数据库设计分为四大阶段

需求分析 → 概念结构设计 → 逻辑结构设计 → 物理结构设计

1、需求分析阶段

核心目标：需求分析。

• 主要工作

  1. 调研业务流程，收集原始单据、报表；
  2. 分析数据来源、数据流向；
  3. 明确数据约束、业务规则；
  4. 编写需求规格说明书。

• 输出产物：数据流图DFD、数据字典

  • 数据流图DFD：图形化，描述数据从哪里来、经过哪些加工、流向哪里；
  • 数据字典：对DFD内部所有元素做文字定义：数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程。
• 注意：本阶段不设计表，只做业务数据收集分析。

2、概念结构设计阶段

核心目标：对需求做抽象，形成独立于数据库软件、硬件的概念模型，描述现实世界实体与联系。

• 主要工作

  1. 识别实体、实体属性；
  2. 确定实体之间的联系（1:1、1:n、m:n）；
  3. 消除冲突，合并局部E‑R图，生成全局E‑R图。

• 输出产物：E‑R图（实体‑联系图）

  E‑R图三要素：实体(矩形)、属性(椭圆)、联系(菱形)

• 注意：E‑R图是概念模型，还不是数据库表，和具体DBMS无关。

3、逻辑结构设计阶段

核心目标：将概念模型（E‑R图）转换为某一类数据库支持的逻辑模型（关系模型），设计表结构。

• 主要工作

  1. E‑R图转关系模式：实体转关系、m:n联系单独生成关系；
  2. 确定每个关系模式的属性、主键、外键；
  3. 关系模式规范化（消除部分依赖、传递依赖，达到3NF等）；
  4. 优化逻辑结构，调整属性，消除冗余。

• 输出产物：一组关系模式

  示例：学生(学号，姓名，性别，系号)；系(系号，系名)

• 注意：关系模式是逻辑层表结构，还不考虑磁盘、索引等物理实现细节。

4、物理结构设计阶段

核心目标：针对选定的DBMS，设计数据库在磁盘上物理存储实现。

• 主要工作

  1. 确定数据存储结构；
  2. 设计存取路径：建立索引、聚簇；
  3. 确定分区、存储位置；
  4. 估算存储空间，评估时间、空间性能；
  5. 物理方案评价、修改优化。
• 输出产物：任务书、物理设计方案
• 注意：物理设计和硬件、数据库产品强相关，不同数据库物理实现不一样。

阶段‑选项总对照表