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資料庫的物理設計主要考慮什麼問題

發布時間:2022-06-08 03:12:30

『壹』 什麼是資料庫的概念結構邏輯結構和物理結構.資料庫是如何設計的 系統的安全性是如何考慮的

資料庫系統的基本概念 數據:實際上就是描述事物的符號記錄。 數據的特點:有一定的結構,有型與值之分,如整型、實型、 字元型等。而數據的值給出了符合定型的值,如整型值15。 資料庫:是數據的集合, 具有統一的結構形式並存放於統一的存儲介質內, 是多種應用數據的集成,並可被各個應用程序共享。 資料庫存放數據是按數據所提供的數據模式存放的, 具有集成與共享的特點。 資料庫管理系統:一種系統軟體,負責資料庫中的數據組織、 數據操縱、數據維護、控制及保護和數據服務等,是資料庫的核心。 資料庫管理系統功能: (1)數據模式定義:即為資料庫構建其數據框架; (2)數據存取的物理構建: 為數據模式的物理存取與構建提供有效的存取方法與手段; (3)數據操縱:為用戶使用資料庫的數據提供方便,如查詢、 插入、修改、刪除等以及簡單的算術運算及統計; (4)數據的完整性、安生性定義與檢查; (5)資料庫的並發控制與故障恢復; (6)數據的服務:如拷貝、轉存、重組、性能監測、分析等。 為完成以上六個功能,資料庫管理系統提供以下的數據語言: (1)數據定義語言:負責數據的模式定義與數據的物理存取構建; (2)數據操縱語言:負責數據的操縱,如查詢與增、刪、改等; (3)數據控制語言:負責數據完整性、 安全性的定義與檢查以及並發控制、故障恢復等。 數據語言按其使用方式具有兩種結構形式:互動式命令( 又稱自含型或自主型語言)宿主型語言( 一般可嵌入某些宿主語言中)。 資料庫管理員:對資料庫進行規劃、設計、維護、 監視等的專業管理人員。 資料庫系統:由資料庫(數據)、資料庫管理系統(軟體)、 資料庫管理員(人員)、硬體平台(硬體)、軟體平台(軟體) 五個部分構成的運行實體。 資料庫應用系統:由資料庫系統、應用軟體及應用界面三者組成。 文件系統階段:提供了簡單的數據共享與數據管理能力, 但是它無法提供完整的、統一的、管理和數據共享的能力。 層次資料庫與網狀資料庫系統階段 :為統一與共享數據提供了有力支撐。 關系資料庫系統階段 資料庫系統的基本特點:數據的集成性 、數據的高共享性與低冗餘性 、數據獨立性(物理獨立性與邏輯獨立性)、數據統一管理與控制。 資料庫系統的三級模式: (1)概念模式:資料庫系統中全局數據邏輯結構的描述, 全體用戶公共數據視圖; (2)外模式:也稱子模式與用戶模式。是用戶的數據視圖, 也就是用戶所見到的數據模式; (3)內模式:又稱物理模式, 它給出了資料庫物理存儲結構與物理存取方法。 資料庫系統的兩級映射: (1)概念模式到內模式的映射; (2)外模式到概念模式的映射。 4.2 數據模型 數據模型的概念:是數據特徵的抽象, 從抽象層次上描述了系統的靜態特徵、動態行為和約束條件, 為資料庫系統的信息表與操作提供一個抽象的框架。 描述了數據結構、數據操作及數據約束。 E-R模型的基本概念 (1)實體:現實世界中的事物; (2)屬性:事物的特性; (3)聯系:現實世界中事物間的關系。實體集的關系有一對一、 一對多、多對多的聯系。 E-R模型三個基本概念之間的聯接關系: 實體是概念世界中的基本單位,屬性有屬性域, 每個實體可取屬性域內的值。一個實體的所有屬性值叫元組。 E-R模型的圖示法:(1)實體集表示法; (2)屬性表法; (3)聯系表示法。 層次模型的基本結構是樹形結構,具有以下特點: (1)每棵樹有且僅有一個無雙親結點,稱為根; (2)樹中除根外所有結點有且僅有一個雙親。 從圖論上看,網狀模型是一個不加任何條件限制的無向圖。 關系模型採用二維表來表示,簡稱表,由表框架及表的元組組成。 一個二維表就是一個關系。 在二維表中凡能唯一標識元組的最小屬性稱為鍵或碼。 從所有侯選健中選取一個作為用戶使用的鍵稱主鍵。 表A中的某屬性是某表B的鍵,則稱該屬性集為A的外鍵或外碼。 關系中的數據約束: (1)實體完整性約束:約束關系的主鍵中屬性值不能為空值; (2)參照完全性約束:是關系之間的基本約束; (3)用戶定義的完整性約束: 它反映了具體應用中數據的語義要求。 4.3關系代數 關系資料庫系統的特點之一是它建立在數據理論的基礎之上, 有很多數據理論可以表示關系模型的數據操作, 其中最為著名的是關系代數與關系演算。 關系模型的基本運算: (1)插入 (2)刪除 (3)修改 (4)查詢(包括投影、選擇、笛卡爾積運算) 4.4 資料庫設計與管理 資料庫設計是數據應用的核心。 資料庫設計的兩種方法: (1)面向數據:以信息需求為主,兼顧處理需求; (2)面向過程:以處理需求為主,兼顧信息需求。 資料庫的生命周期:需求分析階段、概念設計階段、邏輯設計階段、 物理設計階段、編碼階段、測試階段、運行階段、進一步修改階段。 需求分析常用結構析方法和面向對象的方法。結構化分析( 簡稱SA)方法用自頂向下、逐層分解的方式分析系統。 用數據流圖表達數據和處理過程的關系。對資料庫設計來講, 數據字典是進行詳細的數據收集和數據分析所獲得的主要結果。 數據字典是各類數據描述的集合,包括5個部分:數據項、 數據結構、數據流(可以是數據項,也可以是數據結構)、 數據存儲、處理過程。 資料庫概念設計的目的是分析數據內在語義關系。設計的方法有兩種 (1)集中式模式設計法(適用於小型或並不復雜的單位或部門); (2)視圖集成設計法。 設計方法:E-R模型與視圖集成。 視圖設計一般有三種設計次序:自頂向下、由底向上、由內向外。 視圖集成的幾種沖突:命名沖突、概念沖突、域沖突、約束沖突。 關系視圖設計:關系視圖的設計又稱外模式設計。 關系視圖的主要作用: (1)提供數據邏輯獨立性; (2)能適應用戶對數據的不同需求; (3)有一定數據保密功能。 資料庫的物理設計主要目標是對數據內部物理結構作調整並選擇合理 的存取路徑,以提高資料庫訪問速度有效利用存儲空間。 一般RDBMS中留給用戶參與物理設計的內容大致有索引設計、 集成簇設計和分區設計。 資料庫管理的內容: (1)資料庫的建立; (2)資料庫的調整; (3)資料庫的重組; (4)資料庫安全性與完整性控制; (5)資料庫的故障恢復; (6)資料庫監控。

