通過一個快餐店的網上訂餐業務實例,重點介紹數據庫設計。一、需求分析

通過調查、收集與分析，獲得用戶對數據庫系統的如下需求：功能需求（處理要求）：即用戶需要系統具有什么處理功能。2.數據庫建庫需求（信息要求、安全性與完整性要求）：即在數據庫中需要存儲那些數據、數據的可靠性等。

功能需求（選擇不同的開發工具及語言，略）

根據需求分析,系統應具有如下功能:登錄功能;更改密碼功能;查詢功能;按價格查詢、按菜名查詢、按推薦指數查詢。統計功能;按時間統計經營額、訂餐數量。訂餐功能;退餐功能;留言板功能;廣告板功能;幫助功能;幻燈片37

數據庫建庫需求根據需求分析,得知在數據庫中需要存儲那些數據。系統涉及的數據主要有：顧客的信息、菜式的信息、價格信息、營業額信息、廚師信息、送餐員的信息和訂單的信息等等。要求：

a.數據庫應具有安全性。不同的用戶應具有不同的使用權限，并具有各自的用戶帳號和密碼等。

b.數據庫應具有完整性。對數據庫的數據進行各種操作后，數據庫的數據應保持正確有效性。

二、數據庫的概念結構設計

將用戶對數據的需求抽象為概念模型的過程

1、概念結構設計的步驟數據的流向和對數據進行的加工。包括數據項、數據結構、數據流、數據存儲和處理過程。2、局部E-R圖設計設計分E-R圖選擇局部應用（在網上訂餐業務中選擇一個適當的功能，作為分E-R圖的出發點）①作為“屬性”不能再具有需要描逐一設計分E-R圖述的性質

②“屬性”不能與其他實體具有聯系

確定局部應用中的實體，實體的屬性、碼及實體間的聯系。地址省市名街道街道名門牌號有的事物有時可定義為實體也可定義為屬性

在網上訂餐業務中選擇訂餐功能，作為分E-R圖的出發點。訂餐功能涉及的數據主要有：顧客的信息、菜式的信息、送餐員的信息和訂單的信息等。訂餐功能與分E-R圖

根據分析得到以下業務規則：一個顧客可以有多個訂單，一個訂單只能由一個顧客來下；一個訂單只能由一個員工來送餐，一個員工可以同時送多份訂單；一個訂單中可以有多種菜式，一種菜式可以被多個訂單訂購。由此可得概念模型，概念模型（E-R圖）中應具有顧客、訂單、員工、菜式這四個實體。它們之間的聯系如下圖。

根據以上業務規則可以畫出系統分E-R圖幻燈片17

幻燈片18

顧客訂單員工菜式下訂單送餐訂購1NNNN1基數Inarelationdatabase,thenumberoftuplesinarelation.關系數據庫中,一個關系的元組數目。(,N)(,1)(,N)(,1)(,N)(,N)將屬性加入分E-R圖顧客訂單員工菜式下訂單送餐訂購顧客號顧客名地址電話訂單號是否送餐數量員工號員工名地址電話時間菜式號菜式名價格其它信息1NNNN13、分E-R圖的集成與設計訂餐功能分E-R圖類似，逐一設計系統其它功能的分E-R圖，然后將他們集成為系統總E-R圖。分E-R圖的集成的方法

a.多個分E-R圖一次集成

b.逐步集成無論是哪種方式一般分兩步走：1.合并屬性沖突屬性值的類型，取值范圍等

單位解決沖突命名沖突同名異義

異義同名

結構沖突同一對象有的當作實體，有的作屬性同一實體

新包含的屬性個數不同

實體間的聯系，有多對多聯系，也有一對多2.消除不必要的冗余，設計基本E-R圖

P182例6.8三、數據庫邏輯結構的設計

將E-R圖轉換為DBMS支持的邏輯結構E-R圖向關系模型的轉換

將實體、實體的屬性和實體之間的聯系轉換關系模式（表）。關系、層次和網狀轉換原則：1.一個實體型轉換為一個關系模式。實體的屬性、碼就是關系的屬性、碼。2.一個1∶1的聯系可以轉換為一個關系模式，也可以與任意端對應的關系合并。3.一個1∶n聯系可以轉換為一個獨立的關系，也可與n端對應的關系合并。4.一個m∶n聯系轉換為一個關系模式5.三個或三個以上實體間的一個多元聯系可以轉換為一個關系。

