数据库系统的建立方法和参考模型

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｓｔｕｄｙ・技术探讨　数据库系统的建立方法和参考模型　昊蓓　（中国青年政治学院北京１０００８９）　【摘要】当今计算机技术飞速发展，计算机的应用范围也随之不断扩大。计算机显然已经成为一种被广泛利用的工具，在各行各　业中・都可以见到计算机发挥着重要作用。它最常见的工作无非是存储、录入、统计、修改、查询等操作。例如，员工档案管理、学校　图书管理、工厂设备管理等，都需要对大批数据进行操作。由此可见，数据库已经成为了现代计算机应用系统和计算机信息系统的　核心和基础，也是现代信息技术的不可或缺的组成部分。数据库系统的建立方法的研究和模型的建立，就日益成为计算机应用研　究的重要方面。　【关键词，】数据库；数据库建立方法；数据库参考模型：ＩＤＥＦＩＸ模型　Ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　Ｄａｔａｂａｓｅ　Ｃｒｅａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ＲｅｆｅＦｅｎｃｅ　ＭｏｄｅＩ　Ｗｕ　Ｐｅｉ　（Ｃｈｉｎａ　Ｙｏｕｔｈ　ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｏｌｉｔｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ　Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８９）　【Ａｂｓｌｍｃｌ】Ｗｉｔｈ　ｈｔｅ　ｒａｐｉｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｌｓｏ　ｗｉｌｌ　ｂｅ　ｅｘｐａｎｄｅｄ．Ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｈａｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ａ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｔｏｏｌ　ａｎｄ　ｐｌａｙ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ａｌｌ　ｗａｌｋｓ　ｏｆ　Ｉ№．Ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ｃｏｍｍｏｎ　ｗｏｒｋ　ｏｆ　ｈｔｅ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｉｓ　ｎｏｔｈｉｎｇ　ｍｏｒｅ　ｔｈａｎ　ｓｔｏｒａｇｅ，ｌｏｇｇｉｎｇ，ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ，　ｍｏｄｉｆｙ，ｑｕｅｒｙ　ａｎｄ　ｓｏ　ｏｎ．Ｆｏｒ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ　ｅｍｐｌｏｙｅｅ　ｍｃｏ￣ｓ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｔｈｅ　ｓｃｈｏｏｌ　ｌｉｂｒａｒｙ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｉｃｅｓ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｆａｃｔｏｒｙ．ｗｈｉｃｈ　ａｌｌ　ｈａｖｅｔｈｅ　ｎｅｅｄｆｏｒａｌａｒｇｅ　ｎｕｍｂｅｒｏｆｄａｔａｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｕｓ，ｔｈｅ　ｄａｔａｂａｓｅ　ｈａｓ　ｂｅｃｏｍｅｔｈｅｃｏｒｅａｎｄｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆａｍｏｄｅｍ　ｃｏｍｐｕｔｅｒａｐｐｌｉａｃｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ａｎｄ　