《邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》PPT課件.ppt

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AnIntroductiontoDatabaseSystem,武漢科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論AnIntroductiontoDatabaseSystem第七章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì),AnIntroductiontoDatabaseSystem,第七章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì),7.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述7.2需求分析7.3概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.5數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)7.6數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施和維護(hù)7.7小結(jié),AnIntroductiontoDatabaseSystem,7.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)概念結(jié)構(gòu)是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)為了能夠用某一DBMS實(shí)現(xiàn)用戶需求，還必須將概念結(jié)構(gòu)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，這正是數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所要完成的任務(wù)。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,7.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為一般的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型將轉(zhuǎn)化來(lái)的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型向特定DBMS支持下的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化,AnIntroductiontoDatabaseSystem,7.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—三個(gè)步驟,,AnIntroductiontoDatabaseSystem,7.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),7.4.1E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換7.4.2數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化7.4.3設(shè)計(jì)用戶子模式,AnIntroductiontoDatabaseSystem,7.4.1E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換內(nèi)容轉(zhuǎn)換原則,AnIntroductiontoDatabaseSystem,E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）,轉(zhuǎn)換內(nèi)容E-R圖由實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系三個(gè)要素組成關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)是一組關(guān)系模式的集合將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型：將實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）,轉(zhuǎn)換原則⒈一個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。關(guān)系的屬性：實(shí)體型的屬性關(guān)系的碼：實(shí)體型的碼例，學(xué)生實(shí)體可以轉(zhuǎn)換為如下關(guān)系模式：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，出生日期，所在系，年級(jí)，平均成績(jī)）性別、宿舍、班級(jí)、檔案材料、教師、課程、教室、教科書都分別轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,,AnIntroductiontoDatabaseSystem,E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）,⒉一個(gè)m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。關(guān)系的屬性：與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性關(guān)系的碼：各實(shí)體碼的組合例，“選修”聯(lián)系是一個(gè)m:n聯(lián)系，可以將它轉(zhuǎn)換為如下關(guān)系模式，其中學(xué)號(hào)與課程號(hào)為關(guān)系的組合碼：選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）,AnIntroductiontoDatabaseSystem,E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）,⒊一個(gè)1:n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與n端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。1)轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式關(guān)系的屬性：與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性關(guān)系的碼：n端實(shí)體的碼,AnIntroductiontoDatabaseSystem,E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）,⒊一個(gè)1:n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與n端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。