、确认组织的目的和软件的目标方法：与组织首席领导进行正式谈话目的：取得组织领导的信任，明确软件的边界谈话对象：

15、系总支书记具体内容：n 您现在设立这个软件项目的主要目的是什么？n 有哪些数据让您特别头疼？或者最占用你的日常工作时间呢？n 你希望软件可以帮助你解决哪些方面的问题？,20,案例说明事实的发现与收集,定义任务目标：收集、存储和控制本系学生在管理过程中产生的相关数据，支持面向不同用户的学生数据查询和数据操作工作。软件基本边界：单机；学生个体以及学生组织管理,http:/http:/www.ort-http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:

16、/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.zg-http:/www.skf-http:/www.nsk-http:/www.fag-http:/www.ntn-http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.xunchi-http:/http:/http:/http:/,21,案例说明事实的发现与收集,3、确定数据库系统的任务目标方法：这个阶段重要的任务是与数据库系统中所可能涉及到的人员进行引导性的对话，自由提问是这个阶段的方式。目的：这个阶段的目的和任务就是确定数据库的操作角色和视图,http:/http:/

17、www.ort-http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.zg-http:/www.skf-http:/www.nsk-http:/www.fag-http:/www.ntn-http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.xunchi-http:/http:/http:/http:/,22,案例说明事实的发现与

18、收集,具体内容：（1）总支书记 通常一天里面你会做那些学生工作呢？您需要数据库系统迅速告诉您哪些事情呢？一些日常的基本数据您是怎样获得的呢？谁来完成这些具体的事情？,23,案例说明事实的发现与收集,（2）辅导员请描述您每天的具体工作？你经常和哪些数据打交道？需要使用哪些类型的报告？格式我可以复印一下吗？系里面给你的任务主要是什么？你是如何完成的？,24,案例说明事实的发现与收集,维护（录入、更新和删除）学生基本情况维护（录入、更新和删除）宿舍卫生检查基本情况维护（录入、更新和删除）学生第二课堂情况维护（录入、更新和删除）学生上课情况信息维护（录入、更新和删除）成绩信息维护（录入、更新和删除）组

19、织发展信息维护（录入、更新和删除）班级活动情况信息维护（录入、更新和删除）学会综合量化信息实现对以下的学生信息的查询：学生基本信息、班级基本情况、学生违纪情况、学生成绩情况、组织发展情况、学生上课情况、学生综合量化情况,得到对于数据库系统的基本任务目标：,25,案例说明事实的发现与收集,4、系统的边界定义目的：确定数据库的应用范围和边界以及它的主要用户的视图。（一个特定类型的数据库应用视图必须支持一个特定的工作角色或者是业务范围）方法：在数据库开发生命周期的这个阶段，开发人员应当和用户交流以澄清前一个阶段所获得的数据,26,案例说明事实的发现与收集,学生管理数据库的系统边界：,http:/ht

20、tp:/www.ort-http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.zg-http:/www.skf-http:/www.nsk-http:/www.fag-http:/www.ntn-http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.xunchi-http:/http:/http:/http:/,27,案例说明事实

21、的发现与收集,收集数据库系统的用户视图更多的信息：在询问中你需要密切关注以下的问题：n 数据库中具体的表应该有哪些具体类型的信息？n 特定用户经常进行什么样的操作？n 什么事务对于当前的业务操作非常重要？n 什么时候应该进行严格的事务运行机制？n 数据库的高峰期、正常期和低谷期一般是何时？n 数据库需要哪种类型的安全机制和数据库存储机制？n 是否存在只有某些用户的敏感数据？n 哪些数据需要经常做备份？需要保存哪些历史数据？n 对于数据库的网络和共享有哪些要求？,28,案例说明事实的发现与收集,经过调研，得到以下的数据库用户的视图：总支书记：l 查询所有的班级信息，l 查询所有的学生个人信息，l

22、 查询所有的成绩信息，l 查询所有的考勤、宿舍卫生、奖励和惩罚，l 查询所有的学生组织培养信息l 查询各种统计数据和量化考核数据,29,案例说明事实的发现与收集,辅导员：l 检索、维护（录入、更新和删除）给定班级的数据l检索、维护（录入、更新和删除）给定班级的学生数据l 检索、维护（录入、更新和删除）给定班级的学生考勤数据l检索、维护（录入、更新和删除）给定班级的学生宿舍卫生、奖励和惩罚数据学生：检索个人考试、考勤、宿舍卫生、组织培养情况、个人量化考核、维护个人的登陆信息、检索班级信息以及相关的统计信息普通用户：l检索班级信息以及相关的统计信息,30,案例说明事实的发现与收集,5、数据库系统的

