数据库第六章课件

数据库第六章课件-第 6 章数据库设计与实施 数据库第六章课件数据库设计与实施 6.1 数据库设计概述 6.2 数据库规划 6.3 需求分析 6.4 概念结构设计 6.5 逻辑结构设计 6.6 物理结构设计 6.7 数据库的实施和维护 数据库第六章课件6.1 数据库设计概述 6.1.1 数据库设计概念 6.1.2 数据库设计步骤 6.1.3 数据库设计的特点 返回数据库第六章课件6.1.1 数据库设计概念（1）1、理解数据库设计的三个角度 通俗地角度：数据库设计就是根据用户需求和选择的数据库管理系统对一个单位或部门的数据进行重新组织和构造的过程数据库应用开发人员的角度：数据库设计就是对一个给定的实际应用环境，如何利用数据库管理系统、系统软件和相关的硬件系统，将用户的需求转化成有效的数据库模式，并使该数据库模式易于适应用户新的数据需求的过程数据库第六章课件数据库设计概念（2）数据库理论的抽象角度：数据库设计就是根据用户需求和特定数据库管理系统的具体特点，将现实世界的数据特征抽象为概念数据模型表示，构造出最优的数据库模式，使之既能正确反映现实世界的信息及其联系，又能满足用户各种应用需求(信息要求和处理要求)的过程。

数据库第六章课件数据库设计概念（3）2、数据库实施：把数据按照数据库设计中规定的数据组织形式将数据装入数据库的过程3、数据库设计人员应该具备的技术和知识 数据库的基本知识和数据库设计技术；计算机科学的基础知识和程序设计的方法和技巧；软件工程的原理和方法；应用领域的知识返回数据库第六章课件6.1.2 数据库设计步骤（1）1、数据库系统的生存期：数据库应用系统从开始规划、分析、设计、实施、投入运行后的维护直到被新的系统取代而停止使用的整个期间，它通常将包含4个时期(或7个阶段)，即规划时期、设计时期(需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计)、实施时期和运行维护时期数据库第六章课件数据库设计步骤（2）2.数据库系统的生存期内各阶段的主要任务如下：1、数据库规划时期 2、数据库设计时期 3、数据库实施时期 4、数据库运行与维护时期 返回数据库第六章课件数据库规划时期数据库规划时期：进行建立数据库的必要性和可行性分析通过评审的可行性分析报告是这个时期的结束标记返回数据库第六章课件数据库设计时期这个时期一般分为如下的4个阶段：需求分析阶段 概念结构设计阶段 逻辑结构设计阶段 物理结构设计阶段 返回数据库第六章课件需求分析阶段（1）需求分析阶段：利用数据库设计理论和方法，对现实世界的对象(组织、部门、企业等)，即用户的现行系统进行详细调查，收集支持系统目标的基础数据及其处理需求，其主要需求有：信息需求，即数据库中应该存储哪些数据。

处理需求，即对数据库的动态性能需求，如响应时间，处理方式等安全性和完整性方面的需求 返回数据库第六章课件概念结构设计阶段概念结构设计阶段：在需求分析的基础上，通过对用户需求进行分析、归纳、抽象，形成一个独立于具体DBMS和计算机硬件结构的整体概念结构，即概念模式返回数据库第六章课件逻辑结构设计阶段逻辑结构设计阶段：在概念结构设计的基础上，在一定的原则指导下将概念模式(E-R图)转换为某个具体DBMS支持的数据模型相符合的、经过优化的逻辑结构返回 数据库第六章课件物理结构设计阶段物理结构设计阶段：为逻辑数据结构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等返回数据库第六章课件数据库实施时期数据库实施时期：用DBMS提供的数据定义语言(DDL)和其它实用程序将数据库逻辑结构设计和物理设结构计结果用DDL严格描述出来，成为DBMS可以接受的源代码，再经过调试产生目标模式，最后将数据装入数据库返回数据库第六章课件数据库运行与维护时期数据库运行与维护时期：收集和登记数据库运行的情况记录，用于评价并改善数据库系统的性能返回数据库第六章课件6.1.3 数据库设计的特点（1）具有如下特点：1、反复性(Iterative)；2、试探性(Tentative)；3、多步性(multistage)；4、面向数据(Data-Oriented)。

