数据库设计的基本步骤
数据库设计的基本步骤
1、需求分析阶段
进行数据库设计首先必须准确了解与分析用户需求(包括数据与处理)。需求分析是整个设计过程的基础,是最困难和最耗费时间的一步。作为“地基”的需求分析是否做得充分与准确,决定了在其上构建数据库“大厦”的速度与质量。需求分析做的不好,可能会导致整个数据库设计返工重做。
2、概念结构设计阶段
概念结构设计阶段是整个数据库设计的关键,它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象,形成一个独立于具体数据库管理系统的概念模型。
3、逻辑结构设计阶段
逻辑结构设计是将概念结构转换为某个数据库管理系统所支持的数据模型,并对其进行优化。
4、物理设计阶段
物理结构设计师为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构(包括存储结构和存取方式)。
5、数据库实施阶段
在数据库实施阶段,设计人员运用数据库管理系统提供数据库语言及其宿主语言,根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库,编写与调试应用程序,组织数据入库,并进行测试运行。
6、数据库运行和维护阶段
数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行,在数据库系统运行过程中必须不断对其进行评估、调整与修改。
数据库设计的基本原则
1、一致性原则:对数据来源进行统一、系统的分析与设计,协调好各种数据源,保证数据的一致性和有效性。
2、完整性原则:数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。要防止合法用户使用数据库时向数据库加入不合语义的数据。对输入到数据库中的数据要有审核和约束机制。
3、安全性原则:数据库的安全性是指保护数据,防止非法用户使用数据库或合法用户非法使用数据库造成数据泄露、更改或破坏。要有认证和授权机制。
4、可伸缩性与可扩展性原则:数据库结构的设计应充分考虑发展的需要、移植的需要,具有良好的扩展性、伸缩性和适度冗余。
5、规范化原则:数据库的设计应遵循规范化理论。规范化的数据库设计,可以减少数据库插入、删除、修改等操作时的异常和错误,降低数据冗余度等。
数据库是整个软件应用的根基,是软件设计的起点,它起着决定性的质变作用,因此我们必须对数据库设计高度重视起来,培养设计良好数据库的习惯,是一个优秀的软件设计师所必须具备的基本素质条件!
那么我们要做到什么程度才是对的呢?下面就说说数据库设计的原则:
1、数据库设计最起码要占用整个项目开发的40%以上的时间
数据库是需求的直观反应和表现,因此设计时必须要切实符合用户的需求,要多次与用户沟通交流来细化需求,将需求中的要求和每一次的变化都要一一体现在数据库的设计当中。如果需求不明确,就要分析不确定的因素,设计表时就要事先预留出可变通的字段,正所谓“有备无患”。
2、数据库设计不仅仅停留于页面demo的表面
页面内容所需要的字段,在数据库设计中只是一部分,还有系统运转、模块交互、中转数据、表之间的联系等等所需要的字段,因此数据库设计绝对不是简单的基本数据存储,还有逻辑数据存储。
3、数据库设计完成后,项目80%的设计开发在你脑海中就已经完成了
每个字段的设计都是有他必要的意义的,你在设计每一个字段的同时,就应该已经想清楚程序中如何去运用这些字段,多张表的联系在程序中是如何体现的。换句话说,你完成数据库设计后,程序中所有的实现思路和实现方式在你的脑海中就已经考虑过了。如果达不到这种程度,那当进入编码阶段后,才发现要运用的技术或实现的方式数据库无法支持,这时再改动数据库就会很麻烦,会造成一系列不可预测的问题。
4、数据库设计时就要考虑到效率和优化问题
一开始就要分析哪些表会存储较多的数据量,对于数据量较大的表的设计往往是粗粒度的,也会冗余一些必要的字段,已达到尽量用最少的表、最弱的表关系去存储海量的数据。并且在设计表时,一般都会对主键建立聚集索引,含有大数据量的表更是要建立索引以提供查询性能。对于含有计算、数据交互、统计这类需求时,还要考虑是否有必要采用存储过程。
5、添加必要的(冗余)字段
像“创建时间”、“修改时间”、“备注”、“操作用户IP”和一些用于其他需求(如统计)的字段等,在每张表中必须都要有,不是说只有系统中用到的数据才会存到数据库中,一些冗余字段是为了便于日后维护、分析、拓展而添加的,这点是非常重要的,比如黑客攻击,篡改了数据,我们便就可以根据修改时间和操作用户IP来查找定位。
6、设计合理的表关联
若多张表之间的关系复杂,建议采用第三张映射表来关联维护两张表之间的关系,以降低表之间的直接耦合度。若多张表涉及到大数据量的问题,表结构尽量简单,关联也要尽可能避免。
7、设计表时不加主外键等约束性关联,系统编码阶段完成后再添加约束性关联
这样做的目的是有利于团队并行开发,减少编码时所遇到的问题,表之间的关系靠程序来控制。编码完成后再加关联并进行测试。不过也有一些公司的做法是干脆就不加表关联。
8、选择合适的主键生成策略