幻燈片18

顧客訂單員工菜式下訂單送餐訂購1NNNN1基數Inarelationdatabase,thenumberoftuplesinarelation.關系數據庫中,一個關系的元組數目。(,N)(,1)(,N)(,1)(,N)(,N)將四個實體轉換為四張表：顧客（customers），訂單(orders)，菜式(goods)和員工(staffs)；將兩個1：n的聯系合并到orders表中。將一個n：n的聯系轉換為一張表(order-goods)。共五張表：Customers(cid,cname,cadd,Tel);Orders(oid,cid,sid,delivery);staffs(sid,sname,sadd,Tel);Goods(gid,gname,price,inf);order-goods(oid,

gid,

qty,time).幻燈片12將四個實體轉換為四張表：顧客（customers），訂單(orders)，菜式(goods)和員工(staffs)；將三個聯系轉換為一張表(order-goods)。共五張表：Customers(cid,cname,cadd,Tel);Orders(oid,delivery);Goods(gid,gname,price,inf);staffs(sid,sname,sadd,Tel);order-goods(cid,oid,gid,sid,qty,time).幻燈片12也可四、數據模型的優化

根據應用需要適當地修改、調整數據模型的結構方法：（以規范化理論為指導）1.確定數據依賴；2.

清除冗余的聯系；3.考察關系中是否存在部分函數依賴，傳遞函數依賴，確定屬于第幾范式；4.確定是否對某些模式進行合并或分解；5.對關系進行必要的分解，提高數據操作的效率和存儲空間的利用率。五、設計用戶子模式

DBMS提供了視圖（View）概念，利用此功能設計用戶需要的外模式。（1.）使用符合用戶習慣的列名。在合并分E-R圖時，使命名統一，使同一關系和屬性具有唯一的名字,但在視圖中可以定義用戶習慣的列名。（2.）對不同級別的用戶定義不同的View，以保證系統安全性

如：一般顧客視圖：

Goods(gid,gname,price);

銷售部門視圖：

Goods1(gid,gname,price,inf);（3.）簡化用戶對系統的使用（將復雜的多表查詢定義為單個視圖）例：教師可用班主任、導師等。Createviewv_sasselect教師

as班主任froms;六、數據庫物理設計分兩步：（1）確定物理結構存取方法

存儲結構（2）對物理結構評價B+樹索引聚簇HASH存放位置（如：放在幾個磁盤上）系統配置指邏輯結構在物理上是如何實現的時間空間效率索引若要查找一個數據庫文件中的數據，必須把它從硬盤上搬入內存（計算機的I/O操作是最耗時的）。如果這個文件很大，而要找的數據有很少，這樣的查找是很費時、很不合算得的。這時，如果在要查找的數據項（字段）上建立索引，則會大大減少查找時間。例如，若要查找數據文件Employee中的Lastname和Firstname

就可以在Lastname字段上建立索引,索引文件中只有lastname和指針,它的數據結構是B+樹結構（加快索引文件本身的查找）。查找時先在索引文件中找到標識，再到磁盤的數據文件中存取相應的記錄，而不需將整個文件搬入內存（將在查詢優化中計算耗時）,從而減少查詢時間。

鏈接Chaper14-D-Organizingrecords-AnimationCreateclusteredindexindstuonstudent(namedesc)

student表中的記錄將按照name值的降序排列。ascendingdescendingAmyAnnDotEvaGuyJanJimJonKayKimRonRoyTimTomJimDotRonAmyGuyKayTimAnnEvaJanJonKimRoyTom順序存儲：索引文件是B+樹結構。因此，可以加快索引文件本身的查找。為了簡便起見看二叉樹結構()：小結：數據庫設計分為6個階段：1.