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主要针对希赛出版的架构师考试教程《系统架构设计师教程（第4版）》，作者“希赛教育软考学院”。完成相关的读书笔记以便后期自查，仅供个人学习使用，不得用于任何商业用途。

第七节 数据库设计

主要困难和问题

1. 同时具备数据库知识与应用业务知识的人很少。懂得计算机与数据库的人一般都缺乏应用业务知识和实际经验，而熟悉应用业务的人又往往不懂计算机和数据库。
2. 项目初期往往不能确定应用业务的数据库系统的目标。
3. 缺乏完善的设计工具和设计方法。
4. 需求的不确定性。用户总是在系统的开发过程中不断提出新的要求，甚至在数据库建立之后还会要求修改数据库结构或增加新的应用。
5. 应用业务系统千差万别，很难找到一种适合所有业务的工具和方法，这就增加了研究数据库自动生成工具的难度。因此，研制适合一切应用业务的全自动数据库生成工具是不可能的。

数据库设计的方法

分类

1. 直观设计法

2. 规范设计法

3. 计算机辅助设计法

4. 自动化设计法

直观设计法

直观设计法又称单步逻辑设计法，它依赖于设计者的知识、经验和技巧，缺乏工程规范的支持和科学根据，设计质量也不稳定，因此越来越不适应信息管理系统发展的需要。

规范设计法

1978 年 10 月来自 30 多个欧美国家的主要数据库专家在美国新奥尔良市专门讨论了数据库设计问题，提出了数据库设计规范，把数据库设计分为需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计 4 个阶段。目前，常用的规范设计方法大多起源于新奥尔良方法，如基于 3NF 的设计方法、LRA 方法、面向对象的数据库设计方法及基于视图概念的数据库设计方法等。

架构设计师考试中，主要了解基于 3NF 的数据库设计方法即可。

基于 3NF 的数据库设计方法是由 S.Atre 提出的数据库设计的结构化设计方法，其基本思想是在需求分析的基础上，识别并确认数据库模式中的全部属性和属性间的依赖，将它们组织成一个单一的关系模型，然后再分析模式中不符合 3NF 的约束条件，用投影和连接的办法将其分解，使其达到3NF 条件。

其具体设计步骤分为 5 个阶段。

设计企业模式

利用上述得到的 3NF 关系模型画出企业模式。具体包括：

1. 分析应用环境，并设定环境中所使用的各种资料。

2. 确定每一种报表各自所包含的数据元素。

3. 确定数据元素之间的关系，如确定主关键字和一般的数据元素。

4. 对每一组或若干组数据元素推导出 3NF 的关系模型。

5. 在 3NF 关系模型的基础上画出数据库的企业模式。

设计数据库逻辑模式

根据上一步得到的企业模式选定数据模型，从而得出适用 于某个DBMS的逻辑模式。根据逻辑模式导出各种报表与事务处理所使用的外模式。

设计数据库物理模式（存储模式）

根据数据库的逻辑模式和给定的计算机系统 设计物理模式。

评价物理模式

对物理模式估算空间利用情况，并推算输入输出的概率。必要时 根据物理模式调整各种报表与事务处理的外模式。对外模式进行存取时间的估算。

数据库实现

具体实现数据库。