ｏｃｍｐｕｔｅｒ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｉｔ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ａｎ　ｉｎｔｅｇｒａｌ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｄｅｍ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｄａｔａｂａｓｅ　ｃｒｅａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　●　ｄａｔａｂａｓｅ　ａｒｅ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ　ｅｂｃｏｍｉｎｇ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ａｓｐｅｃｔ　ｏｆ　ｏｃｍｐｕｔｅｒ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．　【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ｄａｔａｂａｓｅ；ｄａｔａｂａｓｅ　ｃｒｅａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｄｏ；ｔｈｅ　ｄａｔａｂａｓｅ　ｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｍｏｄｅｌ；ＩＤＥＦＩＸ　ｍｏｄｅｌ　１．数据库系统综述　现在，数据库已经成为计算机应用系统和计算机信息系统　数据库就是指一个有组织的、统一管理的、长期存储在计　的核心和基础，也是现代信息技术不可或缺的重要组成部分。　算机内的、可以共享的数据集合。它是一个计算机软件系统，按　例如，传统的数据库经典有关系数据库、网状数据库和层次数　照特定的数据结构来存储和管理数。多个用户可以共享数据库　据库。而对于不同的领域；数据库的管理自然有不同的需求，今　中存储的数据，不同的用户也可以按照不同的需求来存取数据　年来，一个重要的特色就是数据库中引入了面向对象的思想、　库中的数据。数据库管理系统的目的是与各种应用系统或应用　技术和方法。面向对象数据库是采用了面向对象数据模型，已　程序进行接口，使其可以方便使用数据库中存储的数据。它的　经逐渐成为了新一代数据库主流。　出发点是数据本身的管理，并对其进行科学的组织，将数据保　数据库的设计，是一个计算机应用领域中涉及数据库的重　存在数据库中，被其他应用系统或应用程序利用。概括的说，数　要研究方向　在项目实践中也是一个非常重要的环节。例如，动　据库管理系统就是管理数据库的软件，而数据库就是一个或者　态网站的设计，数据库发挥着异常重要的作用。数据库设计不　多个文件，文件中存储的是经过计算机处理后的数据。一般地，　力，则可能造成查询效率低下，程序运行速率也会降低，这个系　数据库的组成部分应该如下所示，系统人员、用户、数据库、计　统都会受到影响。但是，无论你使用的是哪种数据库，为了提升　算机软件和硬件、数据库应用系统和数据库管理系统。　数据库的应用性能，也更易于扩展，进行正规化的表格设计是　・１６・２０１１．１０・ｗｗｗ．ｉｎｆｏｓｔｉｎｇ．ｏｒｇ　

技术探讨・Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｓｔｕｄｙ　非常必须的。　正规化的表格设计需要一种称为“关系”的表来对数据进　行组织，形象一点可以把数据库的关系理解为一张二维表格。　３．２概念结构设计阶段　　．这里介绍概念模型设计的一种常用方法，叫做ＩＤＥＦＩＸ。它　是一种语义模型化技术，用于建立系统信息模型，是把实体一　在数据库的设计中　规范化是一个很重要的步骤，它可以用来　找到数据库中冗余的数据。数据库的规范化管理理论是数据库　设计中的重点也是难点。在最终确定数据库结构之前，应该通　联系的方法应用到语义数据模型中。使用这种方法建立Ｅ—Ｒ　模型可按如下步骤　首先，对工程进行初始化。在通晓目的描述和范围描述的　过规范化处理表格，来确保数据库的设计是遵从的与需求相适　基础上，确立建模的目标并制定一个建模的计划，组织人员进　应的范式。　２．