返回数据库第六章课件反复性反复性(Iterative)：数据库设计需要反复修改，逐步完善因为前阶段的设计是后阶段设计的起点和基础，而后阶段设计也会向前阶段反馈，提出新的要求返回数据库第六章课件试探性试探性(Tentative)：由于设计过程中面临各种各样的要求和制约因素，且这些因素之间往往是矛盾的，导致数据库设计过程的试探性和设计结果的不唯一性返回数据库第六章课件多步性 多步性(multistage)：数据库的设计常常由不同的人员分阶段进行，其目的是进行技术分工和分段把关，逐级审查，以保证设计的质量和进度返回数据库第六章课件面向数据面向数据(Data-Oriented)：在数据库设计中实施以信息需求为主，兼顾处理需求的设计策略说明：计算机应用系统设计的有两种方法 信息需求为主，兼顾处理需求的方法称为面向数据的方法(Data-Oriented Approach)以处理需求为主，兼顾信息需求的设计方法称为面向过程的方法(Process-Oriented Approach)返回数据库第六章课件6.2 数据库规划1、数据库规划工作的重要性：直接关系到整个数据库系统的成败，对一个企业或部门的信息化建设进程都将产生深远的影响。

2、数据库规划时期的主要工作：确定数据库系统在企业或部门的计算机系统中的地位以及各个数据库之间的联系；分析企业的基本业务功能，确定数据库支持的业务范围；回答是建立一个综合的数据库，还是建立若干个专门的数据库等问题，并对建立数据库的必要性和可行性进行分析返回数据库第六章课件6.3 需求分析 6.3.1 需求分析的任务 6.3.2 需求分析的步骤 6.3.3 数据字典 返回数据库第六章课件6.3.1 需求分析的任务通过详细调查用户的现行系统(手工系统或计算机系统)的工作情况，深入了解其数据的性质和数据的使用情况，数据的处理流程、流向、流量等，并仔细地分析用户在数据格式、数据处理、数据库安全性、可靠性以及数据的完整性方面的需求，按一定规范要求写出设计者和用户都能理解的文档需求分析说明书返回数据库第六章课件6.3.2 需求分析的步骤需求分析的任务可分解为以下三个步骤：1 需求调查2 分析整理3 撰写需求分析说明书4 评审返回数据库第六章课件1.需求调查 需求调查的目的 需求调查的内容 需求调查的方式 需求调查的策略 返回数据库第六章课件需求调查的目的需求调查的目的：获得各个组织机构的业务数据及其相互联系的信息，为分析整理工作做好前期基础工作。

返回数据库第六章课件需求调查的内容 组织机构情况：各个组织机构的组成，各部门的职责，各部门管理工作存在的问题，各部门中哪些业务适合计算机管理，哪些业务不适合计算机管理业务活动现状：各部门输入和使用的数据，加工处理这些数据的方法，处理结果的输出去向，输入/输出数据的格式，以及数据库中需要存储的数据外部要求：调查数据处理的响应时间、频度和发生的规则，以及经济性、安全性及完整性要求未来规划中对数据的应用需求等返回数据库第六章课件需求调查方式 个别交谈：仔细了解该用户业务范围的用户需求，特点是调查时不受其它人员的影响开座谈会：获得不同业务之间的联系信息，特点是与会人员能互相启发发调查表：获得设计人员关心的用户需求问题特点是调查目的准确，但效果依赖于调查表设计的质量跟班作业：获得业务活动情况和用户需求特点是用户需求准确但比较费时查阅记录：获得具体的业务细节返回数据库第六章课件需求调查的策略 对高层负责人：对高层负责人：个别交谈方式可获得有关企业高层管理活动和决策过程的信息需求以及企业的运行政策、未来发展变化趋势等与战略规划有关的信息对中层管理人员对中层管理人员：开座谈会、个别交谈或发调查表、查阅记录的调查方式。

