第6章 数据库设计

数据库系统概论An Introduction to Database System

第六章 数据库设计(续-1)

6.3 概念结构设计6.3.1 概念结构设计概述6.3.2 概念结构设计的方法与步骤

6.3.3 数据抽象与局部视图设计6.3.4 视图的集成

6.3.1 概念结构

什么是概念结构设计

需求分析阶段描述的用户应用需求是现实世 界的具体需求 将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构 即概念模型的过程就是概念结构设计 概念结构是各种数据模型的共同基础，它比 数据模型更独立于机器、更抽象，从而更加 稳定。 概念结构设计是整个数据库设计的关键

概念结构(续)现实世界 需求分析

信息世界 机器世界

概念结构设计

概念结构设计的特点(1)能真实、充分地反映现实世界，包括事物 和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理 要求。是对现实世界的一个真实模型。 (2)易于理解，从而可以用它和不熟悉计算机 的用户交换意见，用户的积极参与是数据库的 设计成功的关键。

(3)易于更改，当应用环境和应用要求改变时， 容易对概念模型修改和扩充。(4)易于向关系、网状、层次等各种数据模型 转换。

描述概念模型的工具E-R模型

6.3.2 概念结构设计的方法与步骤

设计概念结构的四类方法

自顶向下

首先定义全局概念结构的框架，然后逐 步细化

自底向上

首先定义各局部应用的概念结构，然后 将它们集成起来，得到全局概念结构

逐步扩张

首先定义最重要的核心概念结构，然后 向外扩充，以滚雪球的方式逐步生成其他 概念结构，直至总体概念结构 将自顶向下和自底向上相结合，用自顶 向下策略设计一个全局概念结构的框架， 以它为骨架集成由自底向上策略中设计的 各局部概念结构。

混合策略

自顶向下策略

自底向上策略

逐步扩张

概念结构设计常用策略自顶向下地进行需求分析 自底向上地设计概念结构

自底向上设计概念结构的步骤

第1步：抽象数据并设计局部视图 第2步：集成局部视图，得到全局概念结构

6.3.3 数据抽象与局部视图设计

数据抽象局部视图设计

一、数据抽象

概念结构是对现实世界的一种抽象

从实际的人、物、事和概念中抽取所关心的 共同特性，忽略非本质的细节 把这些特性用各种概念精确地加以描述 这些概念组成了某种模型

1. 分类(Classification)

定义某一类概念作为现实世界中一组对象的 类型 这些对象具有某些共同的特性和行为 它抽象了对象值和型之间的“is member of”的语义 在E-R模型中，实体型就是这种抽象

2. 聚集

(Aggregation)定义某一类型的组成成分 它抽象了对象内部类型和成分之间“is part of”的语义 在E-R模型中若干属性的聚集组成了实体型， 就是这种抽象

3. 概括(Generalization)定义类型之间的一种子集联系 它抽象了类型之间的“is subset of”的语 义 概括有一个很重要的性质：继承性。子类继 承超类上定义的所有抽象。

数据抽象的用途

对需求分析阶段收集到的数据进行分类、组 织(聚集),形成 实体 实体的属性，标识实体的码 确定实体之间的联系类型(1:1,1:n, m:n)

二、局部视图设计设计分E-R图的步骤:⒈选择局部应用 ⒉逐一设计分E-R图

⒈ 选择局部应用

需求分析阶段，已用多层数据流图和数据字典 描述了整个系统。设计分E-R图首先需要根据系统的具体情况， 在多层的数据流图中选择一个适当层次的数据 流图，让这组图中每一部分对应一个局部应用， 然后以这一层次的数据流图为出发点，设计分 E-R图。

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