数据库设计理论　数学模型是关系数据库设计的基础。这样，使得关系模型　的设计更加科学合理，关系的操作可以更好地进行优化，这也　是关系数据库理论上的优势，可以很好地解决数据库中出现的　各种问题。关系数据库的设计理论是关系数据库查询优化理　论、关系模式分解理论、关系数据库操作理论和关系规范化理　论，它们共同构成了数据库的设计和应用的理论基础。　一般来讲，数据库的生命周期包括数据库的设计阶段和数　据库的实施运行阶段两个部分。根据一个用户的信息需求，业　务处理需求、数据库管理系统支持、操作系统支持和硬件支持，　设计出一个数据模式，外模式、内模式、概念模式三者之一的经　典应用程序，是数据库设计最基本的任务。　另外，数据库的设计方法主要有两种，一种是面向数据的　设计方法，以信息需求为主，兼顾处理需求，另一种是面向过程　的设计方法，处理需求为主，兼顾信息需求。　３．数据库设计的方法和参考模型　３．１需求分析阶段　需求分析是数据库设计的第一个步骤，这也是最消耗时　间、最困难的一步。它是以弄清系统要达到的目标和实现的功　能为目标，设计者要做好这一步，必须对客户单位的组织机构、　部门关系、业务事件活动，还有为其提供描述的信息流程、数　据、制度和政策，文档、表格和各种格式等有所熟悉。需求分析　指的就是收集和分析这些资料并产生系统初步模型的过程。　在需求分析阶段，基本的要求是，理解客户的需求，并且询　问客户未来需求变化的情况。随着开发的继续，一直让客户解释　其需求，并且经常向客户确认需求是否在开发的目的中。在项目　开发初期了解企业的基本业务，可以为以后的开发阶段节约大　量的时间。对于输入输出，提高重视程度，首先检查已经设计出　的或者已经存在的查询、报表和试图等，这样可以在在定义数据　库的表和字段时提供必要的支持，确定哪些表和字段是必须的。　确定标准的命名规范，创建出合适的Ｅ—Ｒ图和数据字典。　行材料收集，同时制定规范和约束。这个阶段的重点是收集材　料，可以进行调查分析，观察业务流程、参考原有系统输入输　出，收集各种原始数据和报表，最后形成基本的资料库。　其次，对实体进行定义。实体一般都具有一个特征和属性　集，这些可以从收集成的资料库或者原始材料中进行间接或者　直接的标识出大部分的实体。对原材料进行分析，原材料名字　表中表示实物的术语，或者实物加代码结束的术语，都可以将　其名词部分标识出来代表实体标识，进而初步找到可能存在实　体，形成最初版本实体表。　第三，对关系进行定义。在ＩＤＥＦＩＸ模型中，只有二元关系　是合法的，故１３．个二　元关系可以定义一个１３．元关系。根据具体　的业务和客户需求，可以使用实体一关系矩阵来表示各个实　体间的二元关系。以这个实体一关系矩阵为基础，根据具体需　求情况确立关系名称、说明、类型等（其中类型分为非标识关　系、标识关系、分类关系和非确定关系四种）。　第四，对码进行定义。为了去除上一阶段产生的非确定关　系，引入交叉实体。然后对于非交叉实体和对立实体，进行标识　候选码属性，用来唯一确定识别每一个实体，进而再确定哪个　候选码为主码。若要主码和关系是有效的，必须要遵从非多值　原则和非空原则。若存在错误的确定关系，则将其分解，这样，　就可以构造出基于［ＤＥＦＩＸ模型的键基视图。　最后，是定义属性了。在原始数据中，可以抽取特定名词构　成属性表，即可确定属性的所有者。先确定非主码属性，也要遵　循非多值规则和非空规则。另外，还需要进行完全依赖性和非　传递依赖性的检查．用以确保一个非主码的属性必须依赖主　码。这样，就可以得到的结果就会符合关系理论的第三范式，也　是ＩＤＥＦＩＸ的全属性视网。　３．３逻辑结构设计阶段　在这个阶段，目的是将概念结构转化为ＤＢＭＳ所支持的　数据模型，然后对其进行优化。设计逻辑结构不仅要选择一个　合适于描述表达特定概念的数据模型，还要选择一个合适的　ＤＢＭＳ。将实体、实体的属性和实体间的联系转化为关系模式，　信息安全与技术・２０１１．１Ｏ．１７．　

