数据库设计说明书

数据库设计说明书内容管理系统(DWCMS)版本历史1.引言在使用任何数据库之前，都必须设计好数据库，包括将要存储的数据的类型，数据之间的相互关系以及数据的组织形式。数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据。为了合理地组织和高效率地存取数据，目前最好的方式，就是建立数据库系统，因此在系统的总体设计阶段，数据库的建立与设计是一项十分重要的内容。由于数据库应用系统的复杂性，为了支持相关程序运行，数据库设计就变得异常复杂，因此最佳设计不可能一蹴而就，而只能是一种“反复探寻，逐步求精”的过程，也就是规划和结构化数据库中的数据对象以及这些数据对象之间关系的过程。1.1编写目的数据库设计的好坏是一个关键。如果把企业的数据比做生命所必需的血液，那么数据库的设计就是应用中最重要的一部分，是一个系统的根基。用于开发人员进行项目设计，以此作为编码的依据，同时也为后续的数据库维护工作提供了良好的使用说明，也可以作为未来版本升级时的重要参考资料。数据库设计的目标是建立一个合适的数据模型。这个数据模型应当是满足用户要求，既能合理地组织用户需要的所有数据，又能支持用户对数据的的所有处理功能。并且要具有较高的范式，数据完整性好，效益高，便于理解和维护，没有数据冲突。1.2背景文件状态：[]草稿[√]正式发布[]正在修改文件标识：兄弟连大腕组-LMB-DATABASE当前版本：2.0作者：大碗小组文件状态：2014-01-01版本/状态作者参与者起止日期备注1.0大腕组大腕组成员员2013-01-182014-01-08测试版2.0大腕组大腕组成员2014-01-092014-02-13正式版名称说明数据库名称Lmbang（辣妈帮）数据库系统MySQL5.0客户端连接工具MySQLCommandLineClient项目任务提出者LAMP兄弟连-大碗组项目开发者大腕组使用用户大腕组成员1.3定义Lmbang：辣妈帮E-R图：实体关系图1.4参考资料A.《细说PHP》教程B.《DWCMS项目需求分析说明书》C.本项目相关的其他参考资料。2.外部设计外部设计是研究和考虑所要建立的数据库的信息环境，对数据库应用领域中各种信息要求和操作要求进行详细地分析，了解应用领域中数据项、数据项之间的关系和所有的数据操作的详细要求，了解哪些因素对响应时间、可用性和可靠性有较大的影响等各方面的因素。2.1标识符和状态数据库表前缀：lmbang_用户名：root密码；020808权限：全部有效时间：开发阶段说明：系统正式发布后，可能更改数据库用户/密码，请在统一位置编写数据库连接字符串，在发行前请予以改正。2.2使用它的程序本系统主要利用PHP作为前端的应用开发工具，使用MySQL作为后台的数据库，Linux或Windows均可作为系统平台。2.3约定
■所有命名一定要具有描述性，杜绝一切拼音、或拼音英文混杂的命名方式。
■字符集采用UTF-8，请注意字符的转换。
■所有数据表第一个字段都是系统内部使用主键列，自增字段，不可空，名称为：id，确保不把此字段暴露给最终用户。
■除特别说明外，所有日期格式都采用int格式，无时间值。
■除特别说明外，所有字段默认都设置不充许为空，需要设置默认值。
■所有普通索引的命名都是表名加设置索引的字段名组合，例如用户表User中name字段设置普通索引，则索引名称命名方式为user_name。2.4支持软件操作系统：Linux/Windows数据库系统：MySQL查询浏览工具：PHPMyAdmin命令行工具：mysql注意：mysql命令行环境下对中文支持不好，可能无法书写带有中文的SQL语句，也不要使用PHPMyAdmin录入中文。3.结构设计数据库的结构设计中有许许多多需要考虑的因素，如数据库的背景、应用环境等方面都需要有深入的了解，只有一个对所有这些因素都很了解的数据库设计专家，他设计的数据库才能易于使用和维护，并且具有高效和一致的特征。