10．1 数据库设计概述
在数据库应用系统中的一个核心问题就是设计一个符合环境要求又能满足用户需求、性能良好的数据库，这就是数据库设计（database design）的主要任务。
数据库设计又称数据库分析与设计，其设计对象称客观世界目标对象，简称目标对象。数据库设计的基本依据是客观世界目标对象的数据需求、处理需求和数据库的支持环境（包括硬件、操作系统与DBMS）。所谓数据需求是指目标对象的数据及其结构，它反映了数据库的静态要求；所谓处理需求表示目标对象的数据处理过程和方式，反映了数据库的动态要求。以此两者为基础作设计，其最终的结果是设计出符合要求的数据模式（包括概念模式、逻辑模式与物理模式）。数据库设计中有一定的制约条件，它们即是系统平台，包括系统软件、工具软件以及设备、网络等软、硬件平台。因此数据库设计即是在一定平台制约下，根据数据需求与处理需求设计出性能良好的数据模式。
数据库设计是一个“工程”问题，它是软件工程（software engineering）的一个部分。在软件工程中将软件开发过程称为软件生存周期（life cycle），它一般分为需求分析、设计、编码、测试、运行和维护等阶段。在软件工程中这六个阶段一般讲是顺序执行的，这种方式称瀑布（water falling）模型，而每个阶段执行结束均有一个标志性结果称里程碑（mile stone）。
软件工程中数据部分的分析、设计与开发称数据工程（data engineering），它也采用软件工程中的方法，它将整个数据库应用开发分解成目标独立的若干阶段：
（1）需求分析阶段。
（2）概念设计阶段。
（3）逻辑设计阶段。
（4）物理设计阶段。
（5）编码阶段。
（6）测试阶段。
（7）运行阶段。
（8）维护阶段。
而数据库设计则是数据工程的前期设计部分，即采用上面八个阶段中的前四个阶段，并且重点以数据结构与模式的设计为主线，它可用图10．1表示。
在这四个阶段中每个阶段结束都有一个里程碑，它们分别是需求分析说明书、概念设计说明书、逻辑设计说明书以及物理设计说明书，而在逻辑设计中需附加DBMS模型限制，在物理设计中则需附加网络、硬件及系统软件平台的限制。
本章按这四个阶段分别作介绍，并主要介绍关系模式的设计。
图10．1 数据库设计的四个阶段
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