『貳』 簡述資料庫設計中物理設計階段的主要內容有哪些

1、需求分析:了解用戶的數據需求、處理需求、安全性及完整性要求;
2、概念設計:通過數據抽象,設計系統概念模型,一般為E-R模型;
3、邏輯結構設計:設計系統的模式和外模式,對於關系模型主要是基本表和視圖;
4、物理結構設計:設計數據的存儲結構和存取方法,如索引的設計;
5、系統實施:組織數據入庫、編制應用程序、試運行;
6、運行維護:系統投入運行,長期的維護工作。

『叄』 .資料庫設計分為幾個階段,各階段的任務是什麼

資料庫設計分為6個階段,各階段的任務如下:

1.需求分析階段:准確了解與分析用戶需求(包括數據與處理);

2.概念結構設計階段:通過對用戶需求進行綜合、歸納與抽象,形成一個獨立於具體DBMS的概念模型;

3.邏輯結構設計階段:將概念結構轉換為某個DBMS所支持的數據模型,對其進行優化;

4.資料庫物理設計階段:為邏輯數據模型選取一個最適合應用環境的物理結構(包括存儲結構和存取方法);

5.資料庫實施階段:運用DBMS提供的數據語言、工具及宿主語言,根據邏輯設計和物理設計的結果

,建立資料庫,編制與調試應用程序,組織數據入庫,並進行試運行;

6.資料庫運行和維護階段:資料庫應用系統經過試運行後即可投入正式運行。

拓展資料:

資料庫的定義:

資料庫是依照某種數據模型組織起來並存放二級存儲器中的數據集合。這種數據集合具有如下特點:盡可能不重復,以最優方式為某個特定組織的多種應用服務,其數據結構獨立於使用它的應用程序,對數據的增、刪、改和檢索由統一軟體進行管理和控制。從發展的歷史看,資料庫是數據管理的高級階段,它是由文件管理系統發展起來的。

資料庫的性質:

1、整體性:資料庫是一個單位或是一個應用領域的通用數據處理系統,他存儲的是屬於企業和事業部門、團體和個人的有關數據的集合。資料庫中的數據是從全局觀點出發建立的,他按一定的數據模型進行組織、描述和存儲。其結構基於數據間的自然聯系,從而可提供一切必要的存取路徑,且數據不再針對某一應用,而是面向全組織,具有整體的結構化特徵。

