根据标准化设计方法，考虑数据库及应用系统开发的全过程，数据库设计可分为以下六个阶段，即：1.需求分析，2.概念结构设计，3.逻辑结构设计，4.物理结构设计，5.数据库实现，6.数据库运维。

数据库设计通常分为6个阶段1（1需求分析：分析用户需求，包括数据、功能和性能需求；2概念结构设计：主要使用ER模型进行设计，包括绘制ER图；3逻辑结构设计：通过将ER图转化为表，实现ER模型到关系模型的转换； 4.数据库物理设计：主要是为设计的数据库选择合适的存储结构和访问路径； 5.数据库实现：包括编程、测试等；试运行；6数据库运维：系统操作和数据库的日常维护），现在我们主要讨论第三阶段，即逻辑结构设计。

在数据库设计过程中，需求分析和概念设计可以独立于任何数据库管理系统进行，而逻辑设计和物理设计则与所选的DAMS密切相关。

1、需求分析阶段（常用自上而下）

数据库设计首先必须准确理解和分析用户需求（包括数据和处理）。 需求分析是整个设计过程的基础，也是最困难、最耗时的步骤。 需求分析是否充分、准确，决定了在此基础上构建数据库的速度和质量。 如果需求分析没做好，整个数据库设计就要返工、重做。

需求分析的任务是通过对现实世界中待处理对象的详细调查，充分了解原系统的工作概况，明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新的系统功能。 新系统还必须充分考虑未来可能的扩展和变化，不能仅仅根据当前的应用需求来设计。

调查的重点是数据和处理。 满足信息要求、处理要求、安全性和完整性要求。

常用的分析方法是SA()结构分析方法。 SA方法从顶层系统组织结构出发，采用自上而下、逐层分解的方法对系统进行分析。

数据流图表达了数据和处理之间的关系。 在SA方法中，常常借助决策表或决策树来描述处理的处理逻辑。 在处理功能逐步分解的同时，系统中的数据也逐步分解，形成多层数据流图。 系统中的数据是借助数据字典（data，DD）来描述的。 数据字典是系统中各种数据描述的集合。 数据字典通常包括五个阶段：数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理。

2.概念结构设计阶段（常用自下而上）

概念结构设计是整个数据库设计的关键。 它通过综合、概括和抽象用户需求，形成独立于具体DBMS的概念模型。

设计概念结构通常有四种方法： (1) 自上而下。 即先明确全局概念结构的框架，然后逐步细化。 (2)自下而上。 即首先定义各个局部应用的概念结构，然后将它们整合以获得全局概念结构。 （三）逐步扩大。 首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩展，以滚雪球的方式逐渐生成其他概念结构，直至整体概念结构。 (4)混合策略。 即自上而下和自下而上的结合。

3.逻辑结构设计阶段（ER图）

逻辑结构设计是将概念结构转换为某种DBMS支持的数据模型并对其进行优化。 在这个阶段，ER图极其重要。 每个人都必须学习每个实体定义的属性才能绘制整体的ER图。 ER图之间的冲突主要有三种类型：属性冲突、命名冲突和结构冲突。 在将ER图转换为关系模型时，要解决的问题是如何将实体以及实体之间的联系转换为关系模型，以及如何确定这些关系模型的属性和代码。

4.物理设计阶段

物理设计就是为逻辑数据结构模型选择最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和访问方式）。 首先，我们需要详细分析正在运行的事务，以获得选择物理数据库设计所需的参数。 其次，我们需要充分了解所使用的数据库的内部特性，特别是系统提供的访问方式和存储结构。 常用的访问方式有三类： 1、索引方式，目前主要是B+树索引方式。 2.聚类()方法。 3、是HASH方法。

5.数据库实施阶段

在数据库实现阶段，设计人员操作DBMS提供的数据库语言（如sql）及其宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编译和调试应用程序，将数据组织到数据库中，并进行试运行。

