数据库专业课程设计.docx

数据库系统原理课程设计汇报姓 名： 年 级： 专 业： 计算机科学和技术 学 号： 考评成绩： 河海大学文天学院6月目录1 引言311 数据密集型应用特点312 数据库设计策略313 数据库设计方法314 数据库设计步骤315 课程设计任务42 需求分析 52. 1 需求分析方法52. 2 学生信息管理数据库需求分析53 概念数据模型设计54 逻辑数据模型设计85 物理设计模型设计86 数据库实施和维护 107 课程设计总结 111 引言1.1 数据密集型应用特点数据库应用系统数据种类繁多，其中包含事务数据、管理数据和决议数据等；数据种类繁多，数据之间关系也错综复杂，有数据元素之间联络，数据集合之间联络；系统中数据要不停增、删、改，而应用领域要同时更新，同时这些数据要在数据库中持久存放，可支持各项业务实现，用于企业数据资源管理，对人类生活十分关键；多个应用程序同时存取（更新）同一数据子集，比如，民航售票系统。1.2 数据库设计策略数据库应用系统包含处理和数据部分，到底哪部分关键，自古至今有两个策略：以处理为中心和以数据为中心。其中，以处理为中心是依据处理功效设计数据文件，处理功效需要什么数据就创建什么数据文件。处理功效是主动，数据结构是依靠。势必造成数据冗余存放，潜在数据不一致性。它只适合科学计算，不适合数据密集型事务处理系统。而以数据为中心适合数据库应用系统，只要应用领域内业务内容不变，其信息结构是稳定，多变是处理功效。主张设计稳定数据结构，自动适应处理程序多变性。1.3 数据库设计方法数据库设计方法关键有新奥尔良方法、基于E-R模型数据库设计方法、3NF（第三范式）设计方法、面向对象数据库设计方法。其中，新奥尔良方法和基于E-R模型数据库设计方法应用较多。新奥尔良方法是面向过程方法，在搞清处理步骤以后抽象出全部数据集合，这种数据流模型是以处理为中心，这种方法长久使用会产生大量冗余，潜在数据不一致性。而基于E-R模型数据库设计方法是面向数据方法，它在初步了解数据处理基础上根据信息性质不一样区分出基础信息类和联络信息类，然后直接设计出应用领域分、总E-R图，最终验证E-R模式合理性。1.4 数据库设计步骤不管是哪种方法，数据库设计工程全部要根据软件工程原理实现，而且分为需求分析、概念结构设计、 逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施和数据库运行和维护六个阶段。每个阶段全部有任务、结果和结果认证，前一阶段结果是下一阶段工作依据，各阶段工作就像“瀑布”模型一样演译。各阶段任务和结果以下：需求分析，认识事物种类和联络，形成问题领域知识。研究对象是事物、特征及其联络。结果是需求分析汇报。概念结构设计，抽象信息结构，为信息建模。研究对象是信息类别、属性及其联络。结果是E-R模式。逻辑结构设计，转换数据结构，为数据建模。研究对象是数据项和型、统计和型、项之间联络、统计之间联络等。结果是数据关系模型。物理结构设计，为给定逻辑数据模型选择一个最适合应用要求物理结构。研究对象是关系模式及其存取方法和存放结构。结果是物理结构。数据库实施和维护，数据载入，应用程序编码调试，数据库试运行，数据库长久维护。研究对象是数据库语言（SQL语言）和源代码。结果是数据库长久维护。1.5 课程设计任务此次课程设计选择企业销售应用系统所包含数据库设计，经历数据库设计全过程综合训练，具体任务和要求以下：需求分析，给出需求分析方法，并取得企业销售数据库基础信息类、联络信息类和再生信息类。概念数据模型设计，给出概念数据模型设计方法，写出分E-R模式和综合E-R模式和各信息类所包含属性集合描述，要在E-R图上表现实体关键属性、联络关联方法和其参与程度。逻辑数据模型设计，给出逻辑数据模型设计方法，对E-R图进行分析得出关系模式集合，规范化最终止果，要求达成三范式模式。物理数据模型设计，总结出物理数据模型设计方法，并给出企业销售数据库物理设计相关表标识、类标识、类型、宽度、主键、外键等数据结构设计，要求设计一个表总结概括物理设计过程。数据库实施和维护，要求依据数据库物理设计建库实施，在设计汇报中用数据实施结果图展示出来。2 需求分析2.1 需求分析方法数据库设计方法关键有新奥尔良方法、基于E-R模型数据库设计方法、3NF（第三范式）设计方法、面向对象数据库设计方法。其中，新奥尔良方法和基于E-R模型数据库设计方法应用较多。新奥尔良方法是面向过程方法，在搞清处理步骤以后抽象出全部数据集合，这种数据流模型是以处理为中心，这种方法长久使用会产生大量冗余，潜在数据不一致性。