时间：2022-11-29 00:30:01 | 来源：信息时代
时间：2022-11-29 00:30:01 来源：信息时代
网状数据库设计 : 根据用户的需求,设计网状数据库的结构和建立数据库的过程。网状数据库设计分为逻辑设计和物理设计两个阶段。逻辑设计阶段的目的是设计一个反映用户需求的网状数据库模式; 物理设计阶段则在网状数据库模式的基础上选择和设定合适的存储结构和存取方法。
逻辑设计有主观设计和客观设计两类方法。
主观设计法利用结构化手段收集用户的领域知识来设计模式,通常会有很多种设计方案。由于模式设计中的灵活性、适用性、安全性和完整性等是不可量化的,因此不可能采用定量的方法从可供选择的若干设计中挑选出最优者,而是由设计者主观地做出决定。
客观设计法则按照设计方案的可行性和代价用量化的手段来挑选最好的设计方案,它输入适合定义的信息描述和用户需求,经过加工和反复修改生成一个可行的网状数据库模式。客观设计法的优点是优化程序可以在计算机上实现,并且设计进程可以部分自动化。客观设计法有启发式设计法和关系变换设计法两种。
启发式设计法(heuristic schema design method)以数据库的用户询问为基础,用启发的方法导出最终的网状数据库模式,有对象类方法和查询断言法两种。
对象类是指数据库中的实体,例如顾客、订单和日期等都是基本对象类。完成一个用户查询所需的基本对象类的集合被称为信息对象类,例如,查询“检索某顾客的所有订单号”所涉及的基本对象类为顾客和订单,其信息对象类B={顾客,订单}。对象类方法(object-class method)按照查询需要,将基本对象类组合成信息对象类,构造出每个询问的存取路径,根据信息对象类之间的关系,集成所有询问的存取路径,构造出一个初始的网状数据库模式。接着使用一系列模式求精步骤,删去多余的系型、记录型以及记录型中多余的数据项,生成一个有效的、更接近于树型结构的网状数据库模式。该设计方法突出数据库查询时使用的数据的内容,生成的模式结构严谨,使用的记录型少,占用较少的存储空间,可满足所有的用户查询要求。
查询断言法(query-assertion method)通过分析数据库的每个询问的过程式结构,将询问分解成一组断言,产生一个满足数据库模式的断言表,删去断言表中重复的断言,利用断言表设计记录型之间的关系以及记录型的内容,产生一个合法的网状数据库模式。当要添加新询问的断言时,设计者可使用该法重新加工断言表来生成一个新的模式。查询断言法强调询问的进程结构,比对象类方法更直接,并且可以自动生成网状数据库模式。断言给出记录型、数据项及它们之间的一些约定。例如,HI-IQ语言中的一个断言ABOVE(A,B)表示在询问中,按层次方式记录型A位于记录型B之上。
HI-IQ 语 言 (hierarchical interactive query language)是查询断言法中使用的层次间相互作用的查询语言,它是Gerritsen在1970年代提出的。该语言提供ABOVE(A,B)、INORABOVE(I,A,B)、CALCPORT(I)、CONFLUENCY(A,B)、HIERARCHYGROUP(A,B,S)、CONTAINS(A,I)和 RING(A,B)等断言类型。
关系变换设计法先按关系数据库的设计方法建立数据间的第三范式3NF,然后将3NF的关系集合{R1,…,Rm}转换为网状数据库模式。这个方法假设模式N的初始值为空,先使用拆散操作将每个规范关系按属性分成若干记录型,然后再使用归并操作将这些记录型归并到模式N中,最终生成可行的网状数据库模式。
拆散操作(splitting operation)是将规范关系变换成系型的一种操作方法。设S和N是一个关系中的两个属性组,且S被包含在N中,则拆散操作将S与S′=N-S分开,并把S和S′放入不同的记录型中,然后按S和S′之间的函数依赖规则用这两个记录型构造出一个系型来。
归并操作(merging operation)是将几个网状结构归并成一个网状结构的操作。设S是一组属性,N1和N2是已存在的两个网状结构,且S包含在N1和N2中;执行归并操作后,N1和N2被合并成一个网状结构,S只保留一个且S在原系型中的系主或系成员资格不变。
网状数据库的物理设计将网状数据库模式转换为存储模式。物理设计的主要步骤是: 确定记录的存储结构,决定是否要为记录类型确定/调整存取路径; 确定选择系主记录以及把记录插入系内的方法和标准;估算系的规模(即一个系的记录数),并确定各种场合下对系的处理方式; 确定哪些记录中存放哪些数据元,并对存储位置做相应的调整; 权衡各记录型的群集与分布; 对存储空间和数据存取时间进行评估,看性能是否能达到预期目标。如果没有达到目标,则对已生成的存储模式按上述步骤进行修改,直到满意为止。
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