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試論計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫開發(fā)設(shè)計(jì)的原理與內(nèi)容論文
摘要：計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)質(zhì)量有著密切的關(guān)系。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程重要秉持著制定詳細(xì)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)計(jì)劃, 全面兼顧設(shè)計(jì)需求以及科學(xué)合理的設(shè)計(jì)技術(shù)等原則, 并且完善需求分析階段、概念設(shè)計(jì)階段、邏輯設(shè)計(jì)階段、物理設(shè)計(jì)階段、驗(yàn)證設(shè)計(jì)階段等一系列設(shè)計(jì)階段工作, 以保障數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)質(zhì)量�，F(xiàn)文章主要針對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫軟件設(shè)計(jì)的原則與實(shí)踐進(jìn)行研究, 以期為計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)提供一定的參考與借鑒。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)軟件; 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì); 設(shè)計(jì)原則;
伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及, 計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)成為了計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)。在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)過程中數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是軟件的核心工作環(huán)節(jié)之一。軟件中所有的數(shù)據(jù)都是存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中, 因此數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)水平將會(huì)直接影響到軟件的后續(xù)使用。為了盡量避免軟件冗余現(xiàn)象的出現(xiàn), 保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性則需要設(shè)計(jì)高效的, 符合軟件開發(fā)需求的數(shù)據(jù)庫。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)原則對(duì)于數(shù)據(jù)庫的實(shí)踐來說十分關(guān)鍵。因此, 針對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫軟件設(shè)計(jì)的原則與實(shí)踐進(jìn)行研究有一定的實(shí)際意義。
1 計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的原理與內(nèi)容
1.1 計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原理
計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)就是在應(yīng)用環(huán)節(jié)下按照優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫邏輯方式以及物理結(jié)構(gòu)建立數(shù)據(jù)庫及其相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng), 進(jìn)而提升數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效率以及數(shù)據(jù)管理效率, 滿足用戶的信息存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)使用需求。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)最終目的就是為用戶與操作系統(tǒng)建立良好的使用與工作環(huán)境。通常來說, 計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)庫建設(shè)主要被分為六個(gè)不同的階段:第一, 分析需求階段。要進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的過程中首先步驟就是明確用戶的使用需求, 基礎(chǔ)奠定的情況將會(huì)的直接影響到數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的最終成敗[1]。因此, 需要準(zhǔn)確掌握用戶的需求, 投入足夠的時(shí)間用于分析客戶需求, 避免影響后續(xù)設(shè)計(jì)工作的開展。第二, 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在對(duì)用戶的需求進(jìn)行歸納總結(jié)后需要抽象為DBMS概念模型, 這一步驟時(shí)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。第三, 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是基于DBMS支持的數(shù)據(jù)模型替換概念結(jié)構(gòu), 以便進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。第四, 物理設(shè)計(jì)。物理設(shè)計(jì)即為邏輯數(shù)據(jù)模型選擇最為合適的使用物理環(huán)境, 選擇最優(yōu)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存取方式。第五, 數(shù)據(jù)庫實(shí)施。在數(shù)據(jù)庫實(shí)施這一階段需要程序員在編譯過程中根據(jù)DBMS提供的數(shù)據(jù)庫序言以及設(shè)計(jì)步驟的第一步與第二步結(jié)構(gòu)來建設(shè)數(shù)據(jù)庫, 并且進(jìn)行調(diào)試與編譯, 在數(shù)據(jù)庫中輸入相關(guān)數(shù)據(jù)來進(jìn)行試運(yùn)行。第六, 數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行與維護(hù)。在數(shù)據(jù)庫完成設(shè)計(jì)去全面投入工作后進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)察, 針對(duì)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各類問題進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化[2]。
1.2 計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)內(nèi)容
在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中需求分析、軟件編碼、軟件設(shè)計(jì)、軟件維護(hù)與軟件測(cè)試是不可或缺的重要階段。在軟件開發(fā)的實(shí)際過程中一般做的第一步就是對(duì)用戶需求進(jìn)行分析, 第二步就是設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序流程以及算法, 第三步就是開展數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。其中數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是十分關(guān)鍵的內(nèi)容, 不同的用戶不同的需求都需要對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫在信息管理系統(tǒng)的開發(fā)中有著至關(guān)重要的核心作用, 由于Visual C++的圖像處理能力與計(jì)算數(shù)據(jù)的能力十分強(qiáng)大。通常在進(jìn)行軟件開發(fā)的過程中需要各種數(shù)據(jù)線圖與表來進(jìn)行支撐, 如果每次進(jìn)行軟件開發(fā)時(shí)都需要人工尋找數(shù)據(jù)則會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間與精力。而如果利用數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)來集合并保存數(shù)據(jù), 不僅僅便于日后軟件開發(fā), 而且還能夠提升軟件開發(fā)的質(zhì)量[3]。