而需求分析方法比较适用基于E-R模型数据设计方法，这种方法需要初步了解数据库基础，根据信息性质区分出基础信息类、联络信息类。其中，基础信息类。其中，基础信息类：含有客观存在性、原始性、稳定性、独立性等性质，是需要存入数据库信息资源；联络信息类：伴随生产活动在一些基础信息之间产生关联信息，含有多变性、即时性、关联性等性质，也是需要存入数据库信息资源。2.2 企业销售数据库需求分析企业销售数据库业务功效关键包含商品存放管理业务，商品供货业务，商品出货业务。其中，商品存放管理业务产生商品、仓库基础信息类和存放联络信息类；商品供货业务产生商品、商家基础信息类和供给信息类；商品出货业务产生商品、店面基础信息类和出货单联络信息类。 3 概念数据模型设计在数据库应用系统中，根据以数据为中心策略，要想设计出稳定数据库关键在于稳定信息模型。且以数据为中心策略是只要应用领域内业务内容不变，其信息结构是稳定，多变是处理功效。主张设计稳定数据结构，自动适应处理程序多变性。使用基于E-R数据库设计方法，先初步了解数据库基础，根据信息性质区分出基础信息类和联络信息类，然后直接设计出应用领域分E-R图、综合E-R图。透过业务，联络同类抽象出同类信息类，比较轻易抽象出信息类别。在信息类别基础上，为信息类属性聚集，标准上属性应含有多值性、可利用性、原子性。在此基础上抽象出关键属性（有一个或多个组合属性能够唯一标识一个数据库）。企业销售数据库应用系统，关键包含哪些业务，各业务包含哪些信息类，哪些是基础联络，依据各业务设计出分E-R模式和综合E-R模式。商品存放管理业务分E-R模式商品供货业务分E-R模式商品出货业务分E-R模式综合E-R模式商品信息类，它属于基础信息类，它属性聚集为商品号、名称、大小、质量、生产日期等，其中商品号是关键属性。存放信息类，它属于联络信息类，它属性聚集为商品号、数量、金额、单价、入库日期、出库日期、仓库号等，其中商品号和仓库号是关键属性。仓库信息类，它属于基础信息类，它属性聚集为仓库号、地址、名称、面积等，其中仓库号是关键属性。供给信息类，它属于联络信息类，它属性聚集为商品号、数量、日期、商家号等，其中商品号和商家号是关键属性。商家信息类，它属于基础信息类，它属性聚集为商家号、名称、地址、联络电话、银行帐号等，其中商家号是关键属性。出货单信息类，它属于联络信息类，它属性聚集为商品号、数量、发货日期、店面号等，其中商品号和店面号是关键属性。店面信息类，它属于基础信息类，它属性聚集为店面号、名称、店址、联络电话、银行账号等，其中店面号是关键属性。地址名称商品号依据以上分析得到各业务分E-R模式和综合E-R模式图3-1所表示。名称仓库号大小 存放仓库商品单价数量金额(a) 商品存放管理业务E-R模式地址名称商家号名称大小商品号 供给商家商品数量日期（b）商品供货业务E-R模式名称地址名称商品号 大小店面号 出货单单店面商品数量日期（c）商品出货业务E-R模式地址名称商品号仓库号大小名称 存放仓库商品数量单价数量金额供给地址名称店面号地址名称商家号日期数量日期店面出货单商家（d）综合E-R模式 图3-1 企业销售管理E-R模式依据设计企业销售管理数据库E-R图充足表现了信息类别及其联络。4 逻辑数据模型设计在数据库应用系统中，逻辑数据模型设计方法关键靠人工把E-R图转换成关系模式集合，属性和联络在关系模式中继承下来。在E-R图转换成关系模式时应该坚持以下标准，基础实体和多对多联络必需转换成一个关系模式；一对一联络能够转换为一个独立关系模式，也能够和任意一端对应关系模式合并；一对多联络能够转换为一个独立关系模式，也能够和多端对应关系模式合并；含有相同码关系模式可合并。在转换以后还要借用关系规范化，对关系模式进行规范化，要求全部达成3NF（三范式）。把企业销售管理E-R图直接转换成关系模式。商品（商品号*、名称、大小、质量、生产日期）此为商品实体对应关系模式属于三范式；仓库（仓库号*、地址、名称、面积）此为仓库实体对应关系模式属于三范式；店面（店面号*、名称、店址、联络电话、银行账号）此为店面对应关系模式属于三范式；商家（商家号*、名称、地址、联络电话、银行账号）此为店面对应关系模式属于三范式；存放（商品号*、仓库号*、数量、金额、单价、入库日期、出库日期）此为联络“存放”所对应关系模式属于二范式；供给（商品号*、商家号*、数量、日期）此为联络“供给”所对应关系模式属于三范式；出货单（商品号*、店面号*、数量、发货日期）此为联络“出货单”所对应关系模式属于三范式。经过把企业销售管理数据库E-R图转换成关系模式，充足表现了关系模式标准性。5 物理数据模型设计针对某个DBMS为全部关系模式设计它存放属性，比如对表大小、列宽、行高、元组存放方法安排，在此基础上给出索引设计、聚簇设计、分区设计。