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｓｔｕｄｙ・技术探讨　即可将Ｅ—Ｒ图转化为关系模型。　字符字段、数据量小的表还有文本字段应该避免使用索引键。　存储过程可以给数据库带来很多好处，当遇到大量业务逻　辑处理、数据运算时，存储过程优势就会发挥，它有很高的性　能、调试方便而且处理速度极快。编写存储过程的时候，应该使　在这个转化进行时，一般遵从下面的原则。一个关系模式　由一个实体型转化而来，关系的属性就是实体的属性。关系的　码就是实体的码。当一个１：１的联系转化为一个独立的关系模　式的时候，也可以合并任意一端对应的关系模式。当一个ｌ：ｎ　的联系转化为一个独立的关系模式的时候，可以合并其与ｎ端　对应的关系模式。假若要转化为一个独立的关系模式，则该关　系的属性可以为联系本身的属性和与该联系相连的各个实体　的码，此时，ｎ端实体的码就是关系的码。当一个ｍ：ｎ联系转化　成一个关系模式的时候，其关系的码就是各个实体码的结合，　该关系的属性是联系本身的属性和与该联系相连各实体的码。　用性能分析器进行分析测试，使其语句得到高度优化，为了安　全考虑，可以对重要的存储过程进行加密。　在对数据库进行设计时，应该尽量避免使用触发器。触发　器设计前清晰出发前提，否则在调试时会带来很多不必要的麻　烦。同时，在使用触发器时要考虑到是否对其他表的约束造成　不必要的影响。　４．总结　现在，数据库已经成为了现代计算机应用系统和计算机信　３．４数据库物理模型设计阶段　这个阶段包括表设计、字段设计、键设计和存储过程设计、　息系统的核心和基础，也是现代信息技术的不可或缺的组成部　分。数据库系统的建立方法的研究和模型的建立，就日益成为　计算机应用研究的重要方面，也是系统开发的重要基础之一。　一触发器设计等几个方面。　在进行表设计时，要遵循规范化和标准化原则，而范式就　是来定义数据的标准的，一般来说，数据库的设计遵循第三范　个成功的数据库设计会使得系统运行状态良好，也是一个好　式即可。表维护可以同时维护字段和编码，因此，字段的命名不　仅要遵循统一的命名规范，而且还要有清晰的中文描述。为了　后期的维护和调整，要使用域定义或者自定义出现频率相对较　高的字段，类似于时间、日期、金额等字段名称。还需要设置一　些隐藏字段，用来满足特殊需要，类似数据建立时间、数据修改　时间、记录标示、增删标记等。　的系统的必要条件。如果在实践中勇于探索，积极吸取经验，最　终能设计出来优秀的数据库系统。　参考文献　社。２００７．　．　【ｌ】刘亚军等．数据库设计与应用【Ｍ】．北京：清华大学出版　表设计一般还需有如下原则，为了消除数据库中的数据冗　余，对数据进行标准化，为了达到性能、扩展性和数据完整性等　［２］Ｔｈｏｍａｓ　Ｍ．ｃｏｎｎｏｌｌｙ．数据库设计教程［Ｍ】．北京：机械工业　出版社，２００５．　多方面的平衡，Ｔｈｉｒｄ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｆｏｒｍ通常被认为是最好的选择。　不要采用硬编码的方式，取而代之，采用数据驱动方式，这样不　仅可以增大系统的灵活性和扩展性，还可以使得策略变更的维　护都会非常方便。同时，在设计数据库时，若能考虑到未来哪些　［３１　Ｇａｖｉｎ　ｐｏｗｅｌｌ数据库设计入门经典【Ｍ】　匕京：清华大学出　版社，２００７．　［４］王亚平．数据库原理．西安：西北工业大学出版社，２００２．　［５牛允鹏．５］数据库及其应用．南京：南京大学出版社，１９９４．　［６王能斌．６】数据库系统原理．北京：电子工业出版社，２００１．　［７１（￣）Ｒｙａｎ　Ｋ．Ｓｔｅｐｈｅｎｓ，Ｒｏｎａｌｄ　Ｒ．Ｐｌｅｗ著．数据库设计．何　玉洁等译．北京：机械工业出版社，２００１．　数据域位可能改变，会提高数据库的修改效率。　在进行字段设计时，可以使用角色实体定义一些专属某类　别的列，对于地址和电话联系方式，最好采用多个字段，还有备　有尽量充足的文本类型和数字元类型。为了安全考虑，增加一　个删除标记字段，当删除一行数据时，就可以标记其为删除，等　［８杜云艳，８］张丹丹，苏奋振等基于地理本体的海湾空间数据　组织方法—一以辽东湾为例口ｌ地球信息科学，２００８．１０（１）：７—１３．　在物理上清除数据时，可以充分考虑到维护索引整体性，设计　专门清除数据程序完成删除任务。　在进行主外键和索引的设计时，要保证主键的唯一性，尽　基金项目：本文由中国青年政治学院项目资助。　力避免使用业务唯一主键和联合主键，还要避免使用系统自动　生成的主键。外键的使用要谨慎，尽量不要再一个表内使用多　作者简介：　吴蓓（１９７９一）。江苏省南京人，女．硕士研究生．讲师；研究方向：电　子媒体技术。　个表的外键。索引一般使用主键来做，但是查询可以使用外键。　・１８・２０１１．１０・ｗｗｗ．ｉｎｆｏｓｔｉｎｇ．ｏｒｇ