可获得企业的具体业务控制方式和约束条件，不同业务之间的接口，日常控制管理的信息需求并预测未来发展的潜在信息需求对基层业务人员对基层业务人员：发调查表、个别交谈、跟班作业或召开小型座谈会的调查方式可获得每项具体业务的输入输出数据和工作过程、数据处理要求和约束条件等返回数据库第六章课件2.分析整理分析整理的工作主要有：1、业务流程分析与表示 2、需求信息的补充描述 返回数据库第六章课件业务流程分析与表示业务流程分析与表示通过业务流程分析，获得业务流程及业务与数据联系的形式描述一般采用数据流分析法，分析结果以数据流图(Data Flow Diagram,DFD图)表示DFD图描述了数据与处理关系及其数据流动的方向返回数据库第六章课件需求信息的补充描述需求信息的补充描述除了用DFD图描述用户需求外，还需要用一些规范化表格对其细节信息进行补充描述这些细节补充信息主要有：数据字典：详细内容在6.3.3节介绍业务活动清单：列出每一部门中最基本的工作任务，包括任务的定义、操作类型、执行频度、所属部门涉及的数据项以及数据处理响应时间要求其它需求清单：如完整性、一致性要求，安全性要求以及预期变化的影响需求等。

返回数据库第六章课件3.撰写需求分析说明书撰写需求分析说明书:在需求调查的分析整理基础上，依据一定的规范(国家标准或企业标准)编写出需求分析说明书返回数据库第六章课件4.评审 评审的目的：确认需求阶段的任务是否完成，以保证设计的质量，避免重大的疏漏或者错误评审人员构成：项目组成员，非项目组的专家和主管部门负责人评审结果的作用：通过评审的需求分析说明书是需求分析阶段的结束标志，也是下一个设计阶段的输入，并作为项目验收和鉴定的依据之一返回数据库第六章课件6.3.3 数据字典1.数据字典的内容 2.数据字典的实现 返回数据库第六章课件1.数据字典的内容(1)数据字典：对数据库(DFD图)中数据性质的描述，即元数据，而不是数据本身它是对数据流程图上各个元素作出详细的定义和说明数据字典包括的内容：数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程 返回数据库第六章课件数据项数据项：数据的基本单元，即最小单位数据项的描述方法和内容是：数据项描述=数据项名，数据项含义说明，别名，数据类型，长度，取值范围，取值含义，与其他数据项的逻辑关系其中：别名，也称数据项别名，是数据项名称的其它等价名字出现别名的主要原因有：对于同样的数据，不同的用户使用不同的名字。

同一个设计人员在不同时期对同一个数据使用了不同的名字两个设计人员在设计中对同一数据项使用了不同的名字取值范围：规定了数据项的取值区间或其值所在的集合与其它数据项的逻辑关系：数据完整性约束条件返回数据库第六章课件数据结构 数据结构：若干数据项组成的有意义的集合，反映了数据之间的组合关系数据结构的描述方法和内容是：数据结构描述=数据结构名，含义说明，组成：数据项名列表返回数据库第六章课件数据流 数据流：某一处理输入(输出)的数据项或者数据结构数据流的描述方法和内容是：数据流描述=数据流名，说明，数据流来源，数据流去向，组成：数据结构，平均流量，高峰期流量其中：数据流来源说明该数据流来自哪个处理过程数据流去向说明该数据流将传送给哪个处理过程平均流量是指单位时间(每天、每周、每月等)的传输次数峰期流量则是指在高峰时期的数据传输次数返回数据库第六章课件数据存储数据存储：处理过程中需要保存的数据集合，是数据流的来源和去向之一它可以是手工凭证、手工文档，也可以是计算机文件等数据存储的描述方法和内容是：数据存储描述=数据存储名，说明，编号，输入的数据流，输出的数据流，组成：数据结构，数据量，存取方式.其中：数据量是指每次存取多少数据，每天(或每小时、每周等)存取几次等。

存取方法包括批处理或者联机处理，检索或者更新，顺序检索或者随机检索等输入的数据流用于指明其来源，输出的数据流用于指出其去向返回数据库第六章课件处理过程处理过程：处理过程也称加工过程，这里指数据库应用程序模块其具体处理逻辑一般用判定表或判定树来描述，也可用程序流程图或盒图(N-S)来描述，但在数据字典中只描述处理过程的说明性信息，其描述方法和内容是：处理过程描述=处理过程名，说明，输入：数据流，输出：数据流，处理：简要说明其中：简要说明用于说明该处理过程的功能及处理要求，即该处理过程用来做什么(而不是怎样做)和处理要求处理要求是物理设计的输入及性能评价的标准返回数据库第六章课件2.数据字典的实现 实现数据字典的三种途径：全人工过程，全自动化过程(利用数据字典处理程序)和混合过程(用正文编辑程序，报告生成程序等实用程序帮助人工过程)实现的数据字典应具有的特点：通过名字能方便地查询数据的定义没有数据冗余容易更新和更改定义的书写方式简单方便，而且严格返回数据库第六章课件6.4 概念结构设计概念结构设计：把需求分析阶段得到用户需求(已用数据字典和数据流图表示)抽象为概念模型表示的过程数据库概念结构设计中常用E-R模型来描述概念结构.6.4.1 基本方法6.4.2 主要设计步骤返回数据库第六章课件6.4.1 基本方法 1、将用户需求抽象为E-R模式的基本方法:（1）集中式设计法；（2）分散-集成设计法；2、E-R模式设计的策略 返回数据库第六章课件集中式设计法集中式设计法：根据用户需求由一个统一的机构或人员一次设计出数据库的全局E-R模式，其特点是设计简单方便，容易保证E-R模式的统一性与一致性，但它仅适用于小型或并不复杂的数据库设计问题，而对大型的或语义关联复杂的数据库设计并不适用。

