现代数据库设计过程-从需求到规范化

（一）数据库设计的任务与内容

数据库系统设计包括数据库设计和数据库应用系统设计。数据库设计是指对于一个给定的应用环境，根据用户的需求、处理需求和数据库的支撑环境，利用数据模型和应用程序模拟现实世界中该单位的数据结构和处理活动的过程。数据库设计是建立数据库及其应用系统的技术，是信息开发和建设中的核心技术。

数据库程序的设计工作主要是指模式的创设。合理的数据库模式应该具备总括全部信息资源的能力，用全面、系统的数据库管控系统监管数据库的运行，统计数据库用户的使用数据，清除数据库中的重复数据，提升信息共享的效率。

数据库的创设重点主要有两方面：数据库的结构特性设计和数据库的行为特性设计。

1.数据库的结构特性设计

数据库的结构特性设计是指参照信息使用的情形，设计数据库的结构形式和子结构的形式，分为数据库的定义结构形式和程序逻辑结构形式两种。数据库的结构形式特征不是动态的，创设后的结构形式基本处于不再变动的状态。但数据库用户的需求繁多、复杂，为了满足用户的需要，在设计时要留有一定的拓展空间，维系数据库的变更。

2.数据库的行为特性设计

数据库的行为特性设计是指确定用户存储数据的行为和操作习惯，统计用户使用数据库的实际数据，并将使用情况以图表的形式汇总出来，细致阐述用户使用数据的行为规范，进一步总结数据库体系的结构特征和子系统的运行模式。数据库的内容随用户思维和需求的变化而变化，确保行为模式的可更正性（行为模式设计也可称为动态形式设计）。用户以检索程序为中介，进入数据库系统，进行信息的存储和提取。用户的操作行为与数据库的结构特色密切相关。

数据库系统设计兼具结构设计与操作行为设计，在运行过程中不断探索，及时改正不足，逐步完善。首先要创建规范的数据模型，确定数据模型的结构，以此为中心展开数据库的各项设计工作，构建全面、丰富且独立的数据库系统。数据库是物理配置、运行程序和干件的结合体。

数据库结构的设计是数据库设计的重要环节。它是参照用户的使用情景，对数据进行总结和归纳，创建科学、合理及实用的操作结构，适用于数据运行的规律、物理配置和操作系统的使用范围、数据库管控体系所要求的数据运行标准。遵循此运行模式，创建独立的数据库系统和其他运行体系，提升数据存储效率，实现发展目标。(www.xing528.com)

数据库是服务于人们的信息体系，应该以用户的资源需求为发展中心，确保数据库的独立性和信息资源高效的存储效率，使数据库为人们提供开放、独立、安全、完整的数据库体系，充分参照数据库发展的理念，完善数据库管理系统的功能，设定符合社会标准的软件工程。

（二）数据库设计方法

数据库设计成果的质量不仅影响现阶段的工作效率，还会危害数据库系统的稳定性，进而波及信息资源体系的运行时长。数据库设计结合了计算机的物理配置及程序逻辑，遵循计算机领域的专业知识和管理能力。数据库是一个虚拟的百科全书，需要严格遵照相关行业准则，不能仅仅依靠个体的运行经验和操作技巧去运营数据库系统。所以，人们致力于探求行之有效的设计方式，力求以适宜的设计成本创设出科学、合理的数据库，形成具有价值的信息体系。该设计方式需要灵活性强，能够应用于各个领域、多种信息资源管控系统、专业化程度各异的系统设计者。

由于信息结构负载、应用环境多样，在科学技术的发展过程中，人们坚持不懈地探索切实的信息资源体系的构建方法、设计标准和操作原则，从而使数据库设计过程逐步走向规范化并有章可循。数据库设计方法通常分为以下两类。

1.直观设计法

直观设计法也称手工试凑法，是最早使用的数据库构建形式。这种构建形式建立在创建者对信息体系有深刻了解的基础上，并且创建者具备一定的专业知识素养和实践经验，才能顺利实现数据库的构建工作。可想而知，这种基于实践经验和阅历的设计形式，缺乏专业知识和完备的科学体系的支撑，构建出的数据库质量有待提高，容易导致数据库运行一个阶段后出现系统故障，需要投入资源进行修正，增加了数据库运行的消耗。所以在数据库的构建和管控过程中，要奉行客观、科学的设计形式，杜绝主观性的经验示范，为数据库提供专业、规范的设计思路。

2.规范化设计法

规范化设计法是指进行分段设计时，将总体任务划分到各个阶段，自上而下实现逐步进步，以相关专业理论技术为基准，进行数据库系统的细致设计和完善，促进数据库设计每个环节的提升，从而高质量地完成任务。规范化设计从本质上来看仍然是传统的手工设计形式。

新奥尔良（New Orleans）法是规范化设计中较为经典的数据库设计形式。根据它的设计思路，将设计过程分为四个阶段：剖析用户需求阶段、定义信息概念阶段、程序逻辑设计阶段、数据库的物理配置设计阶段。著名学者S.B.姚（S.B. Yao）进一步提出了构建数据库系统的五个环节，推动了数据库的构建，丰富了规范化设计的体系。