七、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
　　1.數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟
　　按規(guī)范設(shè)計(jì)的方法可將數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)分為以下六個(gè)階段
　　（1）需求分析;
　�。�2）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);
　　（3）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);
　�。�4）數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì);
　　（5）數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施;
　　（6）數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)。
　　2.需求分析
　　需求收集和分析是數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一階段。明確地把它作為數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一步是十分重要的。這一階段收集到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和一組數(shù)據(jù)流圖（Data Flow Diagram———DFD）是下一步設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。
　　概念結(jié)構(gòu)是整個(gè)組中所有用戶(hù)關(guān)心的信息結(jié)構(gòu)，對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)具有深刻影響。而要設(shè)計(jì)好概念結(jié)構(gòu)，就必須在需求分析階段用系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)考慮問(wèn)題、收集和分析數(shù)據(jù)及其處理。如何分析和表達(dá)用戶(hù)需求呢?在眾多的分析方法中，結(jié)構(gòu)化分析（Structured Analysis，簡(jiǎn)稱(chēng)SA方法）是一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的方法。SA方法用自頂向下、逐層分解的方式分析系統(tǒng)。用數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典描述系統(tǒng)。
　　然后把一個(gè)處理功能的具體內(nèi)容分解為若干子功能，每個(gè)子功能繼續(xù)分解，直到把系統(tǒng)的工作過(guò)程表達(dá)清楚為止。在處理功能逐步分解的同時(shí)，它們所用的數(shù)據(jù)也逐級(jí)分解，形成若干層次的數(shù)據(jù)流圖。數(shù)據(jù)流圖表達(dá)了數(shù)據(jù)和處理過(guò)程的關(guān)系。處理過(guò)程的處理邏輯常常用判定表或判定樹(shù)來(lái)描述。數(shù)據(jù)字典（Data Dictionary，簡(jiǎn)稱(chēng)DD）則是對(duì)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的詳盡描述，是各類(lèi)數(shù)據(jù)屬性的清單。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)講，數(shù)據(jù)字典是進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要結(jié)果。
　　數(shù)據(jù)字典是各類(lèi)數(shù)據(jù)描述的集合，它通常包括以下5個(gè)部分:
　　（1）數(shù)據(jù)項(xiàng)，是數(shù)據(jù)最小單位。
　�。�2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是若干數(shù)據(jù)項(xiàng)有意義的集合。
　　（3）數(shù)據(jù)流，可以是數(shù)據(jù)項(xiàng)，也可以是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。表示某一處理過(guò)程的輸入輸出。
　�。�4）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，處理過(guò)程中存取的數(shù)據(jù)。常常是手工憑證、手工文檔或計(jì)算機(jī)文件。
　�。�5）處理過(guò)程。
　　3.概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　如同軟件工程中重視需求分析與規(guī)范說(shuō)明的思想一樣，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中同樣十分重視數(shù)據(jù)分析、抽象與概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一。
　　概念結(jié)構(gòu)獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)，獨(dú)立于支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的DBMS，也獨(dú)立于具體計(jì)算機(jī)軟件和硬件系統(tǒng)。歸納總結(jié)，其主要特點(diǎn)是:
　�。�1）能充分地反映現(xiàn)實(shí)世界，包括實(shí)體和實(shí)體之間的聯(lián)系，能滿足用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)處理的要求，是現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)真實(shí)的模型，或接近真實(shí)的模型。
　�。�2）易于理解，從而可以和不熟悉計(jì)算機(jī)的用戶(hù)交換意見(jiàn)。用戶(hù)的積極參與是數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵。
　�。�3）易于更動(dòng)。當(dāng)現(xiàn)實(shí)世界改變時(shí)容易修改和擴(kuò)充，特別是軟件、硬件環(huán)境變化時(shí)更應(yīng)如此。
　�。�4）易于向關(guān)系、網(wǎng)狀或?qū)哟蔚雀鞣N數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。
　　概念結(jié)構(gòu)是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，它比任意一種數(shù)據(jù)模型更獨(dú)立于機(jī)器，更抽象，從而更加穩(wěn)定。
　　描述概念結(jié)構(gòu)的有力工具是E-R模型。P.P.S.Chen把用E-R模型定義的概念結(jié)構(gòu)稱(chēng)為組織模式。
　　設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)的策略有3種:
　�。�1）自頂向下 首先定義全局概念結(jié)構(gòu)的框架，然后逐步細(xì)化。
　　（2）自底向上 首先定義各局部應(yīng)用的概念結(jié)構(gòu)，然后將它們集成，得到全局概念結(jié)構(gòu)。
　�。�3）混合策略 自頂向下和自底向上相結(jié)合的方法。用自頂向下策略設(shè)計(jì)一個(gè)全局概念結(jié)構(gòu)的框架，以它為骨架集成由自底向上策略中設(shè)計(jì)的各局部概念結(jié)構(gòu)。
　　現(xiàn)介紹自底向上設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)的策略。按照這種策略，概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可按下面步驟進(jìn)行。
　　（1）數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)
　　E-R模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象。一般地講，所謂抽象是對(duì)實(shí)際的人、物、事和概念的人為處理。它抽取人們關(guān)心的共同特性，忽略非本質(zhì)的細(xì)節(jié)，并把這些特性用各種抽象的概念精確地加以描述。這些概念組成了現(xiàn)實(shí)世界的一種模型表示。有3種抽象方法形成了抽象機(jī)制，來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組織:
　　①分類(lèi)（Classification） 定義某一概念作為現(xiàn)實(shí)世界中一組對(duì)象的類(lèi)型。這些對(duì)象具有某些共同的特性和行為。它抽象了對(duì)象值和型之間的“is a member of”的語(yǔ)義。在E-R模型中，實(shí)體型就是這種抽象。
　　②聚集（Aggregation） 定義某一類(lèi)型的組成成分。它抽象了對(duì)象內(nèi)部屬性類(lèi)型和整體與部分之間“is a part of”的語(yǔ)義。在E-R模型中若干屬性的聚集組成了實(shí)體型，就是這種抽象。③概括（Generalization） 定義類(lèi)型之間的一種子集聯(lián)系。它抽象了類(lèi)型之間的“is a subset of”的語(yǔ)義。
　　概括具有一個(gè)很重要的性質(zhì):繼承性。子類(lèi)繼承超類(lèi)上定義的所有抽象性質(zhì)。當(dāng)然，子類(lèi)可以增加自己的某些特殊屬性。
　　概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的第一步就是利用上面介紹的抽象機(jī)制對(duì)需求分析階段收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行組織，形成實(shí)體、實(shí)體的屬性，標(biāo)識(shí)實(shí)體的碼，確定實(shí)體之間的聯(lián)系類(lèi)型（1∶1、1∶n、n∶m），設(shè)計(jì)成部分E-R圖。
　　（2）視圖的集成
　　視圖集成就是把上一步得到的各個(gè)部分E-R圖綜合成一個(gè)總體的E-R圖。視圖集成可以有兩種方式:
　�、俣鄠�(gè)部分E-R圖一次集成。
　�、谥鸩郊�成。用累加的方式一次集成兩個(gè)部分E-R圖。
　　無(wú)論哪種方式，每次集成可分兩步走。第一步是合并，解決各部分E-R圖之間的沖突問(wèn)題，生成初步E-R圖。
　　第二步是修改和重構(gòu)，消除不必要的冗余，生成基本E-R圖。
　　4.邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)就是把概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為選用的DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型的過(guò)程。設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)按理應(yīng)選擇對(duì)某個(gè)概念結(jié)構(gòu)最好的數(shù)據(jù)模型，然后對(duì)支持這種數(shù)據(jù)模型的各種DBMS進(jìn)行比較，選出最合適的DBMS。但實(shí)際情況常常是已給定了某臺(tái)機(jī)器，設(shè)計(jì)人員沒(méi)有選擇DBMS的余地。現(xiàn)行的DBMS一般只支持關(guān)系、網(wǎng)狀或?qū)哟稳�種模型中的某一種，對(duì)某一種數(shù)據(jù)模型，各個(gè)機(jī)器系統(tǒng)又有許多不同的限制，提供不同的環(huán)境與工具。因而我們把設(shè)計(jì)過(guò)程分三步進(jìn)行。首先把概念結(jié)構(gòu)向一般的關(guān)系模型轉(zhuǎn)換，然后向特定的DBMS支持下的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換，最后進(jìn)行模型的優(yōu)化。
