Oracle结构设计详解

ORACLE数据库是目前世界上使用最为广泛的数据库管理系统，作为一个通用的数据库系统，它具有完整的数据管理功能；作为一个关系数据库，它是一个完备关系的产品；作为分布式数据库它实现了分布式处理功能。但它的所有知识，只要在一种机型上学习了ORACLE知识，便能在各种类型的机器上使用它。

概念结构设计

概念结构设计是在需求分析的基础上形成数据库的概念模型，这是语义层的描述，与具体的DBMS无关。通常可以使用E-R图来表示概念模型。

在概念结构设计中，主要会用到以下几种方法。

自底向上：先定义每个局部应用的概念结构，然后按一定的规则把它们集成起来，从而得到全局概念模型。

自顶向下：先定义全局的概念结构框架，然后再逐步细化。

由里向外：先定义最重要的核心结构，然后再逐步向外扩展。

混合策略：将自顶向下和自底向上方法结合起来，先用自顶向下方法设计一个概念结构框架，然后以此为框架再根据自底向上策略设计局部概念结构，最后把它们集成起来。

采用E-R图进行数据库概念结构设计可分以下3步：

1）设计局部E-R模型，确定各个局部E-R模型的范围、定义实体、关系以及它们的属性。

2）集成局部E-R图，形成全局E-R模型。在此过程中，需要消除各个局部E-R中的属性冲突、命名冲突、结构冲突等问题。

3）对全局E-R模型做进一步的优化，其原则是实体个数尽可能少、实体所包含的属性尽可能少、实体间关系无冗余。可以把具有相同主码的实体进行合并，将具有1对1关系的两个实体合并成一个实体，消除冗余属性和冗余联系。

逻辑结构设计

逻辑结构设计的任务就是将概念结构设计阶段产生的E-R图转换为具体的数据库管理系统所支持的数据模型。对于关系数据库而言，逻辑结构设计就是将E-R图转换成关系模式，并对关系模式进行优化。

1.将E-R图转换成关系模式

将E-R图转换为关系模式的基本原则为：

一个实体转换为一个二维表。实体的名字作为表的名字，实体的属性作为表的属性，实体的主码作为表的主码。

一对一联系可以转换为一个独立的表，也可以与任意一端的实体所对应的表合并。如果单独作为一张表，则关系的名称作为表的名称，与关系相关联的两个实体的主码及联系本身的属性都作为这张表的属性，任选一个与之相关联的实体的主码作为主码。如果与实体所对应的表合并，则需要在该表中添加另一张表的主码和联系本身的属性作为该表的属性。

一对多联系可以转换为一个单独的表，也可以合并到多端实体所对应的表中。如果单独作为一张表，则关系的名称作为表的名称，与关系相关联的两个实体的主码及关系本身的属性都作为这张表的属性，多端实体的主码作为主码。如果与多端实体所对应的表合并，则需要在该表中添加一端所对应表的主码和关系本身的属性作为该表的属性。

多对多联系必须转换为一张表，关系的名称作为表的名称，相关联的两个实体的主码及联系本身的属性都作为该表的属性，两个实体的主码联合起来作为该表的主码。

三个或三个以上实体间的多元关系可以转换为一张表，各个实体的主码及关系本身的属性作为该表的属性，各个实体的主码联合起来作为该表的主码。

2.关系模式优化

数据库逻辑结构设计的结果并不是唯一的。为了进一步提高数据库应用系统的性能，通常以规范化理论为指导，适当地修改、调整数据模型的结构，即关系模式优化。

关系模式优化的步骤如下：

1）确定数据依赖。分析出每个关系模式的各属性之间的依赖关系及不同关系模式各属性之间的数据依赖关系。

2）对各个关系模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余的关系。

3）按照数据依赖的理论对关系模式逐一进行分析，考察是否存在部分函数依赖、传递函数依赖、多值依赖等，确定各关系模式分别属于第几范式。根据应用需求，分析模式是否合适，是否需要进行合并或分解。

物理结构设计

物理结构设计的目的是利用已经确定的逻辑结构的结果及DBMS提供的方法、技术，以适当的存储结构、存取路径、合理的存储位置及存储分配，设计出一个高效的、可实现的数据库结构。

数据库的物理结构设计通常分为以下两个方面。

确定数据库的物理结构，在关系数据库中主要指确定存储结构和存取方法。确定数据库存储结构时要综合考虑存取时间、存储空间利用率和维护代价3方面的因素。常用的存储方式有顺序存储、散列存储和聚簇存储。为了提高数据的存取效率，应该建立合适的索引。

对物理结构进行评价，评价的重点是时间和空间效率。评价物理数据库的方法完全依赖于所选用的DBMS，主要从定量估算各种方案的存储空间、存取时间和维护代价入手，对估算结果进行权衡、比较，选择出一个较优的、合理的物理结构。

关于数据库的物理结构设计，需要明确一点，即使不进行物理结构设计，数据库系统照样能够正常运行，物理结构设计主要是为了进一步提高数据的存取效率。如果项目的规模不大，数据量不多，那么可以不进行物理结构设计。