返回数据库第六章课件分散-集成设计法分散-集成设计法：设计过程分解成两步，首先将一个企业或部门的用户需求，根据某种原则将其分解成若干个部分，并对每个部分设计局部E-R模式，然后将各个局部E-R模式进行集成，并消除集成过程中可能会出现的冲突，最终形成一个全局E-R模式其特点是设计过程比较复杂，但能较好的反映用户需求，对于大型和复杂的数据库设计问题比较有效返回数据库第六章课件E-R模式设计的策略 自上而下：自上而下：先定义全局E-R模式框架，然后逐步进行细化，即先从抽象级别高且普遍性强的实体集开始设计，然后逐步进行细化、具体化与特殊化处理自下而上：自下而上：先从具体的实体开始，然后逐步进行抽象化，普遍化与一般化，最后形成一个较高层次的抽象实体集，其设计过程与自上而下策略的过程相反由内向外由内向外：也称为逐步扩张策略，即先从最基本与最明显的实体集着手逐步扩展至非基本、不明显的其它实体集混合策略：混合策略：将上面三种策略同时应用于E-R模式设计过程之中返回数据库第六章课件6.4.2 主要设计步骤 E-R模式设计一般分为三步：设计局部E-R模式；将局部E-R模式集成为全局E-R模式；对全局E-R模式进行优化得到基于E-R模型的数据库概念结构。

1.设计局部E-R模式 2.合并局部E-R模式 3.优化全局E-R模式返回数据库第六章课件1.设计局部E-R模式 局部E-R模式的设计一般又可分解为以下步骤：1、确定局部E-R模式的范围 2、定义实体型 3、定义联系返回数据库第六章课件确定局部E-R模式的范围确定局部E-R模式的范围：将用户需求划分成若干个部分，其划分方法有：根据企业的组织机构对其进行自然划分，并为它们分别设计局部E-R模式根据数据库提供的服务种类进行划分，使得每一种服务所使用的数据明显地不同于其它种类，并为每一类服务设计一个局部E-R模式返回数据库第六章课件定义实体型定义实体型：每一个局部E-R模式都包括一些实体型，即从选定的局部范围中的用户需求出发，确定每一个实体型的属性及其属性名和主键区分实体与属性的一些原则 给实体集与属性命名：其原则是清晰明了便于记忆，并尽可能采用用户熟悉的名字，减少冲突，方便使用确定实体标识：即确定实体集的主键在列出实体集的所有候选键的基础上，选择一个作为主键非空值原则：保证主键中的属性不出现空值返回数据库第六章课件区分实体与属性的原则 信息描述原则：一般地说，实体需要进一步用某些属性进行描述，而属性则不需要。

依赖性原则：一般地讲，属性仅单向依赖于某个实体，且这种依赖是包含性依赖，如学生实体中的学号、学生姓名等均单向依赖于学生一致性原则：一个实体由若干个属性组成，这些属性间有内在的关联性与一致性，如学生实体有学号、学生姓名、年龄、专业等属性，它们分别独立表示实体的某个特性，并在总体上协调一致，互相配合，构成了一个统一的整体返回数据库第六章课件定义联系定义联系：即判断实体集之间是否存在联系，并定义实体集之间联系的类型实体集之间的联系方式：定义联系的方法：为实体集之间的联系命名：联系的命名应反映联系的语义性质，通常采用某个动词命名，如“选修”、“讲授”、“使用”等确定每个联系存在属性，并为其命名返回数据库第六章课件实体集之间的联系方式存在性联系如学校有教师、教师有学生等功能性联系如教师授课，教师参与管理学生等事件联系如学生借书，学生打网球等返回数据库第六章课件定义联系的方法利用上面介绍的三种联系方式去检查E-R模式中两个实体集之间是否存在联系，并确定这些联系的类型(1:1、1:n或n:m)此外，还要考虑实体集内部是否存在联系，多个实体集之间是否存在联系，并尽量消去冗余的联系返回数据库第六章课件2.合并局部E-R模式 合并局部E-R模式为全局E-R模式的过程可分成三步：（1）确定公共实体型 （2）合并局部E-R模式 （3）消除冲突：消除合并过程中局部E-R模式之间出现的不一致描述，即冲突。