23、事实调查说明书 作为数据库系统的说明书，应该详细描述以下的具体内容（仅仅涉及到事实调查的情况，不应该涉及到数据库的理论设计）：数据库初始化大小 数据库增长速度及日志文件增长 记录查找的类型和主要使用 系统表 网络和数据共享需求 性能 安全性 备份和恢复 用户界面 合法问题,http:/http:/www.ort-http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:

24、/www.zg-http:/www.skf-http:/www.nsk-http:/www.fag-http:/www.ntn-http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.xunchi-http:/http:/http:/http:/,31,案例说明事实的发现与收集,一、初始数据库的大小u 我系在校学生1800人，分布于52个自然班级中；每个班级平均学生3545人；u 现在有辅导员8人；u 平均每班级有学生干部12人；二、数据库的增长速度u 一般而言，每个学期将会有5名学生退学或者休学；每月的注册人数不会超过学生人数的上限,32,案例说明事实的发现与收集,三

25、、记录类型和平均数量u 查询班级情况，每天25次；u 查询学生基本情况，每天800次u 查询学生相关情况，每天1200次四、网络和共享访问需求u 辅导员办公室必须安全的与总支书记办公室的数据库服务器相连；u 系统必须支持同时100人在线访问；,33,案例说明事实的发现与收集,五、性能u 每天上班时间要求单个记录查询时间在1秒；高峰期为5秒；六、安全性u 数据库必须有口令保护u 每个用户必须根据身份分配到一个特定的用户视图的 数据库访问权限，主要包括：总支书记、辅导员、学生、普通用户七、备份和恢复数据库设定在每周六半夜12点进行自动备份,34,收集实况的类型,数据库应用程序生存期每个阶段获得数据

26、的分类和生成文档,第三部分：PowerDesigner第一节、PowerDesigner介绍,PowerDesigner 简介 PowerDesigner 是 Sybase 公司的 CASE 工具集，使用它可以方便地对管理信息系统进行分析设计，它几乎包括了数据库模型设计的全过程。利用 PowerDesigner 可以制作数据流程图、概念数据模型、物理数据模型，可以生成多种客户端开发工具的应用程序，还可为数据 仓库制作结构模型，也能对团队设计模型进行控制。,PD,Rose,Visio 的比较ROSE 一般用来构件系统模型，很好用。PowerDesigner 用来建立数据库模型。Visio 画流程

27、图和界面还是不错的，至于数据库建模和软件建模；呵呵，还是不好用。,http:/http:/www.ort-http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.zg-http:/www.skf-http:/www.nsk-http:/www.fag-http:/www.ntn-http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.

28、xunchi-http:/http:/http:/http:/,第三部分：PowerDesigner第一节、PowerDesigner介绍,PowerDesigner 的 4 种模型文件：概念数据模型(CDM)物理数据模型(PDM)面向对象模型(OOM)业务程序模型(BPM),第三部分：PowerDesigner第一节、PowerDesigner介绍,第三部分：PowerDesigner第一节、PowerDesigner介绍,一、业务程序模型(BPM-business process model)BPM 是从业务合伙人的观点来看业务逻辑和规则的概念模型，使用一个图表描述程序，流程，信息和合作协

29、议之间的交互作用。,第三部分：PowerDesigner第一节、PowerDesigner介绍,二、概念数据模型(CDM-conceptual data model)CDM 表现数据库的全部逻辑的结构,与任何的软件或数据储藏结构无关。一个概念模型经常包括在物理数据库中仍然不实现的数据对象。它给运行计划或业务活动的数据一个正式表现方式。,第三部分：PowerDesigner第一节、PowerDesigner介绍,三、物理数据模型(PDM)PDM 叙述数据库的物理实现。在PDM图形设计中，你可以真实的设计物理实现的每个细节。这一环节，允许对具体的数据库应用团见进行涉及和规划实现，同时也可以进行逆向

