数据词典：数据库设计（Database Design）

赵老师

数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造（设计）优化的数据库逻辑模式和物理结构，并据此建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储和管理数据，满足各种用户的应用需求，包括信息管理要求和数据操作要求。

信息管理要求是指在数据库中应该存储和管理哪些数据对象；数据操作要求是指对数据对象需要进行哪些操作，如查询、增、删、改、统计等操作。

数据库设计的目标是为用户和各种应用系统提供一个信息基础设施和高效的运行环境。高效的运行环境指数据库数据的存取效率、数据库存储空间的利用率、数据库系统运行管理的效率等都是高的。

一般，数据库的设计过程可分为5个步骤：

1．需求分析。调查和分析用户的业务活动和数据的使用情况，确定用户对数据库系统的使用要求和各种约束条件等，形成用户需求规约。

2．概念设计。对要描述的现实世界（可能是一个工厂、一个商场或者一个学校等），建立抽象的概念数据模型。这个概念模型应反映现实世界各部门的信息结构、信息流动情况、信息间的互相制约关系，以及各部门对信息存储、查询和加工的要求等。所建立的模型应该避开数据库在计算机上的具体实现细节，用一种抽象的形式（如实体-联系模型）表示出来。

3．逻辑设计。主要工作是将概念模型设计成数据库的一种逻辑模式，即适应于某种特定数据库管理系统所支持的逻辑数据模式。与此同时，可能还需要为各种数据处理应用领域产生相应的逻辑子模式。这一步的设计结果就是所谓的“逻辑数据库”。

4．物理设计。根据特定数据库管理系统所提供的多种存储结构和存取方法，对具体的逻辑设计模式选定合适的物理存储结构（包括文件类型、索引结构和数据的存放次序与位逻辑等）、存取方法和存取路径等。这一步设计的结果就是所谓的“物理数据库”。

5．实施。根据数据库逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，组织数据入库，运行一些典型的应用任务来验证数据库设计的正确性和合理性。

一般，一个大型数据库的设计过程往往需要经过多次循环反复。当设计的某步发现问题时，可能就需要返回到前面去进行修改。

【出处】王珊,萨师煊.数据库系统概论(第五版),高等教育出版社,2014.