数据库设计
数据库设计分为四个阶段
- 需求分析 了解用户需求确定系统边界，作为概念结构设计的依据，建立需求说明文档、数据字典、数据流图
- 概念设计 对信息分析和定义，采用ER模型
- 逻辑设计 将ER图转换为指定的数据模型、关系模式、确定完整性约束和确定用户视图
- 物理设计 聚簇索引是在物理设计确定的
需求分析
任务是对现实世界要处理的对象(企业、部门等)进行详细调查，确定系统边界、收集支持系统目标的基础数据及其处理方法。
需求分析阶段建立需求说明文档、数据字典和数据流图，还可以使用判定树、判定表等工具
数据字典
数据字典是各类数据描述的集合，是关于数据库中数据的描述，即元数据，而不是数据本身。包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和加工5部分
数据项描述 = {数据项名，数据项含义说明，别名，数据类型，长度，取值范围，取值含义，与其他数据项的逻辑关系}
数据结构描述 = {数据结构名，含义说明，组成：{数据项或数据结构}}
数据流描述 = {数据流名，说明，数据流来源，数据流去向，组成：{数据结构}，数据量，存取方式}
数据存储描述 = {数据存储名，说明，编号，流入的数据流，流出的数据流，组成：{数据结构}，数据量，存取方式}
加工描述 = {加工名，说明，输入：{数据流}，输出：{数据流}，处理：{简要说明}}
概念设计
概念结构的设计阶段包括抽象数据、设计局部视图、合并取消冲突、修改重构消除冗余
集成的方法有：
- 多个局部E-R图一次集成
- 逐步集成，用累加的方式一次集成两个局部E-R图
集成产生的冲突和解决方式：(冲突是针对于同一对象)
- 属性冲突：同一属性可能会存在于不同的分E-R图，对属性的类型、取值范围和数据单位可能会不一致。
- 命名冲突：相同意义的属性在不同的分E-R图中有不同的含义，包括同名异议和异名同义
- 结构冲突：同一对象在不同应用中具有不同的抽象，以及同一实体在不同的局部E-R图中所包含的属性个数和属性排列次序不完全相同
E-R图
E-R图中包括实体、联系(一对一1:1、一对多1:n、多对多m:n)、属性
逻辑设计
任务是对关系模型进一步规范化处理，初始的关系模式并不符合要求，可能会存在数据冗余、更新异常等问题，需要根据范式来对关系模式进行分解。
逻辑结构设计是在概念结构的基础上进行数据模型设计，可以是层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型，对于数据库而言，一般使用的是关系模型。数据模型的三要素是数据结构、数据操作、数据的约束条件。
关系模式就是二维表，数据库表
过程为 转化为数据模型、关系规范化、模式优化、设计用户子模式
完整性约束
- 实体完整性 主键，唯一、非空
- 参照完整性 外键
- 用户自定义完整性约束 条件约束，如非空，范围等
关系代数
模式分解
无损连接
将关系模式分解之后得到的多个关系模式，如果可以通过自然连接得到所有属性则为无损连接
保持函数依赖
将关系模式分解之后得到的多个关系模式，如果可以满足分解的关系模式的关系与分解前的关系一致，则为保持函数依赖(对于冗余函数可以不进行保留)
举例：现有关系模式R
对于ABCE，有关系A->BC、BC->E、E->A
A->BC表示的是A->B且A->C
对于CD，有关系C->D
所以保持函数依赖
物理设计
物理设计包括确定数据分布、存储结构和访问方式的工作