数据库系统设计过程

• 需求分析Requirements Analysis;
• 概念数据库设计Conceptual Schema Design;
• 逻辑数据库设计Logical schema design;
• 物理数据库设计Physical Schema Design;
• 实现Implementation;
• 系统测试System Testing;
• 维护Delivery & Maintenance

一、 需求分析。

需求分析阶段的工作步骤：

• 分析用户活动，产生业务流程图：了解用户当前的业务活动和职能，理清其处理流程。把用户业务分成若干个子处理过程，使每个处理功能明确、界面清楚，画出业务流程图
• 确定系统范围，产生系统范围图：在和用户经过充分讨论的基础上，确定计算机所能进行数据处理的范围，确定哪些工作由人工完成，哪些工作由计算机系统完成，即确定人机界面。
• 分析用户活动所涉及的数据，产生数据流图：深入分析用户的业务处理，以数据流图(Data Flow Diagram,DFD)形式表示出数据的流向和对数据所进行的加工。DFD有四个基本成分：数据流、加工或处理、文件、外部实体。DFD可以形象地表示数据流与各业务活动的关系，它是需求分析的工具和分析结果的描述手段。
• 分析系统数据，产生数据字典：仅仅有DFD并不能构成需求说明书，DFD只表示出系统有哪几部分组成和各个部分之间的关系，并没有说明各个成分的含义。数据字典提供对数据库时间描述的集中管理，它的功能是存储和检索各种数据描述(元数据Metadata)，数据字典是数据收集和数据分析的主要成果，在数据库设计中占有很重要地位。数据字典编写的基本要求
• 功能分析：数据库的设计是与应用系统的设计紧密结合的过程，离开一定的功能，数据库就失去其存在价值。数据库设计的一个重要特点是结构(数据)和行为(功能)的结合。用户希望系统能提供的功能必须有一个清晰的描述。功能分析可以采用软件结构图或模块图来表示系统的层次分解关系、模块调用关系。

数据流图：

实例：图书馆借书的数据流

数据流采用自顶向下的分析方式：

下面是一个销售管理子系统的数据流的分析过程的例子。

先看销售管理子系统顶层数据流图

其中1.0送进定单的数据流图

其中2.0处理定单的数据流图

其中3.0开发票的数据流图

其中4.0支付过账的数据流图

数据字典Data Dictionary是对系统中数据的详尽描述，是各类数据属性的清单。对数据库设计来讲，数据字典是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要结果。

描述数据流图的数据存储、数据加工（最底层加工）和数据流

主要内容：

• 基本信息：名字、别名、描述；
• 定义：数据长度、数据类型、数据结构；
• 使用特点：取值范围、使用频率、使用方式等；
• 控制信息：来源、用户、引用程序、读写权限等；
• 其他说明。

数据元素的定义可以是基本元素及其组合，数据进行自顶向下地分解，直到不需要进一步解释且参与人员都清楚其含义为止。

数据字典通常包括以下五部分：

• 数据项描述（名，含义，类型，长度，取值，与其它项逻辑关系等）；是数据的最小单位。
• 数据结构描述（名，含义，组成）；是若干数据项有意义的集合。
• 数据流（名，含义，组成，流出过程，流入过程）；可以是数据项，也可以是数据结构，表示某一处理过程的输入或输出。
• 数据存储（名，含义，组成，数据量，存取方式）；处理过程中存取的数据，常常是手工凭证、手工文档或计算机文件。
• 处理过程；

数据结构的描述

举例：

存折＝户名＋所号＋帐号＋开户日＋性质＋（印密）＋1{存取行}50

户名＝2{字母}24

所号＝“001”..“999”

帐号＝“00000001”..“99999999”

开户日＝年＋月＋日

性质＝“1”..“6” 注：“1”表示普通户，“5”表示工资户等

印密＝“0” 注：印密在存折上不显示

存取行＝日期＋（摘要）＋支出＋存入＋余额＋操作＋复核

还有另外一种方式来描述一个数据结构，如下表