软件工程-数据库设计步骤
总体设计步骤
1、需求分析
数据库设计的起点，目标：了解与分析用户的信息及应用处理的要求，并将结果按一定格式整理而形成需求分析报告，该分析报告是后续概念设计，逻辑设计，物理设计，数据库建立与维护的依据
步骤：
- 确定数据库范围
- 有效利用计算机设备及数据库系统的潜在能力
- 提高数据库的应变能力
- 避免应用过程中对数据库做太多或太大的修改
- 延长数据库的生命周期
应用过程分析
- 用到哪些数据
- 数据使用的顺序
- 对数据作何处理和处理的策略以及结果
收集与分析数据
动态结构 - 将应用操作施加于数据之上后数据的状况
- 任务分类表 - 完成某一特定功能的独立的操作序列
- 数据特征操作表 - 描述任务和数据之间的关系
数据约束 - 使用数据时的特殊要求
- 数据的安全保密性 - 不同的用户, 不同的权限
- 数据的完整性
- 响应时间
- 数据恢复
静态结构 - 不施加应用操作于其上时数据的原始状况
- 数据分类表 - 用于数据的总体描述
- 数据元素表 - 数据项或属性
编写需求分析报告
- 数据库的应用功能目标
- 标明不同用户视图范围
- 应用处理过程需求说明
- 数据字典
- 数据量
- 数据约束
2、概念结构设计
对用户需求进行综合、归纳、抽象、形成一个与具体的DBMS无关概念模型（一般为ER模型）。
工作步骤：
设计局部视图—>抽象数据—>修改重构消除冗余—>合并取消冲突
特点：
- 能真实、充分地反映现实世界
- 易于理解
- 易于更改
- 易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换
一共有四种方法：
- 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
首先定义个局部应用的概念结构，然后将它们集合起来，得到全局概念
- 逐步扩展
首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充，以滚球的方法逐步生成其他概念结构，知道总体概念结构
- 混合策略
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框架，以他为骨架继承自底向上策略中设计的局部概念结构
3、逻辑结构设计
将概念结构设计的概念模型转化为某个特定的DBMS所支持的数据模型，建立数据库逻辑模式，并对其进行优化，同时为各种用户和应用设计外模式。
工作步骤：
4、物理结构设计
为设计好的逻辑模型选择物理结构，包括存储结构和存取方法等，建立数据库物理模式。
步骤：
- 确定数据库的物理结构，在关系数据库中主要指存取方法和存储结构
- 对物理结构进行评价，评价的重点是时间和空间效率
5、数据库的实施
数据装载方法:
- 人工方法
- 计算机辅助数据入库
主要工作:
- 功能测试:实际运行数据库应用程序,执行对数据库的各种操作,测试应用程序的功能是否满足设计要求,如果不满足,对应用程序部分则要修改、调整,直到达到设计要求
- 性能测试:测量系统的性能指标,分析是否达到设计目标,如果测试的结果与设计目标不符,则要返回物理设计阶段,重新调整物理结构,修改系统参数,某些情况下甚至要返回逻辑设计阶段,修改逻辑结构
6、数据库运行和维护
DBA维护数据库工作:
- 数据库的转储和恢复
- 数据库的安全性、完整性控制
- 数据库性能的监督、分析和改进
- 数据库的重组织和重构造