關係數據庫管理系統

關係數據庫管理系統（Relational Database Management System：RDBMS）是指包括相互聯繫的邏輯組織和存取這些數據的一套程序 (數據庫管理系統軟件)。關係數據庫管理系統就是管理關係數據庫，並將數據邏輯組織的系統。

常用的關係數據庫管理系統產品是Oracle、IBM的DB2和微軟的SQL Server。 ^[1] 

數據庫設計在系統開發中佔據非常重要的位置，數據庫設計的好壞直接影響着整個系統。

數據庫設計的核心是數據建模，即為一個應用系統開發建立現實數據世界的數據模型。數據庫設計的目標是：建立一個冗餘少、易維護、便於使用的數據庫。易維護包括無各種操作異常現象發生，並且數據庫的安全性、一致性、完整性也有保障；便於使用除了指用起來方便以外還包括具有較高的存取效率。 ^[2] 

一般來説，數據庫設計過程可以分為三個階段，即概念設計、邏輯設計和物理設計。

概念設計就是對用户的業務活動進行分析，理解用户對數據庫的使用情況，確定用户對數據庫的使用要求以及對數據庫的完整性要求。

概念設計階段可以分為三步進行，即分析整個用户環境，確定系統邊界和分析系統內部的結構。

1、分析整個用户環境即從數據加工的角度來理解用户的業務活動。為此必須先進行數據的蒐集工作並進行相應的調查。調查的內容主要包括：

（1）現行組織內的業務處理流程，反映業務流程的各種資料，如賬單、檔案、合同、計劃及報表等等。

（2）數據元素和數據流程。對數據元素，必須調查各種數據的性質、取值範圍、提供部門、使用部門、控制權限、保密要求、使用頻率以及數據間聯繫。數據流程反映數據加工活動的情況，其中包括數據的提供部門、加工部門與數據使用部門之間的關係。

（3）數據量。哪些是基本數據，哪些是中間數據。

（4）用户對計算機的數據要求和處理要求，輸出數據和輸出數據的情況，所要求的報表形式等。

由於用户與設計人員專業知識的侷限性，最好是由用户和設計人員一起來分析和理解用户的需求。至少要求數據庫設計人員儘量與用户溝通，充分地瞭解用户的處理要求等。這一工作一般要反覆多次。最後，設計者根據用户的數據處理活動情況，繪製出用户活動圖，並徵得用户的許可。在調查分析的基礎上，與用户共同形成需求分析説明文件，作為最後設計的檢驗標準。

2、確定系統邊界即在調查信息處理現狀的基礎上，確定計算機系統的範圍和它同外部環境之間的相互關係。這一步工作必須決定哪些加工活動由本系統完成，哪些仍由人工完成。根據系統環境和條件，提出系統功能。

3、分析系統的內部結構。即弄清所有的數據要求和加工要求以及它們之間的相互聯繫。對數據要識別出所有的數據項和它們之間的依賴關係，對加工要理解所有加工過程及它們的輸入輸出數據。由於這部分工作的複雜性，可以採用分級分解的辦法，把整個系統的數據處理過程分解成若干個小的子處理過程，再把子處理過程分解為更小的處理過程，直到便於分析為止。各個子處理過程要相對獨立，相互聯繫比較簡單，功能明確，界面清楚。可以用數據流程圖來表示。

接着要進一步做第二件分析工作，即分析數據和數據關係，從最小的數據單位——數據項來分析它們的聯繫。

數據庫邏輯設計是根據對數據庫的要求和設計理論，確定整個數據庫的邏輯結構，即確定整個數據庫由哪些關係（文件）組成，每個關係由哪些屬性組成等等。

根據需求分析的結果，我們已經知道了系統中的數據項和它們之間的依賴關係（數據之間的聯繫），這時可用E—R圖和Smith圖（依賴圖）來完成數據庫的邏輯設計任務。

數據庫物理設計的任務是使數據庫的邏輯結構在實際的物理設備上得以實現，是利用現有的物理存貯設備有效地存貯數據，即確定數據庫的實際存取方式及其它細節。這一步工作因DBMS系統的不同而異，有的十分複雜（如層次、網絡型DBMS），而對關係型DBMS來説，這一步工作比較簡單。比如對FoxBASE系統來説，物理設計過程大致包括：確定每個字段的類型、長度、選定建立索引的字段等，其它物理設計工作由系統自動完成，設計者不必操心。 ^[3]