資料庫設計的三個階段

    資料庫的設計一共分多少個階段呢，嚴格來說，不止三個階段，今天我們僅討論其中的三個階段。概念設計、邏輯設計和實體設計階段。

      首先要搞清楚幾個問題，資料庫為什麼要分階段設計？三個階段有什麼聯絡？要說清楚這幾個問題，只有理論是說不清的，我們還是來舉個例子吧。

       現在有一個圖書館，需要為讀者資訊、圖書資訊、借閱資訊建立一個資料庫，讀者資訊包括姓名、學號、性別、辦卡日期、家庭住址、聯絡電話、類別等，圖書資訊包括編號、作者、出版資訊、頁數、登記日期等，借閱資訊包括借書證號、圖書編號、書名、借還日期等，這麼多的資訊，如果在沒有進行分析之前就開始設計資料庫是不現實的。所以，首先要把這些資料進行分類、整理（概念性模型），然後畫出圖表或者表格，最後畫出這些資料資訊的關係結構（邏輯模型），甚至制定資料庫的儲存記錄格式、儲存記錄安排、和存取方法（物理模型）使使用者能簡單、方便、容易的存取資料。所以，資料庫設計必須經過這三個設計階段，下面我們來詳細討論這三個設計階段。

  一  從上面的例子，我們可以得出以總結出三個階段（模型）各自的特點：

   1 概念性模型：首先，概念性模型是一個工具，是資料庫設計人員和客戶進行交流的平台；它獨立於硬體和軟體；概念性模型表達了資料的整體邏輯結構，它是系統使用者對整個應用項目設計的資料的全面描述；概念性模型是從使用者的觀點出發，對資料建模。

   2 邏輯模型：邏輯模型首先也是一個工具，它是資料庫設計人員和應用程式員進行交流的平台；邏輯模型獨立於硬體，但是卻依賴於軟體（資料庫系統）；邏輯模型表達了資料庫的整體邏輯結構，但它是設計人員對整個項目資料庫的全面描述；邏輯模型是從資料庫實現的觀點出發，對資料建模。

   3 物理模型：物理模型（內部模型）是資料庫最底層的抽象，它描述資料在磁碟或磁帶上的儲存方式（檔案的結構）、存取裝置（外存的空間分配）和存取方法（主索引和輔助索引）。

   概念性模型和邏輯模型各有不同，用一個表格對比一下。

   

特點	功能	出發點	獨立性	使用者
概念性模型	表達了資料的整體邏輯結構	使用者需求	獨立於硬體和軟體	設計人員和使用者
邏輯模型	表達了資料庫的整體邏輯結構	資料庫實現	獨立於硬體但是依賴於軟體（資料庫系統）	設計人員和應用程式員

  二  咱們再從資料描述來探討他們的區別於聯絡。

    1 資料庫的概念設計是根據使用者的需求設計資料庫的概念結構，他以規範的形式，表達了使用者需求所涉及事物的理解。這一階段用到四個術語：

    實體：客觀存在，可以相互區別的事物就是實體，它可以是具體的對象，一個人，一個房子等等，也可以是一個抽象的對象，馬克思主義，毛澤東思想等等；

    實體集：簡單來說就是同類實體的集合，我們都學過集合，這個概念就不深究了；屬性：實體的特性就是屬性，這個概念可以對比vb控制項來學習，每一個屬性都有一個值域，它的類型也是各種各樣。

    實體標識符：能唯一標識實體的屬性或屬性集，也稱關鍵碼（key）。

    2 資料庫的邏輯設計是根據概念設計的結果設計資料庫的邏輯結構，及表達方式和實現方法。邏輯設計有許多方法，每個方法都有一套術語，下面列舉最常用的一套術語：

    欄位：標記實體屬性的命名單位，它是可以命名的最小實體單位，又稱為資料元素或初等項，它的命名WangWang和屬性名稱相同。

    記錄：欄位的有序集合成為記錄，一般用一個記錄來描述一個實體。

    檔案：同一類記錄的集合。

    關鍵碼：能唯一標識檔案中每個記錄的欄位或欄位集。

    用一個表格來對比概念和邏輯設計中資料的聯絡：

概念設計	實體	屬性	實體集	實體標識符
	……	……	……	……
邏輯設計	記錄	欄位	檔案	關鍵碼

    3 資料庫實體設計，它涉及到了硬體知識，咱們這裡只做介紹，不做討論了。高速緩衝儲存空間（Cache）：訪問速度最快，最貴的儲存空間；主儲存空間：也就是記憶體；快擦科協儲存空間：介於記憶體和硬碟之間的一種儲存空間；磁碟儲存空間：俗稱硬碟；光儲存空間：光碟片；磁帶等。下面用一張圖來描述他們的儲存層次關係：

  

   三 理論性的東西沒有直觀性，我們還以上面圖書館的例子為基礎，繼續討論三個設計階段的特點和聯絡。

     首先應該分析資料資訊，畫出他們的聯絡，下面是讀者和圖書之間的簡單關係圖（ER圖）

   

   這個簡單的ER圖直觀的表達除了讀者和圖書之間的關係，根據這個圖，我們可以列出五個相互聯絡的表格，聯絡如下：

     

    這五個表格就是資料庫邏輯設計的表格的內容了。具體資料庫表格就不畫了。