2、共享性:資料庫中的數據是為眾多用戶所共享其信息而建立的,已經擺脫了具體程序的限制和制約。不同的用戶可以按各自的用法使用資料庫中的數據;多個用戶可以同時共享資料庫中的數據資源,即不同的用戶可以同時存取資料庫中的同一個數據。數據共享性不僅滿足了各用戶對信息內容的要求,同時也滿足了各用戶之間信息通信的要求。

參考資料:

資料庫軟體

『肆』 資料庫設計主要包括哪幾部分,分別包括哪些內容

資料庫設計主要包括需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計、資料庫的實施和資料庫的運行和維護,具體內容如下:

1、需求分析

內容:調查和分析用戶的業務活動和數據的使用情況,弄清所用數據的種類、范圍、數量以及它們在業務活動中交流的情況,確定用戶對資料庫系統的使用要求和各種約束條件等,形成用戶需求規約。

2、概念設計

內容:對用戶要求描述的現實世界,通過對其中諸處的分類、聚集和概括,建立抽象的概念數據模型。這個概念模型應反映現實世界各部門的信息結構、信息流動情況、信息間的互相制約關系以及各部門對信息儲存、查詢和加工的要求等。

3、邏輯設計

內容:主要工作是將現實世界的概念數據模型設計成資料庫的一種邏輯模式,即適應於某種特定資料庫管理系統所支持的邏輯數據模式。與此同時,可能還需為各種數據處理應用領域產生相應的邏輯子模式。這一步設計的結果就是所謂「邏輯資料庫」。

4、物理設計

內容:根據特定資料庫管理系統所提供的多種存儲結構和存取方法等依賴於具體計算機結構的各項物理設計措施,對具體的應用任務選定最合適的物理存儲結構(包括文件類型、索引結構和數據的存放次序與位邏輯等)、存取方法和存取路徑等。

5、驗證設計

內容:收集數據並具體建立一個資料庫,運行一些典型的應用任務來驗證資料庫設計的正確性和合理性。一般,一個大型資料庫的設計過程往往需要經過多次循環反復。當設計的某步發現問題時,可能就需要返回到前面去進行修改。

6、運行與維護設計

內容:在資料庫系統正式投入運行的過程中,必須不斷地對其進行調整與修改。除了關系型資料庫已有一套較完整的數據範式理論可用來部分地指導資料庫設計之外,尚缺乏一套完善的資料庫設計理論、方法和工具,以實現資料庫設計的自動化或互動式的半自動化設計。

(4)資料庫的物理設計主要考慮什麼問題擴展閱讀:

重要性

1、有利於資源節約

對計算機軟體資料庫設計加以重視不僅可減少軟體後期的維修,達到節約人力與物力的目的,同時還有利於軟體功能的高效發揮。

2、有利於軟體運行速度的提高

高水平的資料庫設計可滿足不同計算機軟體系統對於運行速度的需求,而且還可充分發揮並實現系統功能。計算機軟體性能提高後,系統發出的運行指令在為用戶提供信息時也將更加快速有效,軟體運行速度自然得以提高。

3、有利於軟體故障的減少

加強資料庫設計可有效減少軟體故障的發生幾率,推動計算機軟體功能的實現。

『伍』 MYSQL資料庫的物理設計都包括哪些內容,怎麼設計

Log File物理結構

log block結構分為日誌頭段、日誌記錄、日誌尾部

  • Block Header,佔用12位元組

  • Data部分

  • Block tailer,佔用4位元組

  • Block Header

    這個部分是每個Block的頭部,主要記錄的塊的信息

  • Block Number,表示這是第幾個block,佔用4位元組,是通過LSN計算得來的,佔用4位元組

  • Block data len,表示該block中有多少位元組已經被使用了,佔用2位元組

  • First Rec offet,表示該block中作為第一個新的mtr開始的偏移量,佔用2位元組

  • Checkpoint number,表示該log block最後被寫入時的檢查點的值,佔用4位元組

  • 『陸』 資料庫的物理結構設計指的是什麼

    Log File物理結構

    log block結構分為日誌頭段、日誌記錄、日誌尾部

  • Block Header,佔用12位元組

  • Data部分

  • Block tailer,佔用4位元組

  • Block Header

    這個部分是每個Block的頭部,主要記錄的塊的信息

  • Block Number,表示這是第幾個block,佔用4位元組,是通過LSN計算得來的,佔用4位元組

  • Block data len,表示該block中有多少位元組已經被使用了,佔用2位元組

  • First Rec offet,表示該block中作為第一個新的mtr開始的偏移量,佔用2位元組

  • Checkpoint number,表示該log block最後被寫入時的檢查點的值,佔用4位元組

  • 『柒』 資料庫邏輯設計和物理設計包含哪些內容

    資料庫邏輯設計是將概念設計中的ER圖,抽象成關系模型,並滿足第三範式如
    學生(學號,姓名,性別)並在主鍵上用下劃線標識,
    資料庫物理設計是將邏輯設計中的關系設計成表,並將你、表結構設計好

