數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本步驟

按照規(guī)范設(shè)計(jì)的方法，考慮數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)全過(guò)程，將數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)分為以下6個(gè)階段

1.需求分析

2.概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5.數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施

6.數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行和維護(hù)

在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需求分析和概念設(shè)計(jì)可以獨(dú)立于任何數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行，邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)與選用的DAMS密切相關(guān)。

1.需求分析階段（常用自頂向下）

進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)首先必須準(zhǔn)確了解和分析用戶需求（包括數(shù)據(jù)與處理）。需求分析是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的基礎(chǔ)，也是最困難，最耗時(shí)的一步。需求分析是否做得充分和準(zhǔn)確，決定了在其上構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)大廈的速度與質(zhì)量。需求分析做的不好，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)返工重做。

需求分析的任務(wù)，是通過(guò)詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界要處理的對(duì)象，充分了解原系統(tǒng)工作概況，明確用戶的各種需求，然后在此基礎(chǔ)上確定新的系統(tǒng)功能，新系統(tǒng)還得充分考慮今后可能的擴(kuò)充與改變，不僅僅能夠按當(dāng)前應(yīng)用需求來(lái)設(shè)計(jì)。

調(diào)查的重點(diǎn)是，數(shù)據(jù)與處理。達(dá)到信息要求，處理要求，安全性和完整性要求。

分析方法常用SA(Structured  Analysis) 結(jié)構(gòu)化分析方法，SA方法從最上層的系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)入手，采用自頂向下，逐層分解的方式分析系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)流圖表達(dá)了數(shù)據(jù)和處理過(guò)程的關(guān)系，在SA方法中，處理過(guò)程的處理邏輯常常借助判定表或判定樹(shù)來(lái)描述。在處理功能逐步分解的同事，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)也逐級(jí)分解，形成若干層次的數(shù)據(jù)流圖。系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)則借助數(shù)據(jù)字典（data dictionary，DD）來(lái)描述。數(shù)據(jù)字典是系統(tǒng)中各類(lèi)數(shù)據(jù)描述的集合，數(shù)據(jù)字典通常包括數(shù)據(jù)項(xiàng)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，和處理過(guò)程5個(gè)階段。

2.概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段（常用自底向上）

概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它通過(guò)對(duì)用戶需求進(jìn)行綜合，歸納與抽象，形成了一個(gè)獨(dú)立于具體DBMS的概念模型。

設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)通常有四類(lèi)方法：

自頂向下。即首先定義全局概念結(jié)構(gòu)的框架，再逐步細(xì)化。

自底向上。即首先定義各局部應(yīng)用的概念結(jié)構(gòu)，然后再將他們集成起來(lái)，得到全局概念結(jié)構(gòu)。

逐步擴(kuò)張。首先定義最重要的核心概念結(jié)構(gòu)，然后向外擴(kuò)張，以滾雪球的方式逐步生成其他的概念結(jié)構(gòu)，直至總體概念結(jié)構(gòu)。

混合策略。即自頂向下和自底向上相結(jié)合。

3.邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段（E-R圖）

邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個(gè)DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型，并將進(jìn)行優(yōu)化。

在這階段，E-R圖顯得異常重要。大家要學(xué)會(huì)各個(gè)實(shí)體定義的屬性來(lái)畫(huà)出總體的E-R圖。

各分E-R圖之間的沖突主要有三類(lèi)：屬性沖突，命名沖突，和結(jié)構(gòu)沖突。

E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換，要解決的問(wèn)題是如何將實(shí)體性和實(shí)體間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，如何確定這些關(guān)系模式的屬性和碼。

4.物理設(shè)計(jì)階段

物理設(shè)計(jì)是為邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)（包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法）。

首先要對(duì)運(yùn)行的事務(wù)詳細(xì)分析，獲得選擇物理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)所需要的參數(shù)，其次，要充分了解所用的RDBMS的內(nèi)部特征，特別是系統(tǒng)提供的存取方法和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。

常用的存取方法有三類(lèi)：1.索引方法，目前主要是B+樹(shù)索引方法。2.聚簇方法（Clustering）方法。3.是HASH方法。

5.數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段

數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段，設(shè)計(jì)人員運(yùn)營(yíng)DBMS提供的數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言（如sql）及其宿主語(yǔ)言，根據(jù)邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的結(jié)果建立數(shù)據(jù)庫(kù)，編制和調(diào)試應(yīng)用程序，組織數(shù)據(jù)入庫(kù)，并進(jìn)行試運(yùn)行。

6.數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)階段

數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過(guò)試運(yùn)行后，即可投入正式運(yùn)行，在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中必須不斷地對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，調(diào)整，修改。