数据库设计方法和步骤有效的数据库设计方法与步骤

目前，社会上提倡面向对象的程序设计思想，而且“软件工程”的思想也越来越受到系统设计者的欢迎。因为它是完成一个应用系统比较科学的思想方法。

使用数据库设计一个应用系统，对一般用户来说并不是很难的工作。要实现一个数据库系统的设计，从宏观上来看，一般要经过需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计等步骤；从具体操作上来看，要依据总体设计，选择一种数据库管理系统，逐步完成设计，直至调试，然后进行试运营，并写出任务说明书。下面将对各个步骤做简要说明。

1.需求分析

没有调查就不能决策。要设计一个实用的、方便的应用系统，首先要进行的工作是调研，调研问题的实现目标。要尽量将问题在最初设计时就全部提出，以便尽可能确定问题的解决方法。

例如，设计一个学生信息管理系统，假设这个系统提供给教务处使用，应该由教务处的人员提出日常业务所需求的一切功能。一般需要实现对各个数据表的编辑、增加、删除等功能；提供经常使用的查询（如对学生各类信息的查询，对各科成绩的查询等）及一些报表的输出功能等。

实现用户需求的目标一般要考虑到下列问题：

（1）信息要求：指用户的数据信息的内容与性质。主要指数据源，这是要长期存储的重要信息。

（2）处理要求：指用户要完成什么处理功能，是实时处理还是批处理，时间有何限制等。

（3）安全性与完整性要求：一般的应用系统均要考虑的问题。例如，“学生信息管理系统”中的成绩表就要有一个修改的权限，不能随意修改每个学生的成绩及其相关数据等。

2.概念设计

（1）概念设计是将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构的过程。这个过程也称概念结构设计，是整个数据库系统设计的重要步骤。概念结构设计具有如下特点：

·能真实地反映用户对数据处理的要求。

·易于理解，反映用户的功能要求。

·易于更改，用户总要随着事物的变化对系统有改动要求，而系统的设计则应满足这个要求。

·易于针对某个具体的关系型数据库管理系统进行数据实现。即符合其数据结构的要求，设计出合理的E-R图。

E-R图也称实体一联系模型，它由实体、属性和联系组成，它提供了表示实体、属性和联系的方法。

E-R图的设计方法：实体用矩形框表示，矩形框中标注实体名称；属性用椭圆形表示，其由直线与实体连接；实体之间的联系用菱形框表示，菱形框中标注联系名称，其由直线与实体连接。E-R图举例如图1-4所示。(www.xing528.com)

图1-4 “学生信息管理系统”的E-R图

（2）概念结构设计的方法通常有以下4种。

·自顶向下：先考虑全局框架，再逐步细化。

·自底向上：先考虑局部功能的实现，然后再考虑全局。

·逐步扩张：先考虑最核心的概念结构，然后再从内向外扩张，逐步完善。

·混合策略：自顶向下与自底向上相结合。

其中，最常用的方法是混合策略，即用自顶向下的策略进行需求分析，然后再自底向上地设计概念模型。

3.逻辑结构设计

逻辑结构设计是将概念结构设计好的基本E-R图转换为与选用DBMS（数据库管理系统）产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构 逻辑结构设计一般分为以下步骤：

（1）将概念结构转换为关系模型（也可以是层次、网状模型）。

（2）将转换后的关系模型向特定的DBMS支持下的数据模型转换，如Visual FoxPro 6.0、Access。

（3）对数据模型进行优化。

4.物理设计

数据库的物理设计是指数据库在物理设备上的存储结构与存取方法。数据库的物理设计通常分为以下步骤：

（1）确定数据库的物理结构，指存储结构和存取方法。

（2）对物理结构进行分析，主要考虑时间与空间的使用效率。