确定表名、列名、表标识、列标识，应可能采取西文表示，不定长字符用varchar，定长字符用char，宽度尽可能保持统一，主键不许可null，非主键尽可能许可null。这么做是因为在数据库建好以后方便把原始数据导入数据库内。为了提升操作效率，在关系主键属性上建立索引，在常见属性上建立索引。聚簇索引常见于多关系表，分区索引不在此环境下使用所以不常见。企业销售管理数据库物理数据模型设计如表5-1所表示。表5-1 企业销售管理数据库结构总表表标识列标识列汉字名类型许可空值是否主键是否外键goodsgno商品号char(10)noyesnogoodsgname名称varchar（10）yesnonogoodsgsize大小varchar(10)yesnonogoodsgmass质量varchar(10)yesnonogoodsgdate生产日期char(10)yesnonostoragesno1仓库号char(10)noyesnostoragesaddress地址varchar(20)yesnonostoragesname名称varchar(10)yesnonostoragesarea面积varchar(10)yesnonostoresno2店面号char(10)noyesnostoresname名称varchar(10)yesnonostoresaddress店址varchar(20)yesnonostoresphone联络电话varchar(20)yesnonostoresaccount银行账号char(20)yesnonomerchantmno商家号char(10)noyesnomerchantmname名称varchar(10)yesnonomerchantmaddress地址varchar(20)yesnonomerchantmphone联络电话varchar(20)yesnonomerchantmaccount银行账号char(20)yesnonosavegno商品号char(10)noyesnosavesno1仓库号char(10)noyesnosavesnumber数量varchar(10)yesnonosavesmoney金额varchar(10)yesnonosavesunivalue单价varchar(10)yesnonosavesindate入库日期char(10)yesnonosavesoutdate出库日期char(10)yesnonosupplygno商品号char(10)noyesnosupplymno商家号char(10)noyesnosupplysnumber数量varchar(10)yesnonosupplysdate日期char(10)yesnonocleargno商品号char(10)noyesnoclearsno2店面号char(10)noyesnoclearcnumber数量varchar(10)yesnonoclearcoutdate发货日期char(10)yesnono6 数据库实施和维护在一个数据库实施和维护时需要完成多项工作，比如，数据库建立，数据库调整 ，数据库重组，数据库安全性控制，数据库完整性控制，数据库故障恢复和数据库监控等。其中，数据库建立又分为数据模式建立和初始数据加载；数据库调整是经过对关系和视图结构调整、存取路径(索引和集簇)设计和系统运行参数修改来满足用户新应用需要，提升数据库系统及其应用程序性能；数据库重组是对数据库进行整理，重新调整存放空间工作；数据库完整性控制是维护数据库实体完整性和参考完整性。因为应用环境在不停改变，数据库运行过程中物理存放也会不停改变，对数据库设计进行评价、调整。修改等维护工作是一个长久任务，也是设计工作继续和提升。企业销售管理数据库视图图6-1所表示。图6-1 企业销售管理数据试图7 课程设计总结 经过近多个星期努力，最终完成了一个相关企业销售管理数据库设计。 这一段时间工作努力，最终结果当然关键，但更关键是它让自己了解了数据库设计通常过程。在接收一个项目标时候，首先是进行需求分析，写好需求分析汇报，我们接下来做就是概念数据模型设计、逻辑数据模型设计、物理数据模型设计，最终是数据库实施和维护。其中，每一步全部有其目标、任务、最终实现结果，当然还有其注意事项。 在这一学期学习中，我最终体会到PB80功效功效丰富，表示能力强，使用灵活方便，应用面广。不过在其优势后面肯定也隐藏着劣势，那就是对数据管理员要求尤其高。伴随社会发展，人类需要处理数据越来越多，对数据管理要求也越来越关键，更需要我们每个人不停探索。