逻辑结构设计是将概念结构设计阶段完成的概念模型,转换成能被选定的数据库管理系统(DBMS)支持的数据模型。这里主要将E-R模型转换为关系模型。
需要具体说明把原始数据进行分解、合并后重新组织起来的数据库全局逻辑结构,包括所确定的关键字和属性、重新确定的记录结构和文件结构、所建立的各个文件之间的相互关系,形成本数据库的数据库管理员视图。
逻辑结构设计一般分为三步进行:1. 从E-R图向关系模式转化 数据库的逻辑设计主要是将概念模型转换成一般的关系模式,也就是将E-R图中的实体、实体的属性和实体之间的联系转化为关系模式。在转化过程中会遇到如下问题:(1)命名问题。命名问题可以采用原名,也可以另行命名,避免重名。(2)非原子属性问题。
非原子属性问题可将其进行纵向和横行展开。(3)联系转换问题。联系可用关系表示。
2. 数据模型的优化 数据库逻辑设计的结果不是唯一的。为了进一步提高数据库应用系统的性能,还应该适当修改数据模型的结构,提高查询的速度。3. 关系视图设计 关系视图的设计又称为外模式的设计,也叫用户模式设计,是用户可直接访问的数据模式。
同一系统中,不同用户可有不同的关系视图。关系视图来自逻辑模式,但在结构和形式上可能不同于逻辑模式,所以它不是逻辑模式的简单子集。关系视图主要有三个作用:(1)通过外模式对逻辑模式的屏蔽,为应用程序提供了一定的逻辑独立性。
(2)更好地适应不同用户对数据的不同需求。(3)为不同用户划定了访问数据的不同范围,有利于数据的保密。
数据库设计过程包括:现实世界→需求分析→概念设计→逻辑设计→物理设计概念设计——利用数据模型进行概念数据库的模式设计。它不依赖任何DBMS(数据库管理系统)常用的数据模型为ERM(实体联系模型),用到的术语有:实体、属性、联系、键。
逻辑设计——把概念设计得到的概念数据库模式变为逻辑数据模式,它依赖于DBMS。
用到的术语有:函数依赖、范式、关系分解。 物理结构设计——指的是根据数据库的逻辑结构来选定RDBMS(如Oracle、Sybase等),并设计和实施数据库的存储结构、存取方式等。确定数据库的物理结构包含下面四方面的内容:1、确定数据的存储结构;2、设计数据的存取路径;3、确定数据的存放位置;4、确定系统配置。数据库物理设计过程中需要对时间效率、空间效率、维护代价和各种用户要求进行权衡,选择一个优化方案作为数据库物理结构。
在数据库物理设计中,最有效的方式是集中地存储和检索对象。
概念设计就是设计E-R图啊,物理(逻辑)设计就是把你的E-R图中的实体,属性转换成关系模式1.概念设计;对用户要求描述的现实世界(可能是一个工厂、一个商场或者一个学校等),通过对其中住处的分类、聚集和概括,建立抽象的概念数据模型。这个概念模型应反映现实世界各部门的信息结构、信息流动情况、信息间的互相制约关系以及各部门对信息储存、查询和加工的要求等。
所建立的模型应避开数据库在计算机上的具体实现细节,用一种抽象的形式表示出来。
以扩充的实体—(E-R模型)联系模型方法为例,第一步先明确现实世界各部门所含的各种实体及其属性、实体间的联系以及对信息的制约条件等,从而给出各部门内所用信息的局部描述(在数据库中称为用户的局部视图)。第二步再将前面得到的多个用户的局部视图集成为一个全局视图,即用户要描述的现实世界的概念数据模型。2.逻辑设计;主要工作是将现实世界的概念数据模型设计成数据库的一种逻辑模式,即适应于某种特定数据库管理系统所支持的逻辑数据模式。与此同时,可能还需为各种数据处理应用领域产生相应的逻辑子模式。
这一步设计的结果就是所谓“逻辑数据库”。3.物理设计;根据特定数据库管理系统所提供的多种存储结构和存取方法等依赖于具体计算机结构的各项物理设计措施,对具体的应用任务选定最合适的物理存储结构(包括文件类型、索引结构和数据的存放次序与位逻辑等)、存取方法和存取路径等。这一步设计的结果就是所谓“物理数据库”。
4.三者关系:由上到下,先要概念设计,接着逻辑设计,再是物理设计,一级一级设计。
数据库逻辑设计是整个设计的前半段,包括所需的实体和关系,实体规范化等工作。设计的后半段则是数据库物理设计,包括选择数据库产品,确定数据库实体属性(字段)、数据类型、长度、精度确定、dbms页面大小等。