《设计数据库》PPT课件.ppt

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1、第1章 设计数据库,（时间：1次课，2学时）,第1章 设计数据库,1.1 工作场景导入1.2 数据库概述1.3 需求分析1.4 概念模型设计1.5 逻辑模型设计1.6 物理模型设计1.7 数据库实现、运行和维护1.8 SQL Server 2008简介1.9 回到工作场景1.10 工作训练营,1.1 工作场景导入(1),要求创建“学生成绩管理系统”。数据包括：系、班级、课程、学生和成绩。实施步骤：创建一个“成绩”数据库，存储并管理相关数据。以“成绩”数据库为基础，开发一个“学生成绩管理系统”应用程序，通过窗体或浏览器实现信息的查询和修改等操作。,1.1 工作场景导入(2),(1)数据库是什么？

2、它是如何发展的？(2)需求分析？(3)概念模型设计？(4)逻辑模型设计？(5)物理模型设计？(6)如何实施、运行和维护数据库？(7)SQL Server 2008是什么？,1.2 数据库概述,1.2.1 数据库基本概念1.2.2 数据库发展历史1.2.3 数据库系统结构,数据库基本概念（1）,数据是描述客观事物的符号表示，包括：文字、图形、图像、声音，等等。数据库(Database，DB)是数据的集合。按照某种数据模型，这些数据被描述、组织并长期存储在某种介质上。这些数据被统一管理，可供不同的用户共享。数据库中的数据有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性。,数据库基本概念（2）,数据库管理

3、系统(Database Management SystemDBMS)是统一管理和操纵数据库的系统软件。通过DBMS完成对所有数据的操作，以确保数据库的安全性和完整性。数据库管理员(Database AdministratorDBA)是专门负责管理和维护数据库服务器的人。数据库系统(Database Systems，DBS)通常由数据库、数据库管理系统、数据库管理员、用户和应用程序组成。,1.2.2 数据库发展历史,阶段划分：人工管理阶段（20世纪50年代）纸带、卡片、磁带；没有OS；数据是面向应用的。文件系统阶段（50年代后期60年代中期）磁盘、磁鼓；OS的文件系统提供了对文件的管理和访问方法

4、，程序和数据之间有了数据存取的接口，程序可以通过文件名读写数据。数据库系统阶段 数据不再是面向某个应用，而是面向整个企业或整个应用。,1.2.3 数据库系统结构,三级模式结构：外模式表示应用程序能够使用的那部分数据的逻辑结构和特征，是用户的数据视图。概念模式表示全体数据的逻辑结构、联系、安全性和完整性，是完整的数据视图。内模式表示数据库中数据的物理结构和存储结构。,1.3 需求分析,1.3.1 需求分析的任务1.3.2 需求分析的方法1.3.3 需求分析的成果,1.3.1 需求分析的任务,需求分析的内容：调研收集基础数据了解系统运行环境明确用户需求确定新系统的功能得到系统需求分析说明书,1.3

5、.2 需求分析的方法,需求分析步骤：了解用户单位的组织机构；调查用户单位的日常业务流程；明确用户的信息需求和系统概念需求，明确用户对系统的性能和成本的要求，确认数据项；产生系统需求说明书。需求分析的调查方法包括：跟班作业、开调查会、请专人调查、发放用户调查表和查阅原系统有关记录。,1.3.3 需求分析的成果,需求分析生成的结果包括：数据字典数据流图判定表和判定树,1.4 概念模型设计,1.4.1 数据模型1.4.2 概念模型1.4.3 概念模型设计的任务1.4.4 概念模型设计的方法1.4.5 概念模型设计的成果1.4.6 实体-联系模型,1.4.1 数据模型,数据模型 用来描述现实世界的数据

6、及数据之间的联系、数据的语义和完整性约束。数据模型包括：概念模型逻辑模型物理模型,1.4.2 概念模型,概念模型 描述事物及其相互之间的联系，能满足用户对数据的处理要求，是表示现实世界的一个真实模型。,1.4.3 概念模型设计的任务,概念模型设计的任务 根据需求分析说明书对现实世界进行数据抽象，建立概念模型。,1.4.4 概念模型设计的方法,4种方法：自顶向下是指先设计概念模型的总体框架，再逐步细化。自底向上是指先设计局部概念模型，再合并成总体。逐步扩张是指先设计概念模型的主要部分，再逐步扩充。混合策略是指将自顶向下和自底向上相结合，先设计概念模型的总体框架，再根据框架来合并各局部概念模型。,

7、1.4.5 概念模型设计的成果,概念模型分类：实体-联系模型面向对象的数据模型二元数据模型语义数据模型函数数据模型,1.4.6 实体-联系模型（1）,实体-联系模型 用 E-R图 来描述现实世界的概念模型。实体-联系模型中的基本概念：实体：客观对象或抽象概念属性：实体的特征实体集（实体型）联系：11；1多；多多键：区分不同实体的属性或属性集域：属性的取值范围,1.4.6 实体-联系模型（2）,E-R图由实体型、属性和联系构成。,属性,实体型,联系,1.4.6 实体-联系模型（3）,采用实体-联系模型做概念模型设计的步骤：设计 局部E-R 模型。设计 全局E-R 模型。优化 全局E-R 模型。,