　　（1）E-R圖向關(guān)系數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換
　　下面給出把E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則。
　�、僖粋�(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。實(shí)體的屬性就是關(guān)系的屬性，實(shí)體的碼就是關(guān)系的碼。②一個(gè)聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式，與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系的屬性轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性。該關(guān)系的碼則有三種情況:
　　若聯(lián)系為1∶1，則每個(gè)實(shí)體的碼均是該關(guān)系的候選碼。若聯(lián)系為1∶n，關(guān)系的碼為n端實(shí)體的碼。
　　若聯(lián)系為n∶m，則關(guān)系的碼為諸實(shí)體碼的組合。具有相同碼的關(guān)系模式可合并。
　　形成了一般的數(shù)據(jù)模型后，下一步就向特定的DBMS規(guī)定的模型轉(zhuǎn)換。設(shè)計(jì)人員必須熟知所用DBMS的功能及限制。這一步轉(zhuǎn)換是依賴(lài)于機(jī)器的，不能給出一個(gè)普遍的規(guī)則。
　　轉(zhuǎn)化后的模型必須進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化是指調(diào)整數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)，以提高數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的性能。性能有動(dòng)態(tài)性能和靜態(tài)性能兩種。靜態(tài)性能分析容易實(shí)現(xiàn)。根據(jù)應(yīng)用要求，選出合適的模型是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。
　　（2）規(guī)范化理論的應(yīng)用
　　規(guī)范化理論是數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)的指南和工具，具體地講可應(yīng)用在下面幾個(gè)具體的方面:第一，在數(shù)據(jù)分析階段用數(shù)據(jù)依賴(lài)的概念分析和表示各數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的關(guān)系。
　　第二，在設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)階段，用規(guī)范化理論為工具消除初步E-R圖中冗余的聯(lián)系。第三，由E-R圖向數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換過(guò)程中用模式分解的概念和算法指導(dǎo)設(shè)計(jì)。
　　現(xiàn)在，不管選用的DBMS是支持哪種數(shù)據(jù)模型的，均先把概念結(jié)構(gòu)向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換。然后，充分運(yùn)用規(guī)范化理論的成果優(yōu)化關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模式的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)辦法是:
　�、俅_定數(shù)據(jù)依賴(lài) 把E-R圖中每個(gè)實(shí)體內(nèi)的各個(gè)屬性按數(shù)據(jù)分析階段所得到的語(yǔ)義寫(xiě)出其數(shù)據(jù)依賴(lài)。實(shí)體之間的聯(lián)系用實(shí)體主碼之間的聯(lián)系來(lái)表示。
　�、谟藐P(guān)系來(lái)表示E-R圖中的每一個(gè)實(shí)體 每個(gè)實(shí)體對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式Ri<Ui，∑i>，其中Ui 就是該實(shí)體所包含的諸屬性，∑i 就是∑在Ui上的投影。
　�、蹖�(duì)于實(shí)體之間的那些數(shù)據(jù)依賴(lài)進(jìn)行極小化處理 設(shè)函數(shù)依賴(lài)集為F，求F和最小覆蓋G的差集。
　　D=F-G
　　逐一考察D中的函數(shù)依賴(lài)，確定是否應(yīng)該去掉，由于規(guī)范化理論受泛關(guān)系假設(shè)的限制，應(yīng)注意下面兩個(gè)問(wèn)題:
　　冗余的聯(lián)系一定在D中，而D中的聯(lián)系不一定是冗余的。
　　當(dāng)實(shí)體之間存在多種聯(lián)系時(shí)應(yīng)該利用子類(lèi)的概念將實(shí)體之間的聯(lián)系形式上單一化，然后才能進(jìn)行極小化處理。
