数据库系统设计

基于数据库系统声明周期的数据库设计可分为5个阶段：规划、需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计

1、规划

规划阶段的主要任务是进行建立数据库的必要性和可行性分析，确定数据库系统在企业和信息系统中的地位，以及各个数据库之间的联系

2、需求分析

需求分析的目标是通过调查研究，了解用户的数据和处理要求，并按一定格式整理形成需求说明书。需求说明书包括数据库所设计的数据、数据的特征、使用的频率和数据量的估计，例如：数据名、属性及其类型、主键属性、保密要求、完整性约束条件、更改要求、使用频率和数据量估计等，这些关于数据的数据称为元数据。在设计大型数据库时，这些数据通常由数据字典来管理，有利于避免数据的重复或重名，保持数据的一致性，同时，有利于提高数据库设计的质量，减轻设计者的负担。

3、概念设计

概念设计也称为概念结构设计，其任务是在需求分析阶段产生的需求说明书基础上，按照特定的方法将它们抽象为一个不依赖任何DBMS的数据模型，即概念模型，通常用e-r图来表示，概念模型设计使设计人员的注意力从复杂的实现细节中解脱出来，而只集中在最重要的数据的组织结构和处理模式上。为保证所设计的模型能正确、完全的反应用户的数据及其相互关系，便于进行所要求的各种处理，在本设计阶段，可以邀请用户参与。在进行概念设计时，可先设计各个应用的试图，即各个应用所看到的数据及其结构，然后再进行试图集成，以形成一个单一的概念数据模型

4、逻辑设计

逻辑设计也称为逻辑结构设计，其任务是将概念模型转化为某个特定的DBMS上的逻辑模型。设计逻辑结构时，首先为概念模型选定一个合适的逻辑模型（例如关系模型、网状模型、层次模型），然后将其转化为特定DBMS支持的逻辑模型，最后对逻辑模型进行优化。将

逻辑设计的目的是将概念阶段设计好的ER图转换为选用的具体机器上的DBMS所支持的数据模型相符合的逻辑结构，例如，系统如果使用的是关系型数据库，则逻辑设计阶段就需要将ER图转换为关系模式。

5、物理设计

物理设计也成为物理结构设计，其任务是对给定的逻辑模型选取一个最适合应用环境的物理结构，所谓数据库的物理结构，主要是指数据库在物理设备上的存储结构和存取方法。物理结构设计的步骤如下：

1）设计存储记录结构，包括记录的组成、数据项的类型和长度，以及逻辑记录到存储记录的映射

2）确定数据存储安排

3）设计访问方法，为存储在物理设备上的数据提供存储和检索的能力

4）进行完整性和安全性的分析与设计

5）数据库程序设计