數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)探析

程雪松

西藏職業(yè)技術(shù)學(xué)院，西藏拉薩 850000

1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

1.1 數(shù)據(jù)庫的六個(gè)設(shè)計(jì)階段

1）需求分析階段。對用戶的各種需求進(jìn)行詳細(xì)、精準(zhǔn)的了解和認(rèn)真的分析，這個(gè)過程也是對數(shù)據(jù)的處理過程，這個(gè)設(shè)計(jì)階段是整個(gè)設(shè)計(jì)過程的基礎(chǔ)階段，同時(shí)也是最艱難的一個(gè)階段，這個(gè)階段往往是在白白的浪費(fèi)了時(shí)間。

2）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段。想要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)就要進(jìn)行概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。還要講用戶的需求當(dāng)做是DBMS概念模型生成的一個(gè)十分重要的前提和基礎(chǔ)。

3）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段。先要完成概念結(jié)構(gòu)向DBMS數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換的過程，就一定要進(jìn)行相應(yīng)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。從而使這個(gè)概念結(jié)構(gòu)得到充分的優(yōu)化。

4）數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)階段。邏輯模型的存在，是需要一個(gè)晚輩的物理空間的，這就需要設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)，要進(jìn)行必要的物理設(shè)計(jì)。

5）數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段。這個(gè)階段是完成數(shù)據(jù)庫的建立，數(shù)據(jù)庫的建立是根據(jù)DBMS提供的語言和工具，并應(yīng)用邏輯和物理設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上完成的，編制與調(diào)試應(yīng)用程序，組織數(shù)據(jù)入庫，并進(jìn)行試運(yùn)行。

6）數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)階段。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)完成之后，就是數(shù)據(jù)庫的有效運(yùn)行，在數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行沒有明顯故障之后進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行階段。

1.2 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)過程中，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理工作，不能分開來談，要把它們結(jié)合起來進(jìn)行必要的分析，并在數(shù)據(jù)庫的每個(gè)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行利用，從而讓數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的處理工作能夠相互補(bǔ)充、相互借鑒，成為相互存進(jìn)的兩個(gè)方面。

2 數(shù)據(jù)庫模式的形成過程

1）需求分析階段：想要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的需求分析階段，就必須將所有用戶的需求進(jìn)行綜合，進(jìn)而對他們的需求進(jìn)行合理、有效的分析。

2）概念設(shè)計(jì)階段：設(shè)計(jì)人員要跳出及其特點(diǎn)和DBMS產(chǎn)品模式設(shè)計(jì)的束縛，從而完成概念模式（E-R圖）的設(shè)計(jì)。

3）邏輯設(shè)計(jì)階段：邏輯設(shè)計(jì)的最終的一個(gè)階段就是將E-R圖進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而使成為數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品所支持的數(shù)據(jù)模型（關(guān)系模型），這樣就形成了數(shù)據(jù)庫的邏輯模式，完成了邏輯設(shè)計(jì)階段的第一步，另外，還要將用戶的要求進(jìn)行充分的考慮和分析后，在基本表的基礎(chǔ)上，建立起視圖，數(shù)據(jù)的外模式形成也就完成了數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)階段。

4）物理設(shè)計(jì)階段：這個(gè)階段其實(shí)是數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式的一個(gè)形成過程。將DBMS的主要特點(diǎn)和一些真實(shí)、具體的處理要求，作為這個(gè)階段設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，來完成數(shù)據(jù)的物理存儲，和索引的建立。

3 一些數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)技巧

3.1 進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)之前（需求分析階段）

1）在數(shù)據(jù)庫的需求分析階段中十分重要的就是要將客戶的相關(guān)需求 ，和客戶對數(shù)據(jù)庫未來的把握當(dāng)作是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，這是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)前期所必不可少的內(nèi)容。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷深入發(fā)展，和開發(fā)、設(shè)計(jì)工作的不斷深入進(jìn)行，客戶的需求始終是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)，無論數(shù)據(jù)路設(shè)計(jì)得多么完善和成熟，也要講用戶的相關(guān)需求放在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的重要位置。

2）要對企業(yè)的各項(xiàng)業(yè)務(wù)有一個(gè)深入的、細(xì)致的了解，這樣，在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)，就能夠有效的將不必要的時(shí)間節(jié)省出來，去完成別的階段的開發(fā)工作。

3）在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)建設(shè)的過程中，輸入輸出的作用和意義是十分巨大的。因此，要將輸入、輸出放在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的一個(gè)相當(dāng)中的位置上。而在對輸入、輸出的表進(jìn)行正確的定義時(shí)，一定要進(jìn)行充分的考慮，要在反復(fù)思考和檢查之后，再進(jìn)行這項(xiàng)工作。從而決定那些能夠支持輸入輸出的主要的表和字段。

