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数据库设计（Database Design）属于系统设计的范畴。通常把使用数据库的系统统称为数据库应用系统，把对数据库应用系统的设计简称为数据库设计。
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按照软件工程对系统生命周期的定义，软件生命周期分为6个阶段：制订计划、需求分析、系统设计、程序编制、测试以及运行维护。在数据库设计中也参照这种划分，把数据库应用系统的生命周期分为数据库规划、需求描述与分析、数据库与应用程序设计、数据库设计实现、测试、运行维护6个阶段。
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数据库规划是创建数据库应用系统的起点，是数据库应用系统的任务陈述和任务目标。任务陈述定义了数据库应用系统的主要目标，而每个任务目标定义了系统必须支持的特定任务。数据库规划过程还必然包括对工作量的估计、使用的资源和需要的经费等，同时还应当定义系统的范围和边界以及它与公司信息系统的其他部分的接口。
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需求描述与分析是以用户的角度，从系统中的数据和业务规则入手，收集和整理用户的信息，以特定的方式加以描述，是下一步工作的基础。
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数据库的设计是对用户数据的组织和存储设计；应用程序设计是在数据库设计基础上对数据操作及业务实现的设计，包括事务设计和用户界面设计。
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数据库设计实现是依照设计，使用DBMS支持的数据定义语言（DDL）实现数据库的建立，用高级语言（Basic、Delphi、C、C++、Power builder等）编写应用程序。
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测试是在数据系统投入使用之前，通过精心制订的测试计划和测试数据来测试系统的性能是否满足设计要求，以便发现问题。
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数据库应用系统经过测试、试运行后即可正式投入运行。运行维护是系统投入使用后，必须不断地对其进行评价、调整与修改，直至系统消亡。
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在任一设计阶段，一旦发现不能满足用户数据需求时，均需返回到前面的适当阶段进行必要的修正。经过如此的迭代求精过程，直到能满足用户需求为止。在进行数据库结构设计时，应考虑满足数据库中数据处理的要求，将数据和功能两方面的需求分析、设计和实现在各个阶段同时进行，相互参照和补充。
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事实上，在数据库设计中，对每一个阶段设计成果都应该通过评审。评审的目的是确认某一阶段的任务是否全部完成，从而避免出现重大的错误或疏漏，保证设计质量。评审后还需要根据评审意见修改所提交的设计成果，有时甚至要回溯到前面的某一阶段，进行部分重新设计乃至全部重新设计，然后再进行评审，直至达到系统的预期目标为止。
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数据库设计的一般策略有两种：自顶向下（Top Down）和自底向上（Bottom Up）。自顶向下是从一般到特殊的开发策略。它是从一个企业的高层管理着手，分析企业的目标、对象和策略，构造抽象的高层数据模型，然后逐步构造越来越详细的描述和模型（子系统的模型）。模型不断地扩展细化，直到能识别特定的数据库及其应用为止。
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自底向上的开发采用与抽象相反的顺序进行。它从各种基本业务和数据处理着手，即从一个企业的各个基层业务子系统的业务处理开始，进行分析和设计；然后将各子系统进行综合和集中，进行上一层系统的分析和设计，将不同的数据进行综合；最后得到整个信息系统的分析和设计。这两种方法各有优缺点，在实际的数据库设计开发过程中，常常把这两种方法综合起来使用。
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在确定了数据库设计的策略以后，就需要相应的设计方法和步骤。多年来，人们提出了多种数据库设计方法，多种设计准则和规范。但考虑数据库和应用系统开发全过程，将数据库设计分为如下6个阶段：
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（1）用户需求分析。数据库设计人员采用一定的辅助工具对应用对象的功能、性能、限制等要求所进行的科学分析。
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（2）概念结构设计。概念结构设计是对信息分析和定义，如视图模型化、视图分析和汇总，对应用对象精确地抽象、概括而形成的独立于计算机系统的企业信息模型。描述概念模型的较理想的工具是E-R图。
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（3）逻辑结构设计。将抽象的概念模型转化为与选用的DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑模型，它是物理结构设计的基础。包括模式初始设计、子模式设计、应用程序设计、模式评价以及模式求精。
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（4）物理结构设计。逻辑模型在计算机中的具体实现方案。
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（5）数据库实施阶段。数据库设计人员根据逻辑设计和物理设计阶段的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。
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（6）数据库运行和维护阶段。数据库应用系统经过试运行即可投入运行，但该阶段需要不断地对系统进行评价、调整与修改。
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数据库设计一般应包括数据库的结构设计和行为设计两部分内容。数据库的结构设计是指系统整体逻辑模式与子模式的设计，是对数据的分析设计；数据库的行为设计是指施加在数据库上的动态操作（应用程序集）的设计，是对应用系统功能的分析设计。
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数据库行为设计与一般软件工程的系统设计，产生模块化程序的过程是一致的，并且从学科划分的范畴来看，它更偏重于软件设计。在系统分析中，过早地将“数据分析”和“功能分析”进行分离是不明智的，因为数据需求分析是建立在功能分析上的，只有通过功能分析，才能产生系统数据流图与数据字典，然后再通过数据分析去划分实体与属性等，最后才能进入结构设计。
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