【正文】 數(shù)據(jù)庫運行與維護（續(xù)） ? 在數(shù)據(jù)庫運行階段，對數(shù)據(jù)庫經(jīng)常性的維護工作主要是由 DBA完成的，包括： ⒈ 數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲和恢復 ⒉ 數(shù)據(jù)庫的安全性、完整性控制 ⒊ 數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)督、分析和改進 ⒋ 數(shù)據(jù)庫的重組織和重構造 。 數(shù)據(jù)庫試運行（續(xù)） ? 數(shù)據(jù)的分期入庫 – 如果試運行后還要修改數(shù)據(jù)庫的設計，會導致數(shù)據(jù)重新入庫。 ? 數(shù)據(jù)庫試運行也稱為聯(lián)合調(diào)試，其主要工作包括： 1） 功能測試 ：實際運行應用程序，執(zhí)行對數(shù)據(jù)庫的各種操作，測試應用程序的各種功能。調(diào)試應用程序時由于數(shù)據(jù)入庫尚未完成，可先使用模擬數(shù)據(jù)。 ? 數(shù)據(jù)裝載方法 – 人工方法 – 計算機輔助數(shù)據(jù)入庫 三、編制與調(diào)試應用程序 ? 數(shù)據(jù)庫應用程序的設計應該與數(shù)據(jù)設計并行進行。 二、數(shù)據(jù)裝載 ? 數(shù)據(jù)庫結構建立好后，就可以向數(shù)據(jù)庫中裝載數(shù)據(jù)了。 – 聚簇功能可以大大提高按聚簇碼進行查詢的效率。 關系模式存取方法選擇（續(xù)） ? DBMS常用的三類存取方法 一、索 引存取方法，目前主要是 B+樹索引方法 – 所謂選擇索引存取方法實際上就是根據(jù)應用要求確定對關系的哪些屬性列建立索引、哪些屬性列建立組合索引、哪些索引要設計為唯一索引等。 ? 物理設計的第一個任務就是要確定選擇哪些存取方法，即建立哪些存取路徑。 數(shù)據(jù)庫物理設計的內(nèi)容和方法 ? 設計數(shù)據(jù)庫物理結構的準備工作 – 對要運行的事務進行詳細分析，獲得選擇物理數(shù)據(jù)庫設計所需參數(shù) – 充分了解所用 RDBMS的內(nèi)部特征，特別是系統(tǒng)提供的存取方法和存儲結構 數(shù)據(jù)庫的物理設計的內(nèi)容和方法（續(xù)） ? 選擇物理數(shù)據(jù)庫設計所需參數(shù) – 數(shù)據(jù)庫查詢事務，需要得到如下信息： ? 查詢的關系 ? 查詢條件所涉及的屬性 ? 連接條件所涉及的屬性 ? 查詢的投影屬性 數(shù)據(jù)庫的物理設計的內(nèi)容和方法（續(xù)） ? 選擇物理數(shù)據(jù)庫設計所需參數(shù) (續(xù) ) – 數(shù)據(jù)更新事務，需要得到如下信息 ? 被更新的關系 ? 每個關系上的更新操作條件所涉及的屬性 ? 修改操作要改變的屬性值 – 每個事務在各關系上運行的頻率和性能要求 ? 例如，事務 T必須在 10秒鐘內(nèi)結束，這對于存取方法的選擇具有更大影響。 數(shù)據(jù)庫的物理設計 ? 數(shù)據(jù)庫物理設計通常分為兩步 ： （ 1）確定數(shù)據(jù)庫的物理結構，在關系數(shù)據(jù)庫中主要指存取方法和存儲結構。 第四章 數(shù)據(jù)庫設計 數(shù)據(jù)庫設計概述 需求分析 概念結構設計 邏輯結構設計 數(shù)據(jù)庫的物理設計 數(shù)據(jù)庫實施和維護 疑難問題解答 小結 數(shù)據(jù)庫的物理設計 ? 什么是數(shù)據(jù)庫的物理設計 – 數(shù)據(jù)庫在物理設備上的存儲結構與存取方法稱為數(shù)據(jù)庫的物理結構 ，它依賴于給定的計算機系統(tǒng)。包括三個方面： (1) 使用更符合用戶習慣的別名 (2) 針對不同級別的用戶定義不同的 View，以滿足系統(tǒng)對安全性的要求。 設計用戶子模式 ? 定義數(shù)據(jù)庫全局模式主要是從系統(tǒng)的時間效率、空間效率、易維護等角度出發(fā)。 ? 得到初步數(shù)據(jù)模型后，還應該適當?shù)匦薷?、調(diào)整數(shù)據(jù)模型的結構，以進一步提高數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的性能，這就是數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化。 – 合并方法：將其中一個關系模式的全部屬性加入到另一個關系模式中，然后去掉其中的同義屬性（可能同名也可能不同名），并適當調(diào)整屬性的次序。 – 關系的屬性 ：與該多元聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性 – 關系的碼 ：各實體碼的組合 例， “ 講授 ” 聯(lián)系是一個三元聯(lián)系，可以將它轉(zhuǎn)換為如下關系模式，其中課程號、職工號和書號為關系的組合碼： 講授（ 課程號，職工號，書號 ） ER圖向關系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)） ⒎ 具有相同碼的關系模式可合并。 例如，如果經(jīng)常要查詢某個班級的班主任姓名，則將管理聯(lián)系與教師關系合并更好些。因此究竟應該與哪端的關系模式合并需要依應用的具體情況而定。 – 2) 與某一端對應的關系模式合并 ?合并后關系的屬性 ：加入對應關系的碼和聯(lián)系本身的屬性 ?合并后關系的碼 ：不變 ER圖向關系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)） 例：教師與班級的 “ 管理 ” 聯(lián)系為 1:1聯(lián)系，可以有三種轉(zhuǎn)換方法： （ 1）轉(zhuǎn)換為一個獨立的關系模式： 管理（ 職工號 ，班級號） 或 管理（職工號， 班級號 ） （ 2） “ 管理 ” 聯(lián)系與班級關系模式合并，則只需在班級關系中加入教師關系的碼，即職工號： 班級：（ 班級號 ，學生人數(shù)， 職工號 ） （ 3） “ 管理 ” 聯(lián)系與教師關系模式合并，則只需在教師關系中加入班級關系的碼，即班級號： 教師：（ 職工號 ，姓名，性別，職稱， 班級號 ） ER圖向關系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)） 注意： ? 從理論上講， 1:1聯(lián)系可以與任意一端對應的關系模式合并。 將其轉(zhuǎn)換為關系模式的兩種方法： 1)使其成為一個獨立的關系模式： 組成（ 學號 ，班級號） 2)將其學生關系模式合并： 學生（ 學號 ，姓名，出生日期，所在系，年級， 班級號 ） ER圖向關系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)） ⒋ 一個 1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的關系模式，也可以與任意一端對應的關系模式合并。 – 1) 轉(zhuǎn)換為一個獨立的關系模式 ?關系的屬性 ：與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性 ?關系的碼 ： n端實體的碼 ER圖向關系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)） ⒊ 一個 1:n聯(lián)系 可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的關系模式，也可以與 n端對應的關系模式合并。 – 關系的屬性 ：實體型的屬性 – 關系的碼 ：實體型的碼 ER圖向關系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)） ⒉ 一個 m:n聯(lián)系 轉(zhuǎn)換為一個關系模式。 邏輯結構設計 邏輯結構設計的步驟 （ 1）將概念結構轉(zhuǎn)化為一般的關系、網(wǎng)狀、層次模型 （ 2） 將轉(zhuǎn)化來的關系 、 網(wǎng)狀 、 層次模型向特定 DBMS支持下的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換 （ 3） 對數(shù)據(jù)模型進行優(yōu)化 ER圖向關系模型的轉(zhuǎn)換 ? 轉(zhuǎn)換內(nèi)容 ? 轉(zhuǎn)換原則 ER圖向關系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)） ? 轉(zhuǎn)換內(nèi)容 – ER圖由實體、實體的屬性和實體之間的聯(lián)系三個要素組成 – 關系模型的邏輯結構是一組關系模式的集合 – 將 ER圖轉(zhuǎn)換為關系模型：將實體、實體的屬性和實體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為關系模式。 2．消除冗余的方法 ? 分析方法 – 以數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖為依據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)字典中關于數(shù)據(jù)項之間邏輯關系的說明來消除冗余。 冗余（續(xù)） ? 設計數(shù)據(jù)庫概念結構時，哪些冗余信息必須消除，哪些冗余信息允許存在，需要根據(jù)用戶的整體需求來確定。 二、修改與重構 ? 基本任務 – 消除不必要的冗余，設計生成基本 ER圖 合并 初步 ER圖 分 ER圖 可能存在冗余的數(shù)據(jù) 和冗余的實體間聯(lián)系 基本 ER圖 消除不必要的冗余 修改與重構（續(xù)） 1．冗余 2．消除冗余的方法 1．冗余 ? 冗余的數(shù)據(jù) 是指可由基本數(shù)據(jù)導出的數(shù)據(jù)， 冗余的聯(lián)系 是指可由其他聯(lián)系導出的聯(lián)系。再有，在學生選課局部視圖中系被作為一個屬性，而在其他兩個局部視圖中系被作為實體看待，存在著結構沖突。合并后統(tǒng)一改成“課名”。 ? 例 ，說明如何消除沖突，進行局部視圖的合并生成初步 ER圖。 – 產(chǎn)生原因：不同的局部應用關心的是該實體的不同側(cè)面。變換時要遵循兩個準則。 例：學生的身高，有的以米為單位，有的以厘米為單位，有的以尺為單位。 例：某些部門（即局部應用）以出生日期形式表示學生的年齡，而另一些部門（即局部應用）用整數(shù)形式表示學生的年齡。 一、合并分 ER圖，生成初步 ER圖 ? 各分Ｅ Ｒ圖存在沖突 – 各個局部應用所面向的問題不同，由不同的設計人員進行設計，各個分 ER圖之間必定會存在許多不一致的地方，稱之為 沖突 。 2. 修改與重構。