2)與n端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并合并后關(guān)系的屬性：在n端關(guān)系中加入1端關(guān)系的碼和聯(lián)系本身的屬性合并后關(guān)系的碼：不變可以減少系統(tǒng)中的關(guān)系個(gè)數(shù)，一般情況下更傾向于采用這種方法,AnIntroductiontoDatabaseSystem,E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）,例，“組成”聯(lián)系為1:n聯(lián)系。將其轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式的兩種方法：1)使其成為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式：組成（學(xué)號(hào)，班級(jí)號(hào)）2)將其學(xué)生關(guān)系模式合并：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，出生日期，所在系，年級(jí)，班級(jí)號(hào)，平均成績(jī)）,AnIntroductiontoDatabaseSystem,E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）,⒋一個(gè)1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。1)轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式關(guān)系的屬性：與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性關(guān)系的候選碼：每個(gè)實(shí)體的碼均是該關(guān)系的候選碼,AnIntroductiontoDatabaseSystem,E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）,⒋一個(gè)1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。2)與某一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并合并后關(guān)系的屬性：加入對(duì)應(yīng)關(guān)系的碼和聯(lián)系本身的屬性合并后關(guān)系的碼：不變,AnIntroductiontoDatabaseSystem,E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）,例，“管理”聯(lián)系為1:1聯(lián)系，可以有三種轉(zhuǎn)換方法：（1）轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式：管理（職工號(hào)，班級(jí)號(hào)）或管理（職工號(hào)，班級(jí)號(hào)）（2）“管理”聯(lián)系與班級(jí)關(guān)系模式合并，則只需在班級(jí)關(guān)系中加入教師關(guān)系的碼，即職工號(hào)：班級(jí)：（班級(jí)號(hào)，學(xué)生人數(shù)，職工號(hào)）（3）“管理”聯(lián)系與教師關(guān)系模式合并，則只需在教師關(guān)系中加入班級(jí)關(guān)系的碼，即班級(jí)號(hào)：教師：（職工號(hào)，姓名，性別，職稱，班級(jí)號(hào)，是否為優(yōu)秀班主任）,AnIntroductiontoDatabaseSystem,E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）,注意：從理論上講，1:1聯(lián)系可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。但在一些情況下，與不同的關(guān)系模式合并效率會(huì)大不一樣。因此究竟應(yīng)該與哪端的關(guān)系模式合并需要依應(yīng)用的具體情況而定。由于連接操作是最費(fèi)時(shí)的操作，所以一般應(yīng)以盡量減少連接操作為目標(biāo)。例如，如果經(jīng)常要查詢某個(gè)班級(jí)的班主任姓名，則將管理聯(lián)系與教師關(guān)系合并更好些。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）,⒌三個(gè)或三個(gè)以上實(shí)體間的一個(gè)多元聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。關(guān)系的屬性：與該多元聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性關(guān)系的碼：各實(shí)體碼的組合例，上課地點(diǎn)（課程號(hào)，教師號(hào)，學(xué)號(hào),教室號(hào)）,AnIntroductiontoDatabaseSystem,E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）,⒍同一實(shí)體集的實(shí)體間的聯(lián)系，即自聯(lián)系，也可按上述1:1、1:n和m:n三種情況分別處理。例，如果教師實(shí)體集內(nèi)部存在領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的1:n自聯(lián)系，我們可以將該聯(lián)系與教師實(shí)體合并，這時(shí)主碼職工號(hào)將多次出現(xiàn)，但作用不同，可用不同的屬性名加以區(qū)分：教師：｛職工號(hào)，姓名，性別，職稱，系主任｝,AnIntroductiontoDatabaseSystem,E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）,⒎具有相同碼的關(guān)系模式可合并。目的：減少系統(tǒng)中的關(guān)系個(gè)數(shù)。合并方法：將其中一個(gè)關(guān)系模式的全部屬性加入到另一個(gè)關(guān)系模式中，然后去掉其中的同義屬性（可能同名也可能不同名），并適當(dāng)調(diào)整屬性的次序。