2 計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的原則
2.1 制定詳細(xì)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)計(jì)劃
在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的過程首先要規(guī)劃好數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的周期時(shí)間。因?yàn)? 在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)過程中數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的時(shí)間占據(jù)了軟件開發(fā)周期的一半以上。因此, 在進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的準(zhǔn)備過程中需要對(duì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)進(jìn)行周密的計(jì)劃, 并且要求數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)可以滿足用戶的業(yè)需求。因此, 計(jì)算機(jī)軟件工程師在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的過程中要對(duì)用戶的使用需求進(jìn)行充分而性相近的調(diào)查, 使得數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)能夠與用戶的需求相符合。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)師在了解了用戶的軟件使用需求后需要與用戶進(jìn)行必要的溝通, 對(duì)用戶提出的需求來表述自己的看法, 以及在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中必須要進(jìn)行的各類調(diào)整與優(yōu)化[4]。
2.2 全面兼顧設(shè)計(jì)需求
計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)工作不僅僅只是簡(jiǎn)單的頁面示范設(shè)計(jì), 在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)過程中還需要對(duì)頁面示范中的字段、模塊等內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的過程中不僅僅要兼顧不同元素表面之間的聯(lián)系, 同時(shí)還要兼顧各個(gè)數(shù)據(jù)之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系與合作關(guān)系。因此, 在進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的過程中不僅僅要滿足頁面的示范需求, 同時(shí)還需要兼顧數(shù)據(jù)庫自身不同結(jié)構(gòu)的不同特征。
3 計(jì)算機(jī)軟件數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的實(shí)踐
3.1 需求分析階段
在軟件數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中對(duì)用戶需求進(jìn)行分析主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容:第一, 信息需求, 即為用戶需要從數(shù)據(jù)庫中獲取的信息內(nèi)容。信息需求決定了數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)需要提供的相關(guān)相數(shù)據(jù)信息;第二, 處理要求, 用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫的處理功能以及處理方式的需求, 在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中要考慮到數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)處理功能, 數(shù)據(jù)處理操作, 在實(shí)踐操作過程中需要兼顧到操作、頻率等對(duì)最終數(shù)據(jù)結(jié)果的影響。第三, 安全性要求。用戶在對(duì)信息與需求進(jìn)行處理的過程中要全面保障數(shù)據(jù)的完全性與完整性, 與數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員開展全面的交流與分析, 了解當(dāng)前業(yè)務(wù)處理方式, 熟悉數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)資料。
3.2 概念設(shè)計(jì)階段
計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)階段的目的是對(duì)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的語義關(guān)聯(lián)進(jìn)行分析。在這一基礎(chǔ)上需要建立數(shù)據(jù)抽象模型。一般可以通過兩種方式進(jìn)行, 一是集中式模式設(shè)計(jì)方式, 數(shù)據(jù)庫工作人員根據(jù)用戶設(shè)計(jì)需求來建立綜合的全局模式, 設(shè)計(jì)方式較為簡(jiǎn)易, 后期的維護(hù)操作工作而已相對(duì)便利, 更加適用于小型單位或部門。二是視圖集成設(shè)計(jì)方式, 即為針對(duì)某一指定單位進(jìn)行分解處理, 然后在對(duì)分解后的每一個(gè)部門進(jìn)分部設(shè)計(jì), 建立不同部分的視圖, 將不同部分的視圖作為基礎(chǔ)來進(jìn)行綜合, 然后開展全面的設(shè)計(jì)。
3.3 邏輯設(shè)計(jì)階段
在軟件開發(fā)中數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的邏輯設(shè)計(jì)階段時(shí)十分重要的設(shè)計(jì)過程, 擁有一定的獨(dú)立性。在邏輯設(shè)計(jì)過程中軟件程序內(nèi)部的變化是獨(dú)立, 與其他部門相分離的, 不會(huì)對(duì)軟件的性能造成影響。在邏輯設(shè)計(jì)階段中需要滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)的各項(xiàng)需求。一般來說, 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)工作都會(huì)擁有大量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)。當(dāng)用戶在使用軟件的時(shí)候, 軟件會(huì)自動(dòng)屏蔽其他程序, 直接將用戶需要的程序展現(xiàn)處理。邏輯設(shè)計(jì)過程中數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員要重視保密功能的融合, 以便用戶在讀取相關(guān)數(shù)據(jù)與信息的過程中可以看到自己需要的數(shù)據(jù), 無法讀取其他數(shù)據(jù), 進(jìn)而提升軟件的使用安全與穩(wěn)定性。
4 結(jié)束語
在軟件開發(fā)中需要針對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理, 而進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)則可以快速的集合數(shù)據(jù), 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整、改正、修復(fù)、刪除, 提升軟件開發(fā)的效率。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中要遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則, 充分考慮到軟件的使用需求, 運(yùn)用科學(xué)的設(shè)計(jì)技術(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì), 做好數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中的各個(gè)步驟, 提升數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率, 為軟件開發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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