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【摘 要 】随着计算机技术、电子商务及大数据应用的迅速发展,数据库的应用将越来越广泛.在对数据库进行设计时,需要在既定的环境下,做到对数据库模式及应用系统做到有效的构建与优化,从而做到对数据的有效储存,做到对各种用户需求的全面及深层满足.本文通过分析与讨论,对数据库的内容及有效设计方法进行研究,并对数据库的未来应用趋势进行探究.
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【关 键 词 】数据库设计,数据库应用,分析初探
一、数据库的设计任务、特点及方法
1.数据库的设计任务
数据库的设计,是做到对用户信息需求、处理需求及支撑环境的满足,做到对数据模式及典型应用程序的设计.信息需求是指用户对数据及数据结构的需要,处理需求是指用户经常需要对数据进行处理.信息需求是内容性结构要求,是静态需求的一种,而处理需求是对数据库的处理需求,是动态需求的一种.在数据库设计时,操作系统及硬件设备既是数据库的软件及硬件基础,同时也是设计的制约因素.数据库在设计时,会产生两项成果：一是数据模式,二是数据库为基础的典型应用程序.
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对于应用程序来说,其是在应用过程中发展而来的,比如在一些检索类的数据系统中,需要在设计时做到对检索程序的编写.由此可见,数据库的设计是数据模式的体现,并能够对数据进行快速、方便、有效的处理.
2.数据库的设计特点
数据库的设计,是技术与管理相互融合的过程,在数据设计时,对于技术与管理界面,也就是俗称的“干件”来说非常关键.因为数据库设计的特点之一就是将软件、硬件及干件的有效结合.而数据库的另外一个特点便是将数据库与应用系统结合起来.对于结构设计与行为设计来说,这两者紧密联系、相互促进、相辅相成.结构设计与行为设计示意图如图1所示.
图1 结构设计与行为设计示意图
3.数据设计的相关方法
在对数据库进行设计时,一般方法为手工试凑法和规范设计法.规范设计法是在手工设计方法的基础上采用过程迭代和逐步求精所得到的结果,具有较高的质量,比较常用的方法有新奥尔良方法、S.B.Yao方法I.R.Palmer方法和计算机辅助设计方法等,如：ORACLE公司的ORACLE Designer2000、SYBASE公司的Power Designer、Rational 公司的Rational Rose,CA 公司的Erwin和Bpwin等辅助工具建模工具都可以使用.笔者推荐应用较为广泛的新奥尔良法,这种方法将数据库设计分为四个阶段来进行,其分别为：需求分析、概念设计、物理设计及逻辑设计.后来在发展中,有人将其改变为五个阶段,后经过不断的优化与改进,添加了一些辅助设计,并在设计时采用一步连着一步的过程来完成.对于E-R模型数据库设计法、3NF设计法,都是一些较为抽象与理论的语法规范设计法,是对数据库不同阶段的满足.
二、数据库有效设计的相关步骤
1.用户的需求分析
在对数据库进行设计时,首先要解决的是对用户的需求进行分析,需求分析是数据库设计的基础,同时也是最麻烦及耗费时间的一个过程.需求分析的准确性将直接决定着数据库在未来构建时的质量及构建速度.需求分析的失误,可能会造成整个数据库设计的失败,具有极为重要的意义.
用户的需求包括：
软件需求、易维护性、易扩充性、易升级性、可读性、空间占用效率及潜在延伸需求,关键及重要数据的一致性、冗余性、访问的时效、可靠性等等.
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2.概念结构的设计
数据库及数据库应用系统的开发整个过程的完成需要设计到六个步骤,这六个步骤分别为：用户的需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库的实施及数据库的维护这六大部分.而概念结构设计,即概念模式的设计,是整个系统中用户所关注的信息结构,因此其在构建时,需要独立于计算机数据模型之外,并不受到其它数据系统所干扰,同时能够方便用户与数据库的交流.另外还需要在应用需求分析中所得到的数据流图来对数据运行轨迹进行动态展示.这一过程仅是对应用需求的反映,并不涉及到数据之间的内在联系.
3.逻辑结构的设计
对逻辑结构设计时,需将概念结构设计中的数据库概念模式进行转化,将其变为DBMS逻辑数据模型.逻辑设计的主要目的是做到对客户要求数据安全性及完整性的有效满足,并能够在逻辑上做到对数据运行过程的有效支持.另外,数据库逻辑设计并不仅仅是对数据模型进行转换,而是对数据模型中所涉及到的一些技术问题进行处理与解决.
4.物理结构的设计
在对数据库物理结构进行设计时,需要以数据库逻辑模式及概念模式主基础.运用DBMS与计算机所提供的功能及限制,在做到对数据库文件物理储存结构、存取路径、存储空间分配、记录格式的有效设计.虽然这种物理结构设计不是直接面向用户,但就整个系统的运行来说,还是会产生较大的影响,因此在设计时需要做到足够的重视.
5.数据库的有效实施
在数据库的实施阶段,设计人员运用DBMS提供的数据语言及其宿主语言.根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库、编制与调试应用程序、组织数据入库及进行试运行.
6.数据库的运行及维护
数据库在通过试运行之后便可以投入到正常的使用与运行当中.但是在数据库的运行及使用过程中,必须对数据库进行定期的评价、调试以及做到对数据库的修改与维护.
三、数据库在未来的发展及应用趋势
1.数据库在我国的发展现状及趋势
目前就一些实际现状来说,很多基础设施,比如有线通信设施及交通设施,都没能做到在技术上的跟进及对数据库的应用,因此在未来发展过程中,数据库在此方面应用将会有巨大的优势及广阔的前景.现在,随着电子商务的快速发展,计算机技术已经得到信息产业部及相关企业用户的高度重视,并将成为未来信息产业发展的一个重大方向,会在各个行业及领域中得到应用.
2.数据库在未来的应用趋势
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数据库的未来发展方向是能够轻松处理你所需要的有线信息系统上复杂的数据类型,并能方便地进行远程控制和应用升级.当然,数据库应用与发展还依赖于应用软件的推广,Sybase公司已经为开发人员准备了适合不同行业的应用模板,以提高他们开发移动式电子商务应用的速度.作为电子商务的一个重要组成部分,数据库的应用与发展已经得到我国行业主管部门、技术与解决方案供应商和用户的高度重视,正在成为信息产业的重要发展方向,并将不断渗透到各个领域.
四、总结
如何做好对数据库的有效设计,关键在于对设计方法及步骤的有效掌握.笔者通过对数据库设计及应用实践和多方调研,对数据库设计时各个步骤目标、方法及相关事项进行了研究.认为在对数据库进行设计时,首先要对用户需求进行深入的了解,尤其是用户需要的侧重点,重点及关键重要数据,并充分挖掘用户的潜在延伸需求,其次再进行数据库的概念结构设计及逻辑结构设计,这是数据库设计的关键要素,再次要充分融入以往的设计经验和成功案例.随着信息技术及数据库设计技术的快速发展,相信未来在电子商务及其它领域,数据库能够得到有效的利用及发展.
参考文献
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