3）消除冲突的方法.返回数据库第六章课件确定公共实体型确定多个局部E-R模式之间的公共实体型一般根据实体型名称和主键来认定公共实体型，即把同名实体型作为一个候选的公共实体型，把具有相同主键的实体型作为另一个候选的公共实体型返回数据库第六章课件合并局部E-R模式首先将两个具有公共实体型的局部E-R模式进行合并，然后每次将一个新的、与前面已合并模式具有公共实体型的局部E-R模式合并起来，最后再加入独立的局部E-R模式，这样即可终获得全局E-R模式返回数据库第六章课件冲突类型两个局部E-R模式之间可能出现的冲突类型：属性冲突，主要指属性值的类型、取值范围，或者计量单位的冲突命名冲突，主要指同名异义和异名同义两种冲突，包括属性名，实体型名，联系名之间的冲突同名异义，即不同意义的对象具有相同的名字；异名同义，即同一意义的对象具有不同的名字结构冲突.返回数据库第六章课件结构冲突 主要有表现为 同一对象在不同的局部E-R模式中的抽象不一致，比如职工，在某个局部E-R模式中抽象为实体，而在另一局部E-R模式中则抽象为属性；同一实体在不同的局部E-R模式中其属性组成不同，包括属性个数、次序等；实体集之间的联系在不同的局部E-R模式中呈现不同的类型，如实体集A与B在某一局部E-R模式中是多对多联系，而在另一局部E-R模式中又是一对多联系；在某一局部E-R模式中A与B发生联系，而在另一局部E-R模式中A、B、C三者之间有联系。

返回数据库第六章课件消除冲突的方法消除冲突的方法 属性冲突和命名冲突一般通过设计人员之间的讨论，协商等方法即可得到解决，而结构冲突则需要全体设计人员和用户经过仔细分析，认真讨论，确定一个能够反映用户需求、全体用户共同理解和接受的统一结构之后才能解决返回数据库第六章课件3.优化全局E-R模式 全局E-R模式的质量标准：能全面、准确地反映用户需求，且具有实体型的个数尽可能少；实体型所含属性个数尽可能少；实体型之间联系无冗余等特性优化全局E-R模式的几个方法 实体型的合并：将两个有联系的实体型的合并为一个实体型冗余属性的消除：消除合并为全局E-R模式后产生的冗余属性冗余联系的消除：消除全局模式中存在的冗余联系优化全局E-R模式的原则：在存储空间、访问效率和维护代价之间进行权衡，对实体型进行恰当的合并，适当消去部分冗余属性和冗余联系返回数据库第六章课件6.5 逻辑结构设计数据库逻辑结构设计：将全局E-R模式转化成具体DBMS能够支持的数据库模式6.5.1 E-R模式到关系模式的转换 6.5.2 关系模式的优化 返回数据库第六章课件6.5.1 E-R模式到关系模式的转换 1、实体型的转换：对于E-R模式中的每个实体型，设计一个关系模式与之对应，使该关系模式包含实体型的所有属性，用下划线来表示关系模式的主键和外键所包含的属性。