6、数据库运维阶段

数据库应用系统试运行后即可正式运行。 数据库系统在运行过程中，必须不断地评估、调整、修改。

数据库设计的五个步骤

1. 确认并

a) 澄清宏观行为。 数据库是用来做什么的？ 例如，管理员工信息。

b) 好的。 对于一系列的操作，确定所管理的信息的主题范围。 这将成为。 例如，雇用员工、分配特定部门以及确定技能水平。

c) 好的。 分析行为以确定它们之间的关系。 例如，部门和员工之间存在关系。 给这种关系起一个名字。

d) 改进行为。 从宏观行为开始，现在仔细检查这些行为，看看哪些行为可以转化为微观行为。 例如，管理员工信息可以细化为：

·增加新员工 ·修改存在员工信息 ·删除调走的员工

e) 确定业务规则。 分析业务规则以确定您想要采用哪一种。 例如，可能有一条规定，一个部门只能有一名部门领导。 这些规则将被设计到数据库的结构中。

例子：

ACME 是一家小公司，在 5 个地点设有办事处。 目前，有员工75人。 该公司准备迅速扩张，并分为九个部门，每个部门都有自己的领导者。

为了帮助寻找新员工，人事部门规划了68项技能，为未来的人事管理做好准备。 招聘员工时，会确定每种技能的专业水平。

定义宏观行为

ACME 公司的一些宏观行动包括：

● 招聘员工

● 消防员工

●管理员工个人信息

● 有关管理公司所需技能的信息

● 管理哪些员工拥有哪些技能

● 管理部门信息

● 管理办公信息

好的并且

我们可以识别要存储信息的主题区域（表）及其关系，并根据宏观行为和描述创建图表。 我们用方框来表示，用菱形来表示。 我们可以确定哪些是一对多、一对一、多对多。

这是 ER 草图，稍后将进行完善。

细化宏观行为

基于上述宏观行为，形成以下微观行为：

● 添加或删除员工

● 添加或删除办事处

● 列出部门中的所有员工

● 添加技能

● 为员工添加一项技能

● 确定员工的技能

● 确定员工各项技能的水平

● 识别具有相同技能水平的所有员工

● 修改员工技能等级

这些微观行为可用于确定需要哪些行为。

确定业务规则

业务规则通常用于确定一对多、一对一和多对多关系。

相关业务规则可能包括：

● 目前设有5个办事处； 最多允许扩展 10 个。

● 员工可以更换部门或办公室

● 各部门设一名部门领导

● 每个办公室最多 3 个电话号码

● 每个电话号码一个或多个分机

● 在招聘员工时，就确定了各项技能的专业水平。

● 每个员工拥有3至20项技能

● 员工可能会也可能不会被分配到某个办公室。

2.确定所需数据

确定所需数据：

a) 确定支持数据

b) 列出要跟踪的所有数据。描述性（主题）数据回答以下问题：人物、事件、地点、时间和原因

c) 为每个数据创建数据

d) 列出目前看来合适的所有可用数据

e) 为每个设置数据

f) 如果适用，请列出每个的适用数据

确定支持数据

您确定的支持数据将成为 中的字段名称。 例如，以下数据将适用于表、表、表中。

如果您绘制此数据的图表，它将如下所示：

需要注意：

● 在识别支持数据时，请务必参考您之前识别的宏观行为，以了解如何利用数据。

● 例如，如果您知道需要按姓氏排序的所有员工的列表，请确保将支持数据分解为名字和姓氏，这比简单提供名字更好。

● 您选择的名称最好保持一致。 这将使维护数据库更容易，并且更容易阅读输出报告。

● 例如，如果在某些地方使用缩写名称，则不应在其他地方使用全名（）。 相反，这些名称应该是 and。

● 数据是否正确并不重要，您可以根据自己的喜好来决定。 在下一节中，您将对此进行测试。

3.标准化数据

规范化是用于消除数据冗余并确保数据正确或相关的一系列测试。 总共有5个测试。 在本节中，我们将讨论 3 个常用的。

有关标准化测试的更多信息，请参阅有关数据库设计的书籍。

标准化格式

标准化格式是测试标准化数据的常用方法。 当你的数据通过第一次测试后，就被认为已经达到了第一个标准化格式； 通过第二次测试后，已达到第二标准化格式； 通过第三次测试后，就达到了第三种标准化格式。

如何标准格式：

1.列出数据

2. 为每个表至少确定一个键。 每个表都必须有一个主键。

3.确定键。 键是连接两个表的键。

4. 检查计算数据支持的数据列表。 计算的数据通常不保存在数据库中。

5. 将第一遍数据采用标准化格式：

6． 从 和 中删除重复数据。

7. 根据您删除的数据创建一个或多个 AND。

8. 将数据置于标准化格式中以进行第二遍：

9. 用多键确认 和 。

10. 删除仅依赖于部分密钥的数据。

11. 根据您删除的数据创建一个或多个 AND。

12. 将第三遍数据采用标准化格式：

13. 删除依赖于 或 中其他数据并且不是键的数据。

14. 根据您删除的数据创建一个或多个 AND。

数据和密钥

在开始标准化（测试数据）之前，只需列出数据并确定每个表的唯一主键。 该密钥可以由一个字段或多个字段（链式密钥）组成。

主键是表中唯一区分每一行的一组字段。 表的主键是 ID 字段。 In 中的主键包括 Code 和 ID 字段。 给定数据库中每个密钥的密钥，从它连接到的每个链接中提取该密钥。

在第一遍中将数据采用标准化格式

● 删除重复组

● 要测试标准化格式的第一遍，请删除重复的组并将它们放入自己的表中。

● 在下面的例子中，可以重复。 （一名工作人员可以有多个电话号码。）删除重复的组并创建一个名为 的新表。 并创建一个名为With.

