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資料庫設計(DatabaseDesign)是指根據用戶的需求,在某一具體的資料庫管理系統上,設計資料庫的結構和建立資料庫的過程。
  一般,資料庫的設計過程大致可分資料庫設計為5個步驟:
  (1)需求分析;調查和分析用戶的業務活動和數據的使用情況,弄清所用數據的種類、範圍、數量以及它們在業務活動中交流的情況,確定用戶對資料庫系統的使用要求和各種約束條件等,形成用戶需求規約。
  (2)概念設計;對用戶要求描述的現實世界(可能是一個工廠、一個商場或者一個學校等),通過對其中住處的分類、聚集和概括,建立抽象的概念數據模型。這個概念模型應反映現實世界各部門的信息結構、信息流動情況、信息間的互相制約關係以及各部門對信息儲存、查詢和加工的要求等。所建立的模型應避開資料庫在計算機上的具體實現細節,用一種抽象的形式表示出來。以擴充的實體—(E-R模型)聯繫模型方法為例,第一步先明確現實世界各部門所含的各種實體及其屬性、實體間的聯繫以及對信息的制約條件等,從而給出各部門內所用信息的局部描述(在資料庫中稱為用戶的局部視圖)。第二步再將前面得到的多個用戶的局部視圖集成為一個全局視圖,即用戶要描述的現實世界的概念數據模型。
  (3)邏輯設計;主要工作是將現實世界的概念數據模型設計成資料庫的一種邏輯模式,即適應於某種特定資料庫管理系統所支持的邏輯數據模式。與此同時,可能還需為各種數據處理應用領域產生相應的邏輯子模式。這一步設計的結果就是所謂「邏輯資料庫」。
  (4)物理設計;根據特定資料庫管理系統所提供的多種存儲結構和存取方法等依賴於具體計算機結構的各項物理設計措施,對具體的應用任務選定最合適的物理存儲結構(包括文件類型、索引結構和數據的存放次序與位邏輯等)、存取方法和存取路徑等。這一步設計的結果就是所謂「物理資料庫」。
  (5)驗證設計;在上述設計的基礎上,收集數據並具體建立一個資料庫,運行一些典型的應用任務來驗證資料庫設計的正確性和合理性。一般,一個大型資料庫的設計過程往往需要經過多次循環反覆。當設計的某步發現問題時,可能就需要返回到前面去進行修改。因此,在做上述資料庫設計時就應考慮到今後修改設計的可能性和方便性。
  至今,資料庫設計的很多工作仍需要人工來做,除了關係型資料庫已有一套較完整的數據範式理論可用來部分地指導資料庫設計之外,尚缺乏一套完善的資料庫設計理論、方法和工具,以實現資料庫設計的自動化或互動式的半自動化設計。所以資料庫設計今後的研究發展方向是研究資料庫設計理論,尋求能夠更有效地表達語義關係的數據模型,為各階段的設計提供自動或半自動的設計工具和集成化的開發環境,使資料庫的設計更加工程化、更加規範化和更加方便易行,使得在資料庫的設計中充分體現軟體工程的先進思想和方法。
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