虽然这样只对数据库设计过程有一个概要的了解，但是仍然有助于读者了解和掌握SQL，使读者可以很好地分析数据间的相互关系在使用SQL进行报表的生成、子查询及视图等操作时，可以更好地进行操作。3.1概念结构设计概念数据库的设计是进行具体数据库设计的第一步，概念数据库设计的好坏直接影响到逻辑数据库的设计，影响到整个数据库的好坏。我们已经得到了系统的数据流程图和数据字典，现在就是要结合数据规范化的理论，用一种模型将用户的数据要求明确地表示出来。概念数据库的设计应该极易于转换为逻辑数据库模式，又容易被用户所理解。概念数据库设计中最主要的就是采用实体-关系数据模型来确定数据库的结构。数据是表达信息的一种重要的量化符号，是信息存在的一种重要形式。数据模型则是数据特征的一种抽象。它描述的是数据的共性，而不是描述个别的数据。一般来说，数据模型包含两方面内容。(1)数据的静态特性：主要包括数据的基本结构、数据间的关系和数据之间的相互约束等特性。(2)数据的动态特性：主要包括对数据进行操作的方法。在数据库系统设计中，建立反映客观信息的数据模型，是设计中最为重要的，也最基本的步骤之一。数据模型是连接客观信息世界和数据库系统数据逻辑组织的桥梁，也是数据库设计人员与用户之间进行交流的共同基础。概念数据库中采用的实体-关系模型，与传统的数据模型有所不同。实体-关系模型是面向现实世界，而不是面向实现方法的，它主要是用使用方便，因而在数据库系统应用的设计中，得到了广泛应用。实体-关系模型可以用来说明数据库中实体的等级和属性。以下是实体-关系模型中的重要标识：●在数据库中存在的实体●实体的属性●实体之间的关系3.1.1实体和属性的定义按照定义的数据类型和属性创建实体和实体属性列表。实体形成表，如“用户”就是一个实体，属性则为表中的列，如对应于实体“用户”属性包含“用户名”、“用户ID”等。◆实体实体是实体-关系模型的基本对象，是现实世界中各种事物的抽象。凡是可以相互区别开并可以被识别的事、物、概念等对象均可认为是实体。本网站数据库中，基本的实体列表如下：●广告●意见反馈●帮●帮标签●帮分类●收藏●评论●日记●日记上传数据●达人●友情链接●热门搜索●加入的帮●赞●私信●私信记录表●图片●用户关系●举报●话题●用户●最近访问●最近浏览●网站信息●词语过滤在绘制实体-关系图(E-R图)时，实体出现在矩形中。如图1所示。图1表示实体的E·R图一般来说，每个实体都相当于数据库中的一个表。上面介绍的实体都是强实体，每个实体都有自己的键。但是在实际领域中，经常存在一些实体，它们没有自己的键，这样的实体称为弱实体。弱实体中不同的记录有可能完全相同，难以区别，这些值依赖于另一个实体(强实体)的意义，必须与强实体联合使用。在创建了实体之后，就可以标识各个实体的属性了。◆属性每个实体都有一组特征或性质，称为实体的属性。实体的属性值是数据库中存储的主要数据，一个属性实际上相当于表中的一个列。下面来看看“文章”(article)实体。这个实体具有哪些属性呢？对于一篇文章来说，都具有文章标题、文章简介、添加时间、文章来源、文章内容、关键字、访问次数、推荐状态、审核状态。所以关于“文章”实体的属性如下：●文章标题（title）●文章编号(id)●文章简介（summary）●添加时间(posttime)●文章来源(comefrom)●文章内容(content)●关键字(keyword)●访问次数(views)●推荐状态(recommend)●审核状态(audit)实体“栏目（column）”包含的属性如下：●栏目标题(title)●栏目路径(path)●栏目描述(description)●排序编号(ord)由于篇幅有限这里就不列出所有实体的属性了，在绘制E-R图中，属性由椭圆包围，在属性和它所属的实体间使用直线进行连接，以实体brocms中“文章”为例进行示例，如图2所示。图2包含属性的Department的E-R图对于每个实体，都有其确定的主属性(实体中的主属性实际上相当于表中的主键)，就可以惟一地确定实体的每个记录。