　�、苡藐P(guān)系表示實(shí)體之間的聯(lián)系 每個(gè)聯(lián)系對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)系模式Rj<Uj，∑j>Ujo 由相互聯(lián)系的諸實(shí)體（二個(gè)或多個(gè)實(shí)體）的主碼屬性以及描述該聯(lián)系的性質(zhì)的屬性組成。∑j 就是∑在Ui 上的投影。對(duì)于不同實(shí)體非主碼屬性之間的聯(lián)系同樣也要形成一個(gè)關(guān)系模式。這樣就得到了一組關(guān)系模式。
　　按照數(shù)據(jù)依賴(lài)的理論，逐一分析這組模式�？疾槭欠翊嬖诓糠趾瘮�(shù)依賴(lài)、傳遞依賴(lài)、多值依賴(lài)等，確定它們分別屬于第幾范式。
　　然后按照數(shù)據(jù)分析階段得到的各種應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)處理的要求，分析對(duì)于這樣的應(yīng)用環(huán)境這模式是否合適，確定是否要對(duì)它們進(jìn)行合并或分解。
　　⑤關(guān)系模式的分解，對(duì)于需要進(jìn)行分解的關(guān)系模式進(jìn)行分解，對(duì)產(chǎn)生的各種模式進(jìn)行評(píng)價(jià)，選出較合適的模式。
　　規(guī)范化理論給出了判斷關(guān)系模式優(yōu)劣的理論標(biāo)準(zhǔn)，幫助預(yù)測(cè)模式可能出現(xiàn)的問(wèn)題，提供了自動(dòng)產(chǎn)生各種模式的算法工具，因此是設(shè)計(jì)人員的有力工具，也使數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作有了嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)。
　　5.數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)
　　物理設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括:
　�。�1）確定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 從DBMS所提供的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中選取一種合適的加以實(shí)現(xiàn)。
　　確定存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的主要因素是存取時(shí)間、存儲(chǔ)空間利用率和維護(hù)代價(jià)三個(gè)方面。設(shè)計(jì)者常常要對(duì)這些因素進(jìn)行權(quán)衡。一般的DBMS也總是具有一定靈活性供你選擇。例如，若引入某些冗余數(shù)據(jù)，則可能減少物理I/O次數(shù)提高檢索效率。相反節(jié)約存儲(chǔ)空間檢索代價(jià)就會(huì)增加。當(dāng)然應(yīng)該盡量尋找優(yōu)化方法，使這三方面的性能都較好。折衷有時(shí)是必須的。
　�。�2）存取路徑的選擇和調(diào)整 數(shù)據(jù)庫(kù)必須支持多個(gè)用戶(hù)的多種應(yīng)用，因而必須提供對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的多個(gè)存取入口，也就是對(duì)同一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要提供多條存取路徑。物理設(shè)計(jì)的任務(wù)應(yīng)確定建立哪些存取路徑。設(shè)計(jì)者應(yīng)該進(jìn)行定量的分析，根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定存取路徑。
　�。�3）確定數(shù)據(jù)存放位置 首先按數(shù)據(jù)的應(yīng)用情況劃分為不同的組，然后確定存放位置。一般的應(yīng)把數(shù)據(jù)的易變部分和穩(wěn)定部分分開(kāi)，把經(jīng)常存取和不常存取的數(shù)據(jù)分開(kāi)。經(jīng)常存取或存取時(shí)間要求高的記錄應(yīng)存放在高速存儲(chǔ)器上，如硬盤(pán)。存取頻率小或存取時(shí)間要求低的放在低速存儲(chǔ)器上，如軟盤(pán)、磁帶。對(duì)于同一數(shù)據(jù)文件也可根據(jù)情況進(jìn)行水平劃分或垂直劃分。
　�。�4）確定存儲(chǔ)分配 許多DBMS提供了存儲(chǔ)分配的參數(shù)供設(shè)計(jì)者物理優(yōu)化處理用。例如溢出空間的大小和分布參數(shù)、塊的長(zhǎng)度、塊因子的大小、裝填因子、緩沖區(qū)的大小和個(gè)數(shù)等等，它們都要在物理設(shè)計(jì)中確定。這些參數(shù)的大小影響存取時(shí)間和存儲(chǔ)空間的分配。
　　物理設(shè)計(jì)過(guò)程需要對(duì)時(shí)間、空間效率、維護(hù)代價(jià)和各種用戶(hù)要求進(jìn)行權(quán)衡，其結(jié)果可以產(chǎn)生多種方案。在實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)前對(duì)這些方案進(jìn)行方案進(jìn)行細(xì)致的評(píng)價(jià)，以選擇一個(gè)較優(yōu)的方案是十分必要的。
　　6.數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)施和維護(hù)