将数据设置为标准化格式以进行第二遍

● 删除不依赖于整个密钥的数据。

● 只看那些有不止一把钥匙的。 要测试规范化格式的第二遍，请删除不依赖于整个键（组成键的所有字段）的任何数据。

● 在本例中，原表有一个由两个字段组成的键。 有些数据并不依赖于整个密钥； 例如，名称仅取决于键之一（ID）。 因此，ID 由于其他数据不依赖于它，因此应将其移至名为 To 的新表并创建名为 To 的新表。

将第三遍数据采用标准化格式

● 删除不直接依赖于密钥的数据。

● 要测试标准化格式的第三遍，请删除不直接依赖于密钥但依赖于其他数据的数据。

● 在此示例中，原始表具有依赖于其键（ID）的数据。 然而， 和 取决于其他字段，即 Code。 它们不直接依赖于 ID 密钥。 将这组数据（包括 Code）移动到名为 In for and 的新表中并创建一个名为 In for and 的表。

4.考虑关系

当您完成标准化过程时，您的设计就基本完成了。 您需要做的就是考虑这种关系。

考虑与数据的关系

您的一些可能的集合包含数据。 这经常发生在多对多关系中。

在这种情况下，它将被转换为一个。 的键仍然成为 的键。

考虑没有数据的关系

要实现没有数据的关系，您需要定义外键。 外键是包含另一个表中的主键的一个或多个字段。 外键使您能够同时连接多个表中的数据。

有一些基本原则可帮助您决定将这些键放置在何处：

一对多 在一对多关系中，“一”中的主键放在“多”中。 在此示例中，外键放置在表中。

一对一 在一对一关系中，外键可以放置在任一表中。 如果必须放置在一侧而不能放置在另一侧，则应放置在必要的一侧。 在此示例中，外键（Head ID）位于表中，因为它是必需的。

多对多 在多对多关系中，创建一个具有两个外键的新表。 现有的旧表通过这个新表关联。

5. 检查设计

在最终确定设计之前，您需要确保它满足您的需求。 检查您在开始时定义的行为，以确保您可以获得该行为所需的所有数据：

● 您能找到获取所需所有信息的途径吗？

● 设计是否满足您的需求？

● 是否提供了所有必需的数据？

如果您对上述所有问题的回答都是肯定的，那么您的设计就差不多完成了。

最终设计

最终设计如下：

设计数据库表属性

数据库设计需要确定有哪些表以及每个表有哪些字段。 本节讨论如何指定每个字段的属性。

对于每个字段，您必须决定字段名称、数据类型和大小、是否允许 NULL 值以及是否希望数据库限制字段中允许的值。

选择字段名称

字段名称可以是字母、数字或符号的任意组合。 但如果字段名包含字母、数字或下划线，且不以字母开头，或者是关键字（详见关键字表），则使用时必须将字段名用双引号引起来。

选择字段的数据类型

SQL支持的数据类型包括：

整数 (int, , )

小数 (, )

浮点数 (, )

字符类型（char、, long）

二进制数据类型 (, long)

日期/时间类型（日期、时间、）

用户定义类型

有关数据类型的信息，请参阅“SQL 数据类型”部分。 字段的数据类型影响字段的最大大小。 例如，如果您指定，此字段可以保存整数 32,767。 可以容纳 2,147,483,647 个整数。 对于 CHAR，必须指定字段的最大值。

长二进制数据类型可用于在数据库中存储图像（例如位图）或文本编辑文档。 这些类型的信息通常称为二进制大对象，或。

有关每种数据类型的完整描述，请参阅“SQL 数据类型”。

空和非空

如果需要字段值，则将该字段定义为 NOT NULL。 否则，该字段值可以为NULL值，即可以有空值。 SQL 中默认允许 NULL 值； 您应该将字段显式定义为 NOT NULL，除非您有充分的理由将其设置为允许 NULL 值。

有关 NULL 值的完整说明，请参阅“NULL”。 其比较用法参见“”。

选择约束条件

尽管字段的数据类型限制了字段中可以存储的数据（例如，只能存储数字或日期），但您可能希望进一步限制允许的值。

您可以通过指定“”约束来限制任何字段的值。 您可以使用子句中出现的任何有效条件来约束允许的值，尽管大多数约束使用 OR 条件。