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）,例，“擁有”關(guān)系模式：擁有（學(xué)號(hào)，檔案號(hào)）與學(xué)生關(guān)系模式：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，出生日期，所在系，年級(jí)，班級(jí)號(hào)，平均成績(jī)）都以學(xué)號(hào)為碼，可以將它們合并為一個(gè)關(guān)系模式：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，檔案號(hào)，出生日期，所在系，年級(jí)，班級(jí)號(hào)，平均成績(jī)）,AnIntroductiontoDatabaseSystem,E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）,實(shí)例按照上述七條原則，學(xué)生管理子系統(tǒng)中的18個(gè)實(shí)體和聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為下列關(guān)系模型：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生日期，所在系，年級(jí)，班級(jí)號(hào)，平均成績(jī)，檔案號(hào)）性別（性別，宿舍樓）宿舍（宿舍編號(hào)，地址，性別，人數(shù)）班級(jí)（班級(jí)號(hào)，學(xué)生人數(shù)）教師（職工號(hào)，姓名，性別，職稱，班級(jí)號(hào)，是否為優(yōu)秀班主任）,AnIntroductiontoDatabaseSystem,E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）,教學(xué)（職工號(hào)，學(xué)號(hào)）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分，教室號(hào)）選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）教科書（書號(hào)，書名，價(jià)錢）教室（教室編號(hào)，地址，容量）講授（課程號(hào)，教師號(hào)，書號(hào)）檔案材料（檔案號(hào)，……）,AnIntroductiontoDatabaseSystem,7.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),7.4.1E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換7.4.2數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化7.4.3設(shè)計(jì)用戶子模式,AnIntroductiontoDatabaseSystem,7.4.2數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化,數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)的結(jié)果不是唯一的。得到初步數(shù)據(jù)模型后，還應(yīng)該適當(dāng)?shù)匦薷摹⒄{(diào)整數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的性能，這就是數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化通常以規(guī)范化理論為指導(dǎo)。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,優(yōu)化數(shù)據(jù)模型的方法⒈確定數(shù)據(jù)依賴按需求分析階段所得到的語(yǔ)義，分別寫出每個(gè)關(guān)系模式內(nèi)部各屬性之間的數(shù)據(jù)依賴以及不同關(guān)系模式屬性之間數(shù)據(jù)依賴。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,例，課程關(guān)系模式內(nèi)部存在下列數(shù)據(jù)依賴：課程號(hào)→課程名課程號(hào)→學(xué)分選修關(guān)系模式中存在下列數(shù)據(jù)依賴：（學(xué)號(hào)，課程號(hào)）→成績(jī),AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,學(xué)生關(guān)系模式中存在下列數(shù)據(jù)依賴：學(xué)號(hào)→姓名學(xué)號(hào)→性別學(xué)號(hào)→出生日期學(xué)號(hào)→所在系學(xué)號(hào)→年級(jí)學(xué)號(hào)→班級(jí)號(hào)學(xué)號(hào)→平均成績(jī)學(xué)號(hào)→檔案號(hào),AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,學(xué)生關(guān)系模式的學(xué)號(hào)與選修關(guān)系模式的學(xué)號(hào)之間存在數(shù)據(jù)依賴：學(xué)生.學(xué)號(hào)→選修.學(xué)號(hào),AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,⒉對(duì)于各個(gè)關(guān)系模式之間的數(shù)據(jù)依賴進(jìn)行極小化處理，消除冗余的聯(lián)系。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,⒊按照數(shù)據(jù)依賴的理論對(duì)關(guān)系模式逐一進(jìn)行分析，考查是否存在部分函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴、多值依賴等，確定各關(guān)系模式分別屬于第幾范式。例如經(jīng)過(guò)分析可知，課程關(guān)系模式屬于?范式。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,⒋按照需求分析階段得到的各種應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)處理的要求，分析對(duì)于這樣的應(yīng)用環(huán)境這些模式是否合適，確定是否要對(duì)它們進(jìn)行合并或分解。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,并不是規(guī)范化程度越高的關(guān)系就越優(yōu)。當(dāng)一個(gè)應(yīng)用的查詢中經(jīng)常涉及到兩個(gè)或多個(gè)關(guān)系模式的屬性時(shí)，系統(tǒng)必須經(jīng)常地進(jìn)行聯(lián)接運(yùn)算，而聯(lián)系運(yùn)算的代價(jià)是相當(dāng)高的，可以說(shuō)關(guān)系模型低效的主要原因就是做聯(lián)接運(yùn)算引起的，因此在這種情況下，第二范式甚至第一范式也許是最好的。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,非BCNF的關(guān)系模式雖然從理論上分析會(huì)存在不同程度的更新異常，但如果在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)此關(guān)系模式只是查詢，并不執(zhí)行更新操作，則就不會(huì)產(chǎn)生實(shí)際影響。