数据库设计 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：在数据库中应该存储和管理哪些数据对象 。 数据操作要求：对数据对象需要进行哪些操作，如查询、增、删、改、统计等操作。
数据库设计的特点:
数据库设计分6个阶段 需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 物理结构设计 数据库实施 数据库运行和维护 需求分析和概念设计独立于任何数据库管理系统 逻辑设计和物理设计与选用的数据库管理系统密切相关
概念模型:将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构（即概念模型）的过程就是概念结构设计 概念模型的特点 （1）能真实、充分地反映现实世界，是现实世界的一个真 实模型。 （2）易于理解，从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换 意见。 （3）易于更改，当应用环境和应用要求改变时，容易对概 念模型修改和扩充。 （4）易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换 描述概念模型的工具 E-R模型
E-R模型:1. 实体之间的联系 （1）两个实体型之间的联系： ①一对一联系（1∶1） ②一对多联系（1∶n） ③多对多联系（m∶n）
概念结构设计:1. 实体与属性的划分原则 为了简化E-R图的处置，现实世界的事物能作为属性对待的，尽量作为属性对待。 两条准则： （1）作为属性，不能再具有需要描述的性质。属性必须是不可分的数据项，不能包含其他属性。 （2）属性不能与其他实体具有联系，即E-R图中所表示的联系是实体之间的联系。E-R图的集成 E-R图的集成一般需要分两步 合并。解决各分E-R图之间的冲突，将分E-R图合并起来生成初步E-R图。 修改和重构。消除不必要的冗余，生成基本E-R图。
E-R图向关系模型的转换:转换内容 E-R图由实体型、实体的属性和实体型之间的联系三个要素组成 关系模型的逻辑结构是一组关系模式的集合 将E-R图转换为关系模型：将实体型、实体的属性和实体型之间的联系转化为关系模式
转换原则 1. 一个实体型转换为一个关系模式。 关系的属性：实体的属性 关系的码：实体的码 2. 实体型间的联系有以下不同情况 （1） 一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。 ① 转换为一个独立的关系模式 关系的属性：与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性 关系的候选码：每个实体的码均是该关系的候选码
数据库在物理设备上的存储结构与存取方法称为数据库的物理结构，它依赖于选定的数据库管理系统。 为一个给定的逻辑数据模型选取一个最适合应用要求的物理结构的过程，就是数据库的物理设计。
数据库物理设计的步骤 确定数据库的物理结构 在关系数据库中主要指存取方法和存储结构; 对物理结构进行评价 评价的重点是时间和空间效率 若 评价结果满足原设计要求，则可进入到物理实施 阶段。否则，就需要重新设计或修改物理结构，有时 甚至要返回逻辑设计阶段修改数据模型。
1. B+树索引存取方法的选择 选择索引存取方法的主要内容 根据应用要求确定 对哪些属性列建立索引 对哪些属性列建立组合索引 对哪些索引要设计为唯一索引 2. HASH存取方法的选择 选择Hash存取方法的规则 如果一个关系的属性主要出现在等值连接条件中或主要出现在等值比较选择条件中，而且满足下列两个条件之一 该关系的大小可预知，而且不变； 该关系的大小动态改变，但所选用的数据库管理系统提供了动态Hash存取方法。3. 聚簇存取方法的选择 什么是聚簇 为了提高某个属性（或属性组）的查询速度，把这个或这些属性（称为聚簇码）上具有相同值的元组集中存放在连续的物理块中称为聚簇。 该属性（或属性组）称为聚簇码（cluster key） 许多关系型数据库管理系统都提供了聚簇功能 聚簇存放与聚簇索引的区别