2、联系的转换返回数据库第六章课件联系的转换 1:1联系的转换：先将两个实体型分别转换为关系模式，再将联系的属性和其中一个实体型对应关系模式的主键属性加入到另一个关系模式中1:n联系的转换：先将两个实体型分别转换为关系模式，再将联系的属性和1端对应关系模式的主键属性加入到n端对应的关系模式中对m:n联系的转换：先将两个实体型分别转换为关系模式，再将联系转换为一个关系型，其属性由联系的属性和前面两个关系模式的主键属性构成返回数据库第六章课件6.5.2关系模式的优化1.规范化处理2.模式的评价与修正返回数据库第六章课件1.规范化处理 规范化处理的目的：减少乃至消除关系模式中存在的各种异常，保证其完整性和一致性，提高存储效率规范化处理的步骤：确定规范级别：考察关系模式的数据依赖集合，如果仅为函数依赖，则3NF或BCNF是适当的标准如果数据依赖集合还包括多值依赖，则可将4NF作为其规范化级别实施规范化分解：在确定关系模式需要的规范级别之后，将关系模式分解为相应级别的范式，并保持函数依赖和无损联接性要求返回数据库第六章课件2.模式的评价与修正 模式评价目的：检查所得到的数据库模式是否完全满足用户的功能要求，是否具有较高的效率，并确定哪些是需要加以修正的。

模式评价主要包括的内容 模式修正:根据模式评价的结果，对已生成的模式集合进行修正返回数据库第六章课件模式评价主要包括的内容 功能评价：根据需求分析的结果，检查规范化后的关系模式集合是否支持用户的所有应用要求对于涉及多个关系模式的应用需求，还应评价它们是否具有无损联接性性能评价：一般利用逻辑记录访问估算方法对连接运算、存储空间等性能作一些估计，并为模式的修改或后面的物理设计提出一些建议返回数据库第六章课件模式修正 需求增加的修正：因为需求分析、概念结构设计的疏漏导致某些应用得不到支持的修正，需增加新的关系模式或属性查询效率需求的修正：存储空间限制的修正：为了节省存储空间而要求修正关系模式，可按以下方法处理返回数据库第六章课件查询效率需求的修正 减少连接运算：减少连接运算：对于一些常用的、性能要求较高的、涉及多个关系的连接查询，可对这些关系模式按连接查询使用的频率进行合并，以减少联接操作，提高查询效率减小关系的大小和数据量：减小关系的大小和数据量：为了提高查询的速度，可把一个关系分成若干个小的关系使用快照技术：使用快照技术：对有些只需要某一历史时段数据的应用(如统计报表)定义一个快照，并定期自动刷新。

返回数据库第六章课件存储空间限制的修正 节省每个属性所占的空间：在定义属性时，不仅要求自然和易于理解，也要考虑节省存储空间减少重复数据所占存储空间：满足规范化要求的关系模式仍然可能由于某些属性值的重复而占用过多的存储空间通过构造一个代码转换的关系模式，可以减少存储空间的占用返回数据库第六章课件6.6物理结构设计目前流行的商品化关系数据库管理系统(RDBMS)中，数据库的大量内部物理结构都由RDBMS自动完成，留给用户参与的物理结构设计内容主要有如下几种：6.6.1 聚簇设计：确定每个关系是否需要建立聚簇，若需要，应在什么属性列上建立6.6.2 索引设计：确定每个关系是否需要建立索引，若需要，应在什么属性列上建立6.6.3 分区设计：确定数据库数据存放在哪些磁盘上，数据如何分配6.6.4 确定系统配置参数：根据DBMS产品提供了一些存储分配参数，数据库进行物理优化6.6.5 评价物理结构：估算各种方案的存储空间、存取时间和维护代价，对估算结果进行权衡、比较，选择出一个较优的合理的物理结构返回数据库第六章课件6.6.1 聚簇设计1、聚簇(Cluster)：将有关的数据元组按聚簇属性顺序集中存放于一个物理块内或若干相邻物理块内或同一柱面内，以提高查询效率的数据存储结构。

2、聚簇设计：根据用户需求确定每个关系是否需要建立聚簇，如果需要，则应确定在该关系的哪些属性列上建立聚簇3、建立聚簇的特定情况返回数据库第六章课件建立聚簇的特定情况 当对一个关系的某些属性列的访问是该关系的主要应用，而对其它属性的访问很少或是次要应用时，可以考虑对该关系在这些属性列上建立聚簇如果一个关系在某些属性列上的值重复率很高，则可以考虑对该关系在这些组属性列上建立聚簇如果一个关系一旦装入数据，某些属性列的值很少修改，也很少增加或删除元组，则可以考虑对该关系在这些组属性列上建立聚簇返回 数据库第六章课件6.6.2 索引设计1、索引(Index)设计的目的：提高数据库访问效率2、建立索引的几种情况返回数据库第六章课件建立索引的几种情况 在主键属性列和外键属性列上通常都可分别建立索引，不仅有助于唯一性检查和完整性检查，而且可以加快连接查询的速度以查询为主的关系可建立尽可能多的索引对等值连接，但满足条件的元组较少的查询可考虑建立索引如果查询可以从索引直接得到结果而不必访问关系，则对此种查询可建立索引比如，为查询某各属性的MIN、MAX、AVG、SUM、COUNT等函数值，可在该属性列上建立索引。