對(duì)于一個(gè)具體應(yīng)用來(lái)說(shuō)，到底規(guī)范化進(jìn)行到什么程度，需要權(quán)衡響應(yīng)時(shí)間和潛在問(wèn)題兩者的利弊才能決定。一般說(shuō)來(lái)，第三范式就足夠了。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,例：在關(guān)系模式學(xué)生成績(jī)單(學(xué)號(hào),英語(yǔ),數(shù)學(xué),語(yǔ)文,平均成績(jī))中存在下列函數(shù)依賴：學(xué)號(hào)→英語(yǔ)學(xué)號(hào)→數(shù)學(xué)學(xué)號(hào)→語(yǔ)文學(xué)號(hào)→平均成績(jī)(英語(yǔ),數(shù)學(xué),語(yǔ)文)→平均成績(jī),AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,顯然有：學(xué)號(hào)→(英語(yǔ),數(shù)學(xué),語(yǔ)文)因此該關(guān)系模式中存在傳遞函數(shù)信賴，是2NF關(guān)系。雖然平均成績(jī)可以由其他屬性推算出來(lái)，但如果應(yīng)用中需要經(jīng)常查詢學(xué)生的平均成績(jī)，為提高效率，我們?nèi)匀豢杀Ａ粼撊哂鄶?shù)據(jù)，對(duì)關(guān)系模式不再做進(jìn)一步分解。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,⒌按照需求分析階段得到的各種應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)處理的要求，對(duì)關(guān)系模式進(jìn)行必要的分解或合并，以提高數(shù)據(jù)操作的效率和存儲(chǔ)空間的利用率常用分解方法水平分解垂直分解,AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,水平分解什么是水平分解把(基本)關(guān)系的元組分為若干子集合，定義每個(gè)子集合為一個(gè)子關(guān)系，以提高系統(tǒng)的效率。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,水平分解的適用范圍1.滿足“80/20原則”的應(yīng)用80/20原則：一個(gè)大關(guān)系中，經(jīng)常被使用的數(shù)據(jù)只是關(guān)系的一部分，約20%把經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)分解出來(lái)，形成一個(gè)子關(guān)系，可以減少查詢的數(shù)據(jù)量。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,水平分解的適用范圍2.并發(fā)事務(wù)經(jīng)常存取不相交的數(shù)據(jù)如果關(guān)系R上具有n個(gè)事務(wù)，而且多數(shù)事務(wù)存取的數(shù)據(jù)不相交，則R可分解為少于或等于n個(gè)子關(guān)系，使每個(gè)事務(wù)存取的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,水平分解什么是水平分解把(基本)關(guān)系的元組分為若干子集合，定義每個(gè)子集合為一個(gè)子關(guān)系，以提高系統(tǒng)的效率。水平分解的適用范圍滿足“80/20原則”的應(yīng)用并發(fā)事務(wù)經(jīng)常存取不相交的數(shù)據(jù),AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,滿足“80/20原則”的應(yīng)用80/20原則：一個(gè)大關(guān)系中，經(jīng)常被使用的數(shù)據(jù)只是關(guān)系的一部分，約20%把經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)分解出來(lái)，形成一個(gè)子關(guān)系，可以減少查詢的數(shù)據(jù)量。并發(fā)事務(wù)經(jīng)常存取不相交的數(shù)據(jù)如果關(guān)系R上具有n個(gè)事務(wù)，而且多數(shù)事務(wù)存取的數(shù)據(jù)不相交，則R可分解為少于或等于n個(gè)子關(guān)系，使每個(gè)事務(wù)存取的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,垂直分解什么是垂直分解把關(guān)系模式R的屬性分解為若干子集合，形成若干子關(guān)系模式。垂直分解的原則經(jīng)常在一起使用的屬性從R中分解出來(lái)形成一個(gè)子關(guān)系模式。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,垂直分解的優(yōu)點(diǎn)可以提高某些事務(wù)的效率垂直分解的缺點(diǎn)可能使另一些事務(wù)不得不執(zhí)行連接操作，從而降低了效率。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化（續(xù)）,垂直分解的適用范圍取決于分解后R上的所有事務(wù)的總效率是否得到了提高。進(jìn)行垂直分解的方法簡(jiǎn)單情況：直觀分解復(fù)雜情況：用第五章中的模式分解算法垂直分解必須不損失關(guān)系模式的語(yǔ)義(保持無(wú)損連接性和保持函數(shù)依賴)。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,7.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),7.4.1E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換7.4.2數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化7.4.3設(shè)計(jì)用戶子模式,AnIntroductiontoDatabaseSystem,7.4.3設(shè)計(jì)用戶子模式,定義數(shù)據(jù)庫(kù)模式主要是從系統(tǒng)的時(shí)間效率、空間效率、易維護(hù)等角度出發(fā)。定義用戶外模式時(shí)應(yīng)該更注重考慮用戶的習(xí)慣與方便。包括三個(gè)方面：,AnIntroductiontoDatabaseSystem,設(shè)計(jì)用戶子模式（續(xù)）,(1)使用更符合用戶習(xí)慣的別名合并各分E-R圖曾做了消除命名沖突的工作，以使數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中同一關(guān)系和屬性具有唯一的名字。