30、工程，实现对已有的数据库进行重新规划设计。,第三部分：PowerDesigner第一节、PowerDesigner介绍,四、面向对象模型(OOM)一个 OOM 包含一系列包，类，接口 和他们的关系。这些对象一起形成所有(或部份)软件系统的逻辑的设计视图的类结构。一个 OOM 本质上是软件 系统的一个静态的概念模型。,http:/http:/www.ort-http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/h

31、ttp:/http:/http:/http:/www.zg-http:/www.skf-http:/www.nsk-http:/www.fag-http:/www.ntn-http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.xunchi-http:/http:/http:/http:/,第三部分：PowerDesigner第一节、PowerDesigner介绍,CDM、PDM 和 OOM 之间的关系,第三部分：PowerDesigner第一节、PowerDesigner介绍,五、使用 PowerDesigner 环境,44,7.1 PDM的基本概念,一、业务规则 业

32、务规则是业务进程需要遵从的一些规则，它们可能是政府法令，客户需求或者内部的一些方针规范。业务规则通常来自于简单的观测，如”客户可以通过拨打免费热线下订单”，而在设计过程中，我们就就需要将该过程分解成更加详细的描述。如当下订单时客户需要提供什么样的信息或根据客户的信用度来判定客户能够订购多少产品。,二、创建业务规则（Business rule）,（1）选择Model-Business Rules，打开List of Business Rules窗口，列表显示当前模型中存在的业务规则，,45,7.1 PDM的基本概念,二、创建业务规则（Business rule）,（2）Type下拉列表中选择相应

33、的业务规则方式，待选类别有定义（Definition），事实（Fact），公式（Formula）,需求（Requirement），验证（Validation），约束（Constraint）。但只有验证（Validation）和约束（Constraint）类型的业务规则才能生成到数据库中。（3）选择 Expression属性窗口，有两种类型的业务规则表达式，分别为Client和Server。其中Server部分为可以生成到数据库中，而Client部分则仅用于模型文档的生成。,46,7.1 PDM的基本概念,三、域（Domains）,1、定义域（Domain）是确定模型中的数据类型。域定义了一组对

34、列可用的数值，对列应用域可以简化对不同表中列的数据类型标准化工作。,新建域,建立域,http:/http:/www.ort-http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/http:/www.zg-http:/www.skf-http:/www.nsk-http:/www.fag-http:/www.ntn-http:/http:/http:/http:/http:/h

35、ttp:/www.xunchi-http:/http:/http:/http:/,47,7.1 PDM的基本概念,三、域（Domains）,设置域,48,7.1 PDM的基本概念,三、域（Domains）,应用域,49,7.2 创建和操作PDM,一、创建和操作PDM模型,设置主键；配置详细属性；应用域以及业务规则,50,7.2 创建和操作PDM,一、创建和操作PDM模型,设置属性的细致规则,51,7.2 创建和操作PDM,一、创建和操作PDM模型,如何设置候选建,52,7.2 创建和操作PDM,一、创建和操作PDM模型,创建基本表sc时候选择添加属性,53,7.2 创建和操作PDM,一、创建和

36、操作PDM模型,创建addtime属性时候默认属性设置为getdate(),54,7.2 创建和操作PDM,一、创建和操作PDM模型,创建对应关系,55,7.2 创建和操作PDM,一、创建和操作PDM模型,定义关系时候的映射法则,56,7.2 创建和操作PDM,一、创建和操作PDM模型,定义关系完整新业务规则,57,7.2 创建和操作PDM,二、创建视图,定义视图扩展依赖性,58,7.2 创建和操作PDM,二、创建视图,定义视图扩展依赖性,59,7.2 创建和操作PDM,三、定义触发器和存储过程,定义触发器,60,7.2 创建和操作PDM,二、定义触发器和存储过程,定义存储过程,61,7.3 创建数据库,一、生成脚本SQL,生成的数据库脚本后在数据库中执行,62,7.3 创建数据库,二、通过ODBC直接生成数据库,建立ODBC模型,选择直接生成模式,63,7.3 创建数据库,二、通过ODBC直接生成数据库,选择ODBC模型,64,7.4 生成测试性数据,一、测试数据文件,1、测试数据类型NumberCharacterDate/time2、创建测试数据摘要文件,65,7.4 生成测试性数据,一、测试数据文件,设置测试数据范围,66,7.4 生成测试性数据,一、测试数据文件,设置测试数据指定内容,导出测试数据,67,7.4 生成测试性数据,一、测试数据文件,通过ODBC导出测试数据,