4）對數(shù)據(jù)字典和ER圖表進(jìn)行創(chuàng)建。

5）對象命名一定要規(guī)范。

3.2 表和字段的設(shè)計(jì)（邏輯設(shè)計(jì)階段）

表進(jìn)行設(shè)計(jì)的相關(guān)原則：1）隨著數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的不斷完善，想要完成對數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，首先最重要的就是對表進(jìn)行規(guī)范。標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的數(shù)據(jù)能夠?qū)?shù)據(jù)庫中不必要的數(shù)據(jù)消除出去，使數(shù)據(jù)庫變得不再那么雜亂無章。隨著標(biāo)準(zhǔn)化形式的不斷演變和發(fā)展，如今，“Third Normal Form（3NF）”已經(jīng)是公認(rèn)的是最平衡的標(biāo)準(zhǔn)化形式。2）的設(shè)計(jì)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動同樣必不可少。這也是表和字段設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的階段。這會使數(shù)據(jù)庫對信息的維護(hù)更加有效和全面。這種方式使得整個(gè)系統(tǒng)的靈活性和拓寬性被大程度的提高。3）對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的諸多變化進(jìn)行考慮，在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)過程中對一些重要的數(shù)據(jù)要進(jìn)行格外的考慮，這有可能會影響到將來域位的變更。

字段進(jìn)行設(shè)計(jì)的相關(guān)原則：1）隨著數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的不斷完善，一個(gè)字段的設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿足一些地址和電話的設(shè)計(jì)了，因此，要采用多個(gè)字段進(jìn)行對他們的設(shè)計(jì)。2）如果一個(gè)類別的列不能夠有效的進(jìn)行區(qū)分，就要在字段設(shè)計(jì)的過程中，用到角色實(shí)體定義的方法。3）隨著用戶對數(shù)據(jù)庫要求的不斷增多，在進(jìn)行數(shù)字原和文本類型的選擇時(shí)，一定要進(jìn)行充分的選擇，保證有一個(gè)相對充足的選擇空間。4）對標(biāo)記的字段進(jìn)行添加或者刪除。一個(gè)具有放入表中，行標(biāo)的記錄是刪除。在對行進(jìn)行刪除的過程中，將“刪除標(biāo)記”的字段置入表內(nèi)，就能夠完成這個(gè)過程。然而，在進(jìn)行刪除工作時(shí)，一定要考慮到整個(gè)系統(tǒng)的整體性。

3.3 鍵和索引的選擇（邏輯設(shè)計(jì)階段）

鍵選擇：

鍵選擇的四大原則之一：建立、并使用唯一的鍵，而不去使用用復(fù)合鍵、鍵字段存在的關(guān)鍵是外鍵；鍵選擇的四大原則之二：主鍵的使用，非人為添加，要系統(tǒng)生成的。由此，就使得存儲數(shù)據(jù)中對每一行進(jìn)行的訪問都能得到數(shù)據(jù)庫有效地控制；鍵選擇的四大原則之三：不能讓主鍵得到更新，確定表的鍵的字段時(shí)，一定要將主鍵和用戶編輯所使用的鍵，進(jìn)行有效的區(qū)分。不能夠?qū)⒂脩舻逆I作為主鍵。同樣的，主鍵不能夠是那些用戶可以進(jìn)行編輯的字段；鍵選擇的四大原則之四：特殊情況下，主鍵可以用可選鍵。用可選鍵來做主鍵，能夠使其有能力來建立其強(qiáng)大的索引。

索引的使用原則：作為獲得數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的一種有效方式，索引有著其特有的使用原則。

1）邏輯主鍵、系統(tǒng)鍵和外鍵對索引是否是成組的和唯一的是有要求的，邏輯主鍵對兩方面都有要求，系統(tǒng)鍵只對唯一性有要求，而外鍵則對兩方面都無要求。

2）數(shù)據(jù)庫進(jìn)行索引時(shí)，主鍵和外鍵是同等重要的。例如：查詢主表或者是查詢某一條記錄的和相關(guān)記錄的顯示時(shí)，就需要用到外鍵。

3）“memo/note”字段元元大型字段元元（有很多字符），盡量不要進(jìn)行索引，因?yàn)椋饕@些多字符的元會使得索引所占據(jù)的存儲空間過大，從而是造成存儲空間變得有限。

4）一些常規(guī)的小型的表不要進(jìn)行索引。對一些小型的數(shù)據(jù)表不需要進(jìn)行任何鍵的設(shè)計(jì)，而當(dāng)這些小型數(shù)據(jù)表被經(jīng)常性的插入和刪除就更加不需要對其進(jìn)行索引，因?yàn)椋瑢τ谶@些經(jīng)常性的插入和刪除數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的索引維護(hù)，會消耗大量的時(shí)間，這個(gè)過程所消耗的時(shí)間有時(shí)會比掃描表空間消耗的時(shí)間更加多。