這在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)整體結(jié)構(gòu)時(shí)是非常必要的。但對(duì)于某些局部應(yīng)用，由于改用了不符合用戶習(xí)慣的屬性名，可能會(huì)使他們感到不方便，,AnIntroductiontoDatabaseSystem,設(shè)計(jì)用戶子模式（續(xù)）,(1)使用更符合用戶習(xí)慣的別名(續(xù))因此在設(shè)計(jì)用戶的子模式時(shí)可以重新定義某些屬性名，使其與用戶習(xí)慣一致。當(dāng)然，為了應(yīng)用的規(guī)范化，我們也不應(yīng)該一味地遷就用戶。例：負(fù)責(zé)學(xué)籍管理的用戶習(xí)慣于稱教師模式的職工號(hào)為教師編號(hào)。因此可以定義視圖，在視圖中職工號(hào)重定義為教師編號(hào),AnIntroductiontoDatabaseSystem,設(shè)計(jì)用戶子模式（續(xù)）,(2)針對(duì)不同級(jí)別的用戶定義不同的外模式，以滿足系統(tǒng)對(duì)安全性的要求。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,設(shè)計(jì)用戶子模式（續(xù)）,例：教師關(guān)系模式中包括職工號(hào)、姓名、性別、出生日期、婚姻狀況、學(xué)歷、學(xué)位、政治面貌、職稱、職務(wù)、工資、工齡、教學(xué)效果等屬性。學(xué)籍管理應(yīng)用只能查詢教師的職工號(hào)、姓名、性別、職稱數(shù)據(jù)；課程管理應(yīng)用只能查詢教師的職工號(hào)、姓名、性別、學(xué)歷、學(xué)位、職稱、教學(xué)效果數(shù)據(jù)；教師管理應(yīng)用則可以查詢教師的全部數(shù)據(jù)。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,設(shè)計(jì)用戶子模式（續(xù)）,定義兩個(gè)外模式：教師_學(xué)籍管理(職工號(hào)，姓名，性別，職稱)教師_課程管理(工號(hào)，姓名，性別，學(xué)歷，學(xué)位，職稱，教學(xué)效果)授權(quán)學(xué)籍管理應(yīng)用只能訪問(wèn)教師_學(xué)籍管理視圖授權(quán)課程管理應(yīng)用只能訪問(wèn)教師_課程管理視圖授權(quán)教師管理應(yīng)用能訪問(wèn)教師表這樣就可以防止用戶非法訪問(wèn)本來(lái)不允許他們查詢的數(shù)據(jù)，保證了系統(tǒng)的安全性。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,設(shè)計(jì)用戶子模式（續(xù)）,(3)簡(jiǎn)化用戶對(duì)系統(tǒng)的使用如果某些局部應(yīng)用中經(jīng)常要使用某些很復(fù)雜的查詢，為了方便用戶，可以將這些復(fù)雜查詢定義為視圖。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié),任務(wù)將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)據(jù)模型邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為一般的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型將轉(zhuǎn)化來(lái)的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型向特定DBMS支持下的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)用戶子模式,AnIntroductiontoDatabaseSystem,邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié),E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換內(nèi)容將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型：將實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié),E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換原則⒈一個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。⒉一個(gè)m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。⒊一個(gè)1:n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與n端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。⒋一個(gè)1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié),E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換原則⒌三個(gè)或三個(gè)以上實(shí)體間的一個(gè)多元聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。⒍同一實(shí)體集的實(shí)體間的聯(lián)系，即自聯(lián)系，也可按上述1:1、1:n和m:n三種情況分別處理。⒎具有相同碼的關(guān)系模式可合并。,AnIntroductiontoDatabaseSystem,邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié),優(yōu)化數(shù)據(jù)模型的方法⒈確定數(shù)據(jù)依賴⒉對(duì)于各個(gè)關(guān)系模式之間的數(shù)據(jù)依賴進(jìn)行極小化處理，消除冗余的聯(lián)系。⒊確定各關(guān)系模式分別屬于第幾范式。⒋分析對(duì)于應(yīng)用環(huán)境這些模式是否合適，確定是否要對(duì)它們進(jìn)行合并或分解。⒌對(duì)關(guān)系模式進(jìn)行必要的分解或合并,AnIntroductiontoDatabaseSystem,邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié),設(shè)計(jì)用戶子模式1.使用更符合用戶習(xí)慣的別名2.針對(duì)不同級(jí)別的用戶定義不同的外模式，以滿足系統(tǒng)對(duì)安全性的要求。3.簡(jiǎn)化用戶對(duì)系統(tǒng)的使用,AnIntroductiontoDatabaseSystem,下課了。。。,休息一會(huì)兒。。。,攀登,