最好是创建一个单独的属性作为主属性，在实体文章中可以选择“文章编号”作为主属性，在绘制E-R图中，主属性在属性下加下划线来说明。以实体“文章”为例进行示例，如图-3所示。图3定义了主属性的“文章”的E-R图注意：在数据库设计中，选择和设置列作为主键是一个关键步骤。3.1.2E-R图的绘制实体-关系图是表现实体-关系模型的图形工具，简称E-R图。这节会以DWCMS数据库为例，给出一个完整的数据库的E-R图设计示例。图3给出了在E-R图中使用的各种元素的图形符号。图-4E-R图中使用的各种元素的图形符号在E-R图中，实体之间的关系以菱形表示，关系中各方面的表通过直线与菱形中的关系名称相连接。还要为每个关系命名一个“关系名称”，实体与关系相连的直线旁都根据关系的属性标注有“1”或“N”。E-R图为读者的数据库提供了一个不错的蓝图，可以分成三步进行：首先设计局部E-R图；然后合并各局部E-R图，并解决可能存在的冲突，得到初步E-R图；最后修改和重构初步E-R图，消除其中的冗余部分，得到最终的全局E-R图，即概念模式。设计全局E-R模式的目的不在于把若干局部E-R模式形式上合并为一个E-R模式，而在于消除冲突使之成为能够被全系统中所有用户共同理解和接受的统一的概念模型。使设计人员仅从用户角度看待数据及处理要求和约束，产生一个反映用户观点的概念模式。3.1.3设计局部E-R模式先设计局部E-R图，也称用户视图。在设计初步E-R图时，要尽量能充分地把组织中各部门对信息的要求集中起来，而不需要考虑数据的冗余问题。局部概念模型设计是从用户的观点出发，设计符合用户需求的概念结构。局部概念模型设计的就是组织、分类收集到的数据项，确定哪些数据项作为实体，哪些数据项作为属性，哪些数据项是同一实体的属性等。确定实体与属性的原则：■能作为属性的尽量作为属性而不要划为实体；■作为属性的数据元素与所描述的实体之间的联系只能是1:n的联系；■作为属性的数据项不能再用其他属性加以描述，也不能与其他实体或属性发生联系。以下是例子辣妈帮的部分局部E-R图的设计：3.1.4设计全局E-R模式综合各局部E-R图，形成总的E-R图，即用户视图的集成。所有局部ER模式都设计好了后，接下来就是把他们综合成单一的全局概念结构。全局概念结构不仅要支持所有局部ER模式，而且必须合理地表示一个完整、一致的数据库概念结构。另外，在进入下一节之前，先回顾一下概念数据库的设计，其中主要是实体-关系模型的建立。简要总结一下实体-关系模型建立的步骤：(1)对需求进行分析，从而确定系统中所包含的实体。(2)分析得出每个实体所具有的属性。(3)保证每个实体有一个主属性，该主属性可以是实体的一个属性或多个属性的组合。主属性必须能惟一地描述每个记录。(4)确定实体之间的关系。经过这些步骤后，读者就可以绘制出E-R图。之后可以再看看数据库的需要，判断是否获取了所需的信息，是否有遗漏信息等，读者可以再对E-R图进行修改，添加或删除实体与属性。3.1.5全局ER模式的优化在得到全局ER模式后，为了提高数据库系统的效率，还应进一步依据处理需求对ER模式进行优化。一个好的全局ER模式，除能准确、全面地反映用户功能需求外，还应满足下列条件：1.实体类型的个数要尽可能的少2.实体类型所含属性个数尽可能少3.实体类型间联系无冗余4.逻辑结构设计逻辑结构设计的任务是把概念设计阶段建立的基本E-R图，按照选定的内容管理系统软件支持的数据模型，转化成相应的逻辑设计模型。也就是可以将实体、实体间的关系等模型结构转变为关系模式，即生成数据库中的表，并确定表的列。下述讨论由实体-关系模型生成表的方法。■任务：将基本E-R图转换为与选用辣妈帮产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。■过程：1)将概念结构转换为现有辣妈帮支持的关系模型。2)从功能和性能要求上对转换的模型进行评价，看它是否满足