　　對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)初步評(píng)價(jià)完成后就可建立數(shù)據(jù)庫(kù)了。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)施對(duì)應(yīng)于軟件工程的編碼、調(diào)試階段。設(shè)計(jì)人員運(yùn)用DBMS提供的數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言將邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的結(jié)果嚴(yán)格地描述出來(lái)，成為DBMS可接受的源代碼，經(jīng)過(guò)調(diào)試產(chǎn)生目標(biāo)模式。然后組織數(shù)據(jù)入庫(kù)。組織數(shù)據(jù)入庫(kù)是數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)施階段最主要的工作。
　�。�1）數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的載入和應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)
　　由于數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)量一般都非常大，并且這些數(shù)據(jù)來(lái)源于一個(gè)組織的各個(gè)部門(mén)，分散在各種數(shù)據(jù)文件或原始憑證中。這些數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和格式一般也不符合數(shù)據(jù)庫(kù)的要求，還要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。因此組織數(shù)據(jù)入庫(kù)是一件耗費(fèi)大量人力物力的工作。
　　數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和組織對(duì)于小系統(tǒng)可以用人工方法完成。但是，人工轉(zhuǎn)換效率低、質(zhì)量差。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)讓計(jì)算機(jī)完成這個(gè)工作。輸入子系統(tǒng)的主要功能是:原始數(shù)據(jù)的輸入、抽取、校驗(yàn)、分類(lèi)、轉(zhuǎn)換和綜合，最終把數(shù)據(jù)組織成符合數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的形式。然后把數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、分類(lèi)和綜合常常要經(jīng)過(guò)多次才能完成，因而輸入子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施亦是比較復(fù)雜的，要編寫(xiě)許多應(yīng)用程序。輸入子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不能等物理設(shè)計(jì)完成后才動(dòng)手，應(yīng)該和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)工作并行開(kāi)展。
　　為了保證數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)正確無(wú)誤，必須高度重視數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)工作。在輸入子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的過(guò)程中應(yīng)該進(jìn)行多次檢驗(yàn)，每次檢驗(yàn)的方法亦不要相同。對(duì)于重要數(shù)據(jù)的校驗(yàn)更應(yīng)該反復(fù)多次，確認(rèn)正確后方可入庫(kù)。
　　數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)中應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)應(yīng)該和數(shù)據(jù)庫(kù)模式設(shè)計(jì)并行。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)施階段的另一項(xiàng)工作便這是這些應(yīng)用程序的編碼、調(diào)試工作。有了裝載實(shí)際數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用程序，就建立了數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)，可以試運(yùn)行了。
　�。�2）數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的試運(yùn)行
　　在完成上述工作之后，便可進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)的試運(yùn)行階段，或者稱(chēng)聯(lián)合調(diào)試階段。這階段的主要工作是:
　　①實(shí)際運(yùn)行應(yīng)用程序，執(zhí)行對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的各種操作，測(cè)試應(yīng)用程序的功能。②測(cè)量系統(tǒng)的性能指標(biāo)，分析是否符合設(shè)計(jì)目標(biāo)。
