資料庫設計 資料庫設計是指對於一個給定的應用環境，構造（設計）優化的資料庫邏輯模式和物理結構，並據此建立資料庫及其應用系統，使之能夠有效地儲存和管理資料，滿足各種使用者的應用需求，包括資訊管理要求和資料操作要求。 資訊管理要求：在資料庫中應該儲存和管理哪些資料物件 。 資料操作要求：對資料物件需要進行哪些操作，如查詢、增、刪、改、統計等操作。

資料庫設計的特點:

資料庫設計分6個階段 需求分析 概念結構設計 邏輯結構設計 物理結構設計 資料庫實施 資料庫執行和維護 需求分析和概念設計獨立於任何資料庫管理系統 邏輯設計和物理設計與選用的資料庫管理系統密切相關

概念模型:將需求分析得到的使用者需求抽象為資訊結構（即概念模型）的過程就是概念結構設計 概念模型的特點 （1）能真實、充分地反映現實世界，是現實世界的一個真          實模型。 （2）易於理解，從而可以用它和不熟悉計算機的使用者交換           意見。 （3）易於更改，當應用環境和應用要求改變時，容易對概          念模型修改和擴充。 （4）易於向關係、網狀、層次等各種資料模型轉換 描述概念模型的工具 E-R模型

E-R模型:1. 實體之間的聯絡 （1）兩個實體型之間的聯絡： ①一對一聯絡（1∶1） ②一對多聯絡（1∶n） ③多對多聯絡（m∶n）

概念結構設計:1. 實體與屬性的劃分原則 為了簡化E-R圖的處置，現實世界的事物能作為屬性對待的，儘量作為屬性對待。 兩條準則： （1）作為屬性，不能再具有需要描述的性質。屬性必須是不可分的資料項，不能包含其他屬性。  （2）屬性不能與其他實體具有聯絡，即E-R圖中所表示的聯絡是實體之間的聯絡。E-R圖的整合 E-R圖的整合一般需要分兩步  合併。解決各分E-R圖之間的衝突，將分E-R圖合併起來生成初步E-R圖。  修改和重構。消除不必要的冗餘，生成基本E-R圖。

E-R圖向關係模型的轉換:轉換內容 E-R圖由實體型、實體的屬性和實體型之間的聯絡三個要素組成 關係模型的邏輯結構是一組關係模式的集合 將E-R圖轉換為關係模型：將實體型、實體的屬性和實體型之間的聯絡轉化為關係模式

轉換原則   1. 一個實體型轉換為一個關係模式。 關係的屬性：實體的屬性 關係的碼：實體的碼 2. 實體型間的聯絡有以下不同情況 （1） 一個1:1聯絡可以轉換為一個獨立的關係模式，也可以與任意一端對應的關係模式合併。 ① 轉換為一個獨立的關係模式 關係的屬性：與該聯絡相連的各實體的碼以及聯絡本身的屬性 關係的候選碼：每個實體的碼均是該關係的候選碼 

資料庫在物理裝置上的儲存結構與存取方法稱為資料庫的物理結構，它依賴於選定的資料庫管理系統。 為一個給定的邏輯資料模型選取一個最適合應用要求的物理結構的過程，就是資料庫的物理設計。

資料庫物理設計的步驟  確定資料庫的物理結構 在關係資料庫中主要指存取方法和儲存結構;  對物理結構進行評價 評價的重點是時間和空間效率  若 評價結果滿足原設計要求，則可進入到物理實施     階段。否則，就需要重新設計或修改物理結構，有時     甚至要返回邏輯設計階段修改資料模型。

1. B+樹索引存取方法的選擇 選擇索引存取方法的主要內容     根據應用要求確定  對哪些屬性列建立索引  對哪些屬性列建立組合索引  對哪些索引要設計為唯一索引 2. HASH存取方法的選擇 選擇Hash存取方法的規則 如果一個關係的屬性主要出現在等值連線條件中或主要出現在等值比較選擇條件中，而且滿足下列兩個條件之一 該關係的大小可預知，而且不變； 該關係的大小動態改變，但所選用的資料庫管理系統提供了動態Hash存取方法。3. 聚簇存取方法的選擇 什麼是聚簇 為了提高某個屬性（或屬性組）的查詢速度，把這個或這些屬性（稱為聚簇碼）上具有相同值的元組集中存放在連續的物理塊中稱為聚簇。 該屬性（或屬性組）稱為聚簇碼（cluster key） 許多關係型資料庫管理系統都提供了聚簇功能 聚簇存放與聚簇索引的區別