    『捌』 資料庫如何設計

    資料庫設計的基本步驟

    按照規范設計的方法,考慮資料庫及其應用系統開發全過程,將資料庫設計分為以下6個階段

    1.需求分析

    2.概念結構設計

    3.邏輯結構設計

    4.物理結構設計

    5.資料庫實施

    6.資料庫的運行和維護


    資料庫設計通常分為6個階段1分析用戶的需求,包括數據、功能和性能需求;2概念結構設計:主要採用E-R模型進行設計,包括畫E-R圖;3邏輯結構設計:通過將轉換成表,實現從E-R模型到關系模型的轉換;4:主要是為所設計的資料庫選擇合適的和存取路徑;5資料庫的實施:包括編程、測試和試運行;6資料庫運行與維護:系統的運行與資料庫的日常維護。),主要討論其中的第3個階段,即邏輯設計。



    在資料庫設計過程中,需求分析和概念設計可以獨立於任何資料庫管理系統進行,邏輯設計和物理設計與選用的DAMS密切相關。

    1.需求分析階段(常用自頂向下)

    進行資料庫設計首先必須准確了解和分析用戶需求(包括數據與處理)。需求分析是整個設計過程的基礎,也是最困難,最耗時的一步。需求分析是否做得充分和准確,決定了在其上構建資料庫大廈的速度與質量。需求分析做的不好,會導致整個資料庫設計返工重做。

    需求分析的任務,是通過詳細調查現實世界要處理的對象,充分了解原系統工作概況,明確用戶的各種需求,然後在此基礎上確定新的系統功能,新系統還得充分考慮今後可能的擴充與改變,不僅僅能夠按當前應用需求來設計。

    調查的重點是,數據與處理。達到信息要求,處理要求,安全性和完整性要求。

    分析方法常用SA(Structured Analysis) 結構化分析方法,SA方法從最上層的系統組織結構入手,採用自頂向下,逐層分解的方式分析系統。

    數據流圖表達了數據和處理過程的關系,在SA方法中,處理過程的處理邏輯常常藉助判定表或判定樹來描述。在處理功能逐步分解的同事,系統中的數據也逐級分解,形成若干層次的數據流圖。系統中的數據則藉助數據字典(data dictionary,DD)來描述。數據字典是系統中各類數據描述的集合,數據字典通常包括數據項,數據結構,數據流,數據存儲,和處理過程5個階段。

    2.概念結構設計階段(常用自底向上)

    概念結構設計是整個資料庫設計的關鍵,它通過對用戶需求進行綜合,歸納與抽象,形成了一個獨立於具體DBMS的概念模型。

    設計概念結構通常有四類方法:

    『玖』 資料庫設計步驟及其設計過程中的注意事項是什麼謝謝!

    1、需求分析:了解用戶的數據需求、處理需求、安全性及完整性要求;
    2、概念設計:通過數據抽象,設計系統概念模型,一般為E-R模型;
    3、邏輯結構設計:設計系統的模式和外模式,對於關系模型主要是基本表和視圖;
    4、物理結構設計:設計數據的存儲結構和存取方法,如索引的設計;
    5、系統實施:組織數據入庫、編制應用程序、試運行;
    6、運行維護:系統投入運行,長期的維護工作。設計時應注意的問題1、規范命名。所有的庫名、表名、域名必須遵循統一的命名規則,並進行必要說明,以方便設計、維護、查詢。 2.控制欄位的引用。在設計時,可以選擇適當的資料庫設計管理工具,以方便開發人員的分布式設計和數據小組的集中審核管理。

    『拾』 資料庫邏輯結構設計和物理結構設計

    一般可將資料庫結構設計分為四個階段,即需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計和物理設計。

    邏輯結構設計的任務是把概念模型,例如E-R圖轉換成所選用的具體的DBMS所支持的數據模型。在設計關系模型時,為了將來查詢統計的需要,也有些是為了標准化的需要,對於某些屬性要採用代碼。

    對一個給定的邏輯數據模型求取與應用需要相適應的物理結構的過程稱為資料庫物理設計。這種物理結構主要指資料庫在物理設備上的存儲結構和存取方法。對於關系資料庫系統,數據的存儲結構與存取方法由DBMS決定並自動實現,我們物理設計主要考慮的是在網路環境下資料庫的分布及索引結構。

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