　　雖然已在物理設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行了性能預(yù)測(cè)，但是僅僅估價(jià)了時(shí)間和空間指標(biāo)，而且在性能估價(jià)的過(guò)程中作了許多簡(jiǎn)化和假設(shè)，忽略了許多次要因素，因而估價(jià)是粗糙的并可能失真。必須在試運(yùn)行階段進(jìn)行實(shí)際測(cè)量和評(píng)價(jià)。有些參數(shù)的最佳值往往是經(jīng)過(guò)運(yùn)行調(diào)試后才找到的。如果實(shí)際結(jié)果不符合設(shè)計(jì)目標(biāo)，則需返回物理設(shè)計(jì)階段，調(diào)整物理結(jié)構(gòu)，修改參數(shù)。有時(shí)，也許還需要返回邏輯設(shè)計(jì)階段，調(diào)整邏輯結(jié)構(gòu)。
　　最后還須指出兩點(diǎn)。第一，上面已看到組織數(shù)據(jù)入庫(kù)是十分費(fèi)事的，如果運(yùn)行調(diào)試后又要修改數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)則又要重新組織數(shù)據(jù)入庫(kù)。因此應(yīng)分批分期輸入數(shù)據(jù)，逐步完成運(yùn)行評(píng)價(jià)。第二，數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施和調(diào)試不是一朝一夕能完成的，在此期間軟硬件的錯(cuò)誤隨時(shí)可能發(fā)生。加上數(shù)據(jù)庫(kù)剛剛建立，工作人員對(duì)系統(tǒng)還不熟悉，對(duì)其規(guī)律更缺乏深入了解，容易發(fā)生操作錯(cuò)誤。因此必須做好數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)工作，這就要求設(shè)計(jì)人員了解DBMS的這個(gè)功能，并根據(jù)調(diào)試方式和特點(diǎn)首先實(shí)施，盡量減少對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的破壞并簡(jiǎn)化故障恢復(fù)。
　�。�3）數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)
　　數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)投入運(yùn)行標(biāo)志著開(kāi)發(fā)任務(wù)的基本完成和維護(hù)工作的開(kāi)始，但并不意味著設(shè)計(jì)過(guò)程結(jié)束。任何數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)只要它存在一天，它的設(shè)計(jì)就得不不斷地進(jìn)行評(píng)價(jià)、調(diào)整、修改，甚至完全改革。因此數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的維護(hù)不僅是維護(hù)其正�；顒�(dòng)而且是設(shè)計(jì)工作的繼續(xù)和提高。維護(hù)階段的主要工作是:
　�、贁�(shù)據(jù)庫(kù)的安全性、完整性控制及系統(tǒng)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù);②性能的監(jiān)督、分析和改進(jìn);③數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織和重構(gòu)造。
　　下面簡(jiǎn)單介紹數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織和重構(gòu)造。
　　數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行一段時(shí)間后，由于記錄的不斷增、刪、改，會(huì)使數(shù)據(jù)庫(kù)的物理存儲(chǔ)變壞。例如，邏輯上屬于同一記錄型或同一關(guān)系的數(shù)據(jù)被分散到了不同的文件或文件的多個(gè)碎片上。從而降低了數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)空間的利用率和數(shù)據(jù)的存取效率，數(shù)據(jù)庫(kù)的性能下降。這時(shí)，DBA就要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織，DBMS一般都提供重組織用的實(shí)用程序。在重組過(guò)程中，按原設(shè)計(jì)要求重新安排記錄的存儲(chǔ)位置，調(diào)整數(shù)據(jù)區(qū)和溢出區(qū)，回收“垃圾”，減少指針鏈等。
　　數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織不改變?cè)�設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)。而數(shù)據(jù)庫(kù)的重構(gòu)造則不同。部分修改原數(shù)據(jù)庫(kù)的模式或內(nèi)模式稱(chēng)為數(shù)據(jù)庫(kù)的重構(gòu)造。
　　由于數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用環(huán)境的變化，數(shù)據(jù)庫(kù)重構(gòu)的程度是有限的。只能作部分的修改和調(diào)整。若應(yīng)用變化太大，重構(gòu)也無(wú)濟(jì)于事了，則表明數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)生命周期的結(jié)束，應(yīng)該重新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)。新的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)新的生命周期開(kāi)始了。

希望與更多計(jì)算機(jī)等級(jí)考試的網(wǎng)友交流，請(qǐng)進(jìn)入計(jì)算機(jī)等級(jí)考試論壇

更多信息請(qǐng)?jiān)L問(wèn)：考試吧計(jì)算機(jī)等級(jí)考試欄目