馬媛　 王曉波

摘 要 數(shù)據(jù)庫（Database）是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫，它產(chǎn)生于距今六十多年前，隨著信息技術(shù)和市場的發(fā)展，特別是二十世紀(jì)九十年代以后，數(shù)據(jù)管理不再僅僅是存儲和管理數(shù)據(jù)，而轉(zhuǎn)變成用戶所需要的各種數(shù)據(jù)管理的方式。數(shù)據(jù)庫有很多種類型，從最簡單的存儲有各種數(shù)據(jù)的表格到能夠進(jìn)行海量數(shù)據(jù)存儲的大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都在各個方面得到了廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)存取量 時間復(fù)雜性 概念模式 E-R圖

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

數(shù)據(jù)庫在辦公自動化應(yīng)用過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，數(shù)據(jù)庫設(shè)計也是項目開發(fā)和系統(tǒng)設(shè)計中非常重要的一個環(huán)節(jié)，就像建設(shè)高樓大廈的根基，若設(shè)計不合理，不利于后期的系統(tǒng)維護(hù)、性能變更和功能擴(kuò)充。

1概述

1.1設(shè)計問題

數(shù)據(jù)庫設(shè)計所要解決的問題是：對于一個給定的應(yīng)用領(lǐng)域，設(shè)計優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫邏輯和物理結(jié)構(gòu)，是指滿足用戶的信息管理要求和數(shù)據(jù)操作要求，有效的支持各種應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和運(yùn)行。其設(shè)計目標(biāo)是為用戶和各種應(yīng)用系統(tǒng)提供一個高效運(yùn)行環(huán)境。效率包括兩個方面：一是數(shù)據(jù)庫的存取效率，二是存儲空間的利用率，也可以將其視為如下的優(yōu)化問題。

約束條件：

（1）計算機(jī)軟硬件環(huán)境；

（2）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)圖例；

（3）用戶的操作要求與信息要求；

（4）完整性和安全性約束。

目標(biāo)函數(shù)：

設(shè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)支持的用戶事務(wù)為T1、T2、…、Tn，事務(wù)的運(yùn)行頻率為Fi。給定一個數(shù)據(jù)庫模式S，S的時間復(fù)雜性定義為：

Tcost（S）=Ficoat（Ti），

其中，F(xiàn)icoat（Ti）為在S上的運(yùn)行開銷，可以使數(shù)據(jù)存取量、執(zhí)行時間等測度。

S的空間復(fù)雜性定義為S需要的存儲空間量，用Scost（S）表示。

數(shù)據(jù)庫設(shè)計問題：

在上述給定的四項約束條件下，求解一個數(shù)據(jù)庫模式S，P1*Tcost（S）+Scost（S）使最小化，其中，P1是單位運(yùn)行開銷的價格，P2是使用單位存儲空間的價格。

1.2需求分析

需求分析的任務(wù)在于調(diào)查辦公自動化應(yīng)用領(lǐng)域，對該領(lǐng)域中各應(yīng)用的信息要求和操作要求進(jìn)行詳細(xì)分析，并形成需求分析說明書。目標(biāo)是給出應(yīng)用領(lǐng)域中數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)項之間的關(guān)系和數(shù)據(jù)操作任務(wù)的詳細(xì)定義，為優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)提供可靠依據(jù)。其步驟如下：

（1）辦公自動化應(yīng)用領(lǐng)域的調(diào)查分析。

（2）定義數(shù)據(jù)庫支持的信息與應(yīng)用。

（3）定義數(shù)據(jù)庫操作任務(wù)。

（4）定義數(shù)據(jù)項字典。

（5）預(yù)測應(yīng)用領(lǐng)域的未來改變。

2概念設(shè)計

概念數(shù)據(jù)庫設(shè)計的任務(wù)包括兩方面：概念數(shù)據(jù)庫模式設(shè)計和事務(wù)設(shè)計。事務(wù)設(shè)計的任務(wù)是考察需求分析階段提出的數(shù)據(jù)庫操作任務(wù)，形成數(shù)據(jù)庫事務(wù)的高級說明。概念數(shù)據(jù)庫模式設(shè)計的任務(wù)是以需求分析階段所識別的數(shù)據(jù)項和應(yīng)用領(lǐng)域的未來改變信息為基礎(chǔ)，使用高級數(shù)據(jù)模型建立概念數(shù)據(jù)庫模式。

為了描述數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的概念模式，這里采用E-R圖——即實(shí)體-聯(lián)系圖，來描述數(shù)據(jù)庫的實(shí)體關(guān)系。在教職工信息管理模塊，某一職位可以有多個教職員工，但某個教職員工只能有一個職位。因此校內(nèi)職位與校內(nèi)教職員工之間是一對多的關(guān)系；某個院系可以有多個教職員工，但某個教職員工只能屬于一個院系，因此院系與教職員工之間也是一對多的關(guān)系；某個職位可以在不同的院系內(nèi)出現(xiàn)，某個院系也都會有各種職位類別，因此兩者之間是多對多的關(guān)系?，F(xiàn)繪制部分模塊E-R圖如下：

（1）用戶信息管理

圖2-1 用戶信息

（2）工作日志

圖2-2 日志表

（3）公告管理

圖2-3 公告表

3邏輯設(shè)計

邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)是把概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段設(shè)計好的E-R圖轉(zhuǎn)換成與選用的DBMS產(chǎn)品所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu)。

E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系數(shù)據(jù)模型所要解決的問題是如何將實(shí)體和實(shí)體間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，如何確定這些關(guān)系模式的屬性和碼。

數(shù)據(jù)庫中兩實(shí)體間1：n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個與n端對應(yīng)的關(guān)系模式合并的關(guān)系模式的方法是將聯(lián)系的屬性與1端的碼加入n端作為屬性，主碼為n端實(shí)體的主碼。

（1） 用戶信息管理模塊中由E-R圖轉(zhuǎn)換成的關(guān)系數(shù)據(jù)模式有：

用戶信息表user（ID，username，truename，password，email，sex，userid，branch，job，accesstime，foundtime，telphone，address）

（2）工作日志模塊中由E-R圖轉(zhuǎn)換成的關(guān)系數(shù)據(jù)模式有：

工作日志表worklog（ID，username，year，month，day，title，description，logtime）

公告管理模塊中由E-R圖轉(zhuǎn)換成的關(guān)系數(shù)據(jù)模式有：

公告表notice（ID，sender，title，content，sendtime）

4結(jié)語

簡而述之，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是為眾多用戶所共享其信息建立的，從而擺脫了具體程序的限制和制約。多個用戶可以同時共享數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)資源，即同時存取數(shù)據(jù)庫中的同一個數(shù)據(jù)。不僅滿足了各用戶對信息內(nèi)容的要求，同時也滿足了各用戶之間的通信需求。隨著計算機(jī)在數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域應(yīng)用的以來越來越深，人們對基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)的數(shù)據(jù)管理也提出了更高的要求，需要我們進(jìn)一步研究。

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