数据库的设计过程大致可分为以下六个阶段:
1. 需求分析阶段
需求收集和分析,结果得到数据字典描述的数据需求(和数据流图描述的处理需求)。
2. 概念结构设计阶段
通过对用户需求进行综合、归纳与抽象,形成一个独立于具体DBMS的概念模型,可以用E-R图表示。
3. 逻辑结构设计阶段
将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型(例如关系模型),并对其进行优化。
4. 数据库物理设计阶段
为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构(包括存储结构和存取方法)。
5. 数据库实施阶段
运用DBMS提供的数据语言(例如SQL)及其宿主语言(例如C),根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库,编制与调试应用程序,组织数据入库,并进行试运行。
6. 数据库运行和维护阶段
数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。
数据库设计主要包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库的实施和数据库的运行和维护,具体内容如下:
1、需求分析
内容:调查和分析用户的业务活动和数据的使用情况,弄清所用数据的种类、范围、数量以及它们在业务活动中交流的情况,确定用户对数据库系统的使用要求和各种约束条件等,形成用户需求规约。
2、概念设计
内容:对用户要求描述的现实世界,通过对其中诸处的分类、聚集和概括,建立抽象的概念数据模型。这个概念模型应反映现实世界各部门的信息结构、信息流动情况、信息间的互相制约关系以及各部门对信息储存、查询和加工的要求等。
3、逻辑设计
内容:主要工作是将现实世界的概念数据模型设计成数据库的一种逻辑模式,即适应于某种特定数据库管理系统所支持的逻辑数据模式。与此同时,可能还需为各种数据处理应用领域产生相应的逻辑子模式。这一步设计的结果就是所谓“逻辑数据库”。
4、物理设计
内容:根据特定数据库管理系统所提供的多种存储结构和存取方法等依赖于具体计算机结构的各项物理设计措施,对具体的应用任务选定最合适的物理存储结构(包括文件类型、索引结构和数据的存放次序与位逻辑等)、存取方法和存取路径等。
5、验证设计
内容:收集数据并具体建立一个数据库,运行一些典型的应用任务来验证数据库设计的正确性和合理性。一般,一个大型数据库的设计过程往往需要经过多次循环反复。当设计的某步发现问题时,可能就需要返回到前面去进行修改。
6、运行与维护设计
内容:在数据库系统正式投入运行的过程中,必须不断地对其进行调整与修改。除了关系型数据库已有一套较完整的数据范式理论可用来部分地指导数据库设计之外,尚缺乏一套完善的数据库设计理论、方法和工具,以实现数据库设计的自动化或交互式的半自动化设计。
扩展资料:
重要性
1、有利于资源节约
对计算机软件数据库设计加以重视不仅可减少软件后期的维修,达到节约人力与物力的目的,同时还有利于软件功能的高效发挥。
2、有利于软件运行速度的提高
高水平的数据库设计可满足不同计算机软件系统对于运行速度的需求,而且还可充分发挥并实现系统功能。计算机软件性能提高后,系统发出的运行指令在为用户提供信息时也将更加快速有效,软件运行速度自然得以提高。
3、有利于软件故障的减少
加强数据库设计可有效减少软件故障的发生几率,推动计算机软件功能的实现。
参考资料来源:百度百科-数据库设计
数据库设计的基本步骤:
1、系统需求分析与设计。
2、概念结构分析与设计。
3、逻辑结构分析与设计。
4、物理结构分析与设计。
5、系统实施。
6、系统维护。
扩展资料:
数据库设计技巧:
1、原始文件与实体的关系
它可以是一对一,一对多,多对多的关系。一般来说,它们是一对一的关系:一个原始文档只对应于一个实体。在特殊情况下,它们可以是一对多或多对一关系,即一个原始文档对应于多个实体,或者多个原始文档对应于一个实体。
这里的实体可以理解为基本表。在对应关系明确后,对输入接口的设计非常有利。
2、主键和外键
一般来说,实体不能既没有主键也没有外键。在E-R图中,叶中的实体可以定义主键或不定义主键(因为它没有子代),但它必须有外键(因为它有父项)。
主键和外键的设计在全局数据库的设计中起着重要的作用。当全球数据库的设计完成后,一位美国数据库设计专家说:“钥匙无处不在,只有钥匙。”。这是他数据库设计的经验,也体现了他对信息系统核心(数据模型)高度抽象的理念。
因为:主键是一个高度抽象的实体。主键和外键的配对表示实体之间的连接。
3、基本表的属性
基本表不同于中间表和临时表,因为它具有以下四个特点:
原子性。基本表中的字段不可分解。
原始主义。基本表中的记录是原始数据(基本数据)的记录。
演绎的。所有输出数据都可以从基本表和代码表中的数据导出。
稳定。基本表的结构比较稳定,表中的记录要长期保存。
在了解基本表的性质之后,在设计数据库时,可以将基本表与中间表和临时表区分开来。
参考资料来源:百度百科-数据库设计