【系统架构】第六章-数据库设计基础知识(数据库设计)

2023-10-16 11:24:27 浏览数 (2)

数据库设计

一、数据库设计步骤 1、用户需求分析,使用一定的辅助工具对应用对象的功能、性能、限制等进行科学分析 2、概念结构设计,是对信息的分析和定义,如视图模型化、视图分析和汇总,理想工具是E-R图 3、逻辑结构设计,将抽象的概念模型转化为与选用的DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑模型,是物理结构设计的基础,包括模式初始设计、子模式设计、应用程序设计、模式评价以及模式求精 4、物理结构设计,是逻辑模型在计算机中的具体实现 5、数据库实施阶段 6、数据库运行和维护阶段

二、数据需求分析 需求分析阶段的任务:综合各个用户的应用需求,对现实世界要处理的对象(组织、部门和企业等)进行详细调查,在了解现行系统的概况,确定新系统功能的过程中,收集支持系统目标的基础数据及处理方法

三、概念结构设计 E-R图对需求分析阶段得到的数据进行分类、聚集和概括,确定实体、属性和联系,设计工作步骤包括:选择局部应用、逐一设计分E-R图、E-R图合并

四、逻辑结构设计 概念结构设计的基础上进行数据模型设计,比如层次模型、网状模型和关系模型。该阶段主要工作包括确定数据模型、将E-R图转换为指定的数据模型、确定完整性约束和确定用户视图

E-R图的联系:一对一,一对多,多对多(必须新增联系)

五、物理设计 主要工作步骤:确定数据分布、存储结构和访问方式

六、数据库实施 在计算机上建立实际的数据库结构,数据加载,进行试运行和评价的过程

七、数据库运行维护 主要内容包括对数据库性能的监测和改善、故障恢复、数据库的重组和重构

应用程序与数据库的交互

库函数级别访问接口:数据库提供的最底层的高级程序语言访问数据接口,如OCI 嵌入SQL访问接口:嵌入式SQL是一种将SQL语句直接写入某些高级程序语言 通用数据接口标准:ODBC(开放数据库连接)解决异构数据库间数据共享 ORM访问接口:对象关系映射(ORM)用于实现面向对象编程语言里不同类型系统数据之间的转换,ORM通过使用描述对象和数据库之间映射的元数据,将程序中的对象与关系数据库相互映射,解决数据库与程序之间的异构性

NoSQL 数据库

NoSQL数据库分类:

  • 列式存储数据库:按数据库记录的列来组织和存储数据,数据库中每个表由一组页链的集合组成,每条页链对应表中的一个存储列,产品有:Cassandra、HBase等
  • 键值对存储数据库:典型数据结构为数组链表,产品有Redis等
  • 文档型数据库:该类型的数据模型是版本化的文档,半结构化的文档以特定的格式化存储,在处理网页等复杂数据时,比传统键值数据库的查询效率高,产品有CouchDB、MongoDB等
  • 图数据库:使用灵活的图模型,能够扩展到多个服务器上,产品有Neo4J、InfoGrid等

NoSQL 特点:易扩展、大数据量,高性能、灵活的数据模型、高可用

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