作者：whisper

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    7.6 数据库的实施和维护

    7.6.1 数据的载入和应用程序的调试

    一、定义数据库结构

    用DBMS提供的DDL来创建数据库结构

    二、数据装载

    组织数据入库是数据库实施阶段最主要的工作。
    数据装载——ETL

• 数据抽取
• 数据转换
• 数据载入

    使用ETL工具辅助完成
    ETL工作是相当费力、费时的

    三、编制与调试应用程序

    数据库应用程序的设计应该与数据设计并行进行.
    在数据库实施阶段，编制与调试数据库的应用程序。调试应用程序时由于数据入库尚未完成，可先使用模拟数据。

    7.6.2 数据库的试运行

    数据库的试运行
    应用程序调试完成，并且已有一小部分数据入库后，就可以开始对数据库系统进行联合调试。
    主要工作包括：

• 功能测试：实际运行应用程序，执行对数据库的各种操作，测试应用程序的各种功能。
• 性能测试：测量系统性能指标，分析是否符合设计目标。

     数据库性能指标的测量

• 数据库物理设计阶段，评价数据库结构，估算时间、空间指标时，作了许多简化和假设，必然是近似结果。
• 数据库试运行则是要实际测量系统的各种性能指标如果结果不符合设计目标，则需要返回物理设计阶段，调整物理结构，修改参数；有时甚至需要返回逻辑设计阶段，调整逻辑结构。

     1. 数据的分期入库
    重新设计物理结构甚至逻辑结构，会导致数据重新入库
    由于数据入库工作量实在太大，所以可以采用分期输入数据的方法

• 先输入小批量数据供先期联合调试使用
• 待试运行基本合格后再输入大批量数据
• 逐步增加数据量，逐步完成运行评价

    2. 数据库的转储和恢复

• 在数据库试运行阶段，系统还不稳定，硬、软件故障随时都可能发生
• 系统的操作人员对新系统还不熟悉，误操作也不可避免
• 因此必须做好数据库的转储和恢复工作，尽量减少对数据库的破坏

     7.6.3 数据库的运行和维护

    在数据库运行阶段，对数据库经常性的维护工作
    主要是由数据库管理员完成的，包括：
    1. 数据库的转储和恢复

• 数据库管理员要针对不同的应用要求制定不同的转储计划，定期对数据库和日志文件进行备份。
• 一旦发生介质故障，即利用数据库备份及日志文件备份，尽快将数据库恢复到某种一致性状态。

     2. 数据库的安全性、完整性控制
    初始定义

• 数据库管理员根据用户的实际需要授予不同的操作权限
• 根据应用环境定义不同的完整性约束条件

    修改定义

• 当应用环境发生变化，对安全性的要求也会发生变化，数据库管理员需要根据实际情况修改原有的安全性控制
• 由于应用环境发生变化，数据库的完整性约束条件也会变化，也需要数据库管理员不断修正，以满足用户要求

     3. 数据库性能的监督、分析和改进
    在数据库运行过程中，数据库管理员必须监督系统运行，对监测数据进行分析，找出改进系统性能的方法。

• 利用监测工具获取系统运行过程中一系列性能参数的值
• 通过分析这些数据，判断当前系统是否处于最佳运行状态
• 如果不是，则需要通过调整某些参数来改进数据库性能

     4. 数据库的重组织与重构造
    （1）数据库的重组织
    为什么要重组织数据库
    数据库运行一段时间后，由于记录的不断增、删、改，会使数据库的物理存储变坏，从而降低数据库存储空间的利用率和数据的存取效率，使数据库的性能下降。

    数据库重组织的主要工作

• 按原设计要求

    重新安排存储位置
    回收垃圾
    减少指针链

• 数据库的重组织不会改变原设计的数据逻辑结构和物理结构

    数据库管理系统一般都提供了供重组织数据库使用的实用程序，帮助数据库管理员重新组织数据库。

    （2）数据库的重构造
    为什么要进行数据库的重构造
    数据库应用环境发生变化，会导致实体及实体间的联系也发生相应的变化，使原有的数据库设计不能很好地满足新的需求

• 增加新的应用或新的实体
• 取消某些已有应用
• 改变某些已有应用

    数据库重构造的主要工作
    根据新环境调整数据库的模式和内模式

• 增加或删除某些数据项
• 改变数据项的类型
• 增加或删除某个表
• 改变数据库的容量
• 增加或删除某些索引

    重构造数据库的程度是有限的

• 应用需求变化太大， 软件硬件发展太快
• 无法通过重构数据库来满足新的需求，或重构数据库的代价太大，则表明现有数据库应用系统的生命周期已经结束，应该重新设计新的数据库应用系统了。

    7.7 小结

    数据库的设计过程

• 需求分析
• 概念结构设计
• 逻辑结构设计
• 物理结构设计
• 数据库实施
• 数据库运行维护 

    数据库设计是一个循环反复的过程

    介绍数据库设计的方法和步骤，列举了较多的实例
    讲解了数据库设计各个阶段的目标、方法和技术
    重点是概念结构的设计和逻辑结构的设计

• 着重介绍了E-R模型的基本概念和图示方法
• 重点掌握实体型、属性和联系的概念
• 理解实体型之间的一对一、一对多和多对多联系
• 掌握E-R模型的设计
• 把E-R模型转换为关系模型的方法

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