返回数据库第六章课件6.6.3 分区设计1、分区设计：数据库中的数据，包括关系、索引、聚簇、日志等在多个磁盘上存放位置的设计其目的是提高系统性能2、磁盘分区设计的一般原则 减少访问冲突，提高I/O并行性分散热点数据，均衡I/O负担保证关键数据快速访问，缓解系统瓶颈返回数据库第六章课件6.7 数据库的实施和维护数据库的实施：根据数据库的逻辑结构设计和物理结构设计的结果，在具体RDBMS支持的计算机系统上建立实际的数据库模式、装入数据、并进行测试和试运行的过程6.7.1 数据库的建立与调整6.7.2 数据库系统的试运行 6.7.3 数据库系统的运行和维护 返回数据库第六章课件6.7.1 数据库的建立与调整1 数据库的建立 2 数据库的调整 3 应用程序编制与调试返回数据库第六章课件数据库的建立 数据库模式的建立：DBA利用RDBMS提供的工具或DDL语言先定义数据库名、申请空间资源、定义磁盘分区等，然后定义关系及其相应属性、主键和完整性约束，再定义索引、聚簇，视图和用户访问权限等数据加载：在数据库模式定义后，将数据装入数据库的过程返回 数据库第六章课件数据库的调整数据库的修改和调整一般由DBA完成，主要包括下面一些内容 修改或调整关系模式与视图，使之更能适应用户的需要；修改或调整索引与聚簇，使数据库性能与效率更佳；修改或调整磁盘的分区、调整数据库缓冲区大小以及调整并发度，使数据库物理性能更好。

返回数据库第六章课件应用程序编制与调试数据库应用程序的设计本质上是应用软件的设计，因此，软件工程的方法完全适用，且其设计工作应该与数据库设计并行在数据库实施阶段，当建立数据库模式任务完成之后，就可以开始编制与调试数据库的应用程序，也就是说，编制与调试应用程序的工作与数据库数据载入工作同步进行在调试应用程序时，由于数据入库工作尚未完成，可先使用模拟数据返回数据库第六章课件6.7.2 数据库系统的试运行1、数据库系统试运行的主要工作 功能测试：实际运行应用程序，执行对数据库的各种操作，测试应用程序的各种功能性能测试：测量系统的性能指标，分析是否符合设计目标2、数据库系统试运行的目的：实际测量系统的各种性能指标如果系统不符合设计目标，则需要返回物理结构设计阶段，调整物理结构，修改参数，有时甚至需要返回到逻辑结构设计阶段，调整逻辑结构返回数据库第六章课件6.7.3 数据库系统的运行和维护数据库系统运行和维护阶段的主要工作有：1、数据库的转储和恢复 2、维持数据库的完整性与安全性 3、监测并改善数据库性能 4、数据库的重组和重构 返回数据库第六章课件数据库的转储和恢复DBA针对不同的应用要求制定不同的转储计划，定期对数据库和日志文件进行备份，以保证数据库中数据在遭到破坏后能及时进行恢复。

返回数据库第六章课件维持数据库的完整性与安全性 DBA采取有效措施保护数据不受非法盗用和遭到任何破坏数据库的安全性控制与管理包括如下内容：通过权限管理、口令、跟踪及审计等RDBMS的功能保证数据库的安全；通过行政手段，建立一定规章制度以确保数据库的安全；数据库应备有多个副本并保存在不同的安全地点；应采取有效的措施防止病毒入侵，当出现病毒后应及时消毒；返回数据库第六章课件监测并改善数据库性能 DBA在数据库运行过程中，监测系统运行，并对监测数据进行分析，找出改进系统性能的方法返回数据库第六章课件数据库的重组和重构 数据库的重组：按照原先的设计要求重新安排数据的存储位置，调整磁盘分区方法和存储空间，整理回收碎块等数据库的重构：由于数据库应用环境的变化、新应用的出现、或老应用内容的更新引起对数据库逻辑结构的变动。