8、1.5 逻辑模型设计,1.5.1 逻辑模型1.5.2 关系模型概念1.5.3 逻辑模型设计的任务1.5.4 关系模型设计的方法,1.5.1 逻辑模型,逻辑模型 通常由数据结构、数据操作、数据完整性约束组成。数据结构表示与数据的类型和内容有关的组织和描述。数据操作是数据检索和更新的含义、规则及实现的语言。数据的约束条件是数据及其联系所要遵守的完整性规则的集合。逻辑模型分类：层次模型网状模型关系模型。,1.5.2 关系模型概念（1）,关系：表元组：表中的一行。关系中的元组不能重复，而且理论上没有顺序。属性：表中的一列。关系中的属性值具有原子性，不可分解。码：表中可以唯一确定一个元组的属性或者属性组

9、。候选码：表中所有可以唯一确定一个元组的属性或者属性组。主码：表中唯一确定一个元组的属性或者属性组。,1.5.2 关系模型概念（2）,外码：本表中的属性，同时也是另一表中的主码。域：属性的取值范围。分量：一个元组中的某个属性值。关系模式：对关系的描述，写成：关系名（属性1，属性2，属性n）关系模型的数据操作：查询，插入，更新，删除关系模型的完整性分为3类 实体完整性 参照完整性 用户自定义完整性,1.5.3 逻辑模型设计的任务,任务 把 概念模型 转换为DBMS所支持的 逻辑模型,1.5.4 关系模型设计的方法,将实体-联系模型转换成关系模型的步骤分为3步：将E-R图 转换 为关系模式集合。对

10、关系模式集合进行规范化处理，满足一定的范式。优化关系模式，定义数据完整性、安全性，评估性能。,1.6 物理模型设计,1.6.1 物理模型设计的任务1.6.2 物理模型设计的方法,1.6.1 物理模型设计的任务,物理模型 它的设计是要选取一个最适合数据库应用环境的物理结构，包括数据库的存储记录格式、存储记录安排和存取方法，使得数据库具有良好的响应速度、足够的事务流量和适宜的存储空间。它与系统硬件环境、存储介质性能和DBMS有关。,1.6.2 物理模型设计的方法,在关系模型数据库中，物理模型主要包括存储结构的设计、数据存放位置、存取方法、完整性、安全性和应用程序。,1.7 实现、运行和维护数据库,

11、实现数据库 使用DBMS创建数据库、加载初始数据、编制和调试相应的数据库系统应用程序。运行数据库 使用已加载的初始数据对数据库系统进行试运行、制订合理的数据备份计划、调整数据库的安全性和完整性条件。维护数据库 对系统的运行进行监督，及时发现系统的问题，给出解决方案。,1.8 SQL Server 2008简介,1.8.1 SQL Server 2008产品性能1.8.2 SQL Server 2008产品版本1.8.3 SQL Server 2008管理工具,1.8.1 SQL Server 2008产品性能,SQL Server（Structured Quevy Language Serve

12、r）是一个关系数据库管理系统，最初是由Sybase公司开发的，后来被Microsoft买下并开发。SQL Server 2008推出了许多新功能和新特性，改进了包括T-SQL语句、数据类型和管理功能。最新的版本是SQL Server 2012，已经在2012年3月6日发布。,1.8.2 SQL Server 2008产品版本,SQL Server依功能的不同 分为不同的版本：企业版：适用于大型企业以及大型数据库或数据仓库的服务器版本。标准版：适用于一般企业的服务器版本。工作组版：专为工作组或部门所设计，适用于较小规模的组织。Web版：专为Web 服务器与Web Hosting所设计 Expre

13、ss版：适用于小型应用程序或是单机型应用程序 Compact 3.5版：嵌入式数据库，可生成桌面和移动设备的可靠应用程序。,1.8.3 SQL Server 2008管理工具,SQL Server Management StudioBusiness Intelligence Development StudioSQL Server配置管理器 SQL Server Profiler 数据库引擎优化顾问命令行工具,1.9 回到工作场景,创建一个学生成绩数据库，数据包括校内所有的系、班级、学生、课程和学生成绩。根据教材 page15 E-R图，转换得到学生成绩数据库关系模式如下：系(系编号，系名称)

14、。班级(班级编号，班级名称，专业，系编号)。学生(学生编号，姓名，班级编号，生日，性别，住址)。课程(课程编号，课程名称，课程类别，学分)。成绩(学生编号，课程编号，成绩)。,1.10 工作训练营,设计一个商品信息管理数据库，商品信息管理数据库的信息内容如下：每个业务员有工号、姓名；每种商品有商品编号、商品名称、价格、库存数量；每个业务员可以销售多种商品，每种商品可以由多个业务员销售。销售记录有销售编号、商品编号、数量、销售日期、工号。每种商品可以由多个供应商供应，每个供应商有供应商编号、供应商名称、联系电话。每个供应商可以供应多种商品，每个供应记录有供应编号、商品编号、数量、价格、供应日期、供应商编号。先画出商品信息管理数据库的E-R图，再转换成关系模型。,