物理设计

❶ 什么是物理结构设计

根据特定数据库管理系统所提供的多种存储结构和存取方法等依赖于具体计算机结构的各项物理设计措施

❷ 系统物理设计过程及实施过程

数据库设计的过程复(六个制阶段)
1.需求分析阶段
准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）
是整个设计过程的基础，是最困难、最耗费时间的一步
2.概念结构设计阶段
是整个数据库设计的关键
通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型
3.逻辑结构设计阶段
将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型
对其进行优化
4.数据库物理设计阶段
为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）
5.数据库实施阶段
运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果
建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行
6.数据库运行和维护阶段
数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。
在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改
设计特点:
在设计过程中把数据库的设计和对数据库中数据处理的设计紧密结合起来将这两个方面的需求分析、抽象、设计、实现在各个阶段同时进行，相互参照，相互补充，以完善两方面的设计

❸ 物理方案设计

用一个“倒顺开关”就可以实现。正转反转可以直接切换。倒顺开关可以用双刀双制开关制作。两个方向插口用导线交叉连接。中间做输出即可。

❹ 逻辑设计和物理设计的区别

物理（逻辑）设计就是把你的E-R图中的实体，属性转换成关系模式

逻辑设计；主要工作是将现实世界的概念数据模型设计成数据库的一种逻辑模式，即适应于某种特定数据库管理系统所支持的逻辑数据模式。与此同时，可能还需为各种数据处理应用领域产生相应的逻辑子模式。这一步设计的结果就是所谓“逻辑数据库”。

物理设计；根据特定数据库管理系统所提供的多种存储结构和存取方法等依赖于具体计算机结构的各项物理设计措施，对具体的应用任务选定最合适的物理存储结构(包括文件类型、索引结构和数据的存放次序与位逻辑等)、存取方法和存取路径等。这一步设计的结果就是所谓“物理数据库”。

首先，逻辑设计和物理设计都是数据库应用系统的开发阶段。而这个阶段是一个从抽象到具体的过程，所以显然物理设计要比逻辑设计具体。
逻辑设计阶段的主要目标是把概念模型转换为具体计算机上DBMS（管理信息系统）所支持的结构数据模型。
逻辑设计的输入要素包括：概念模式、用户需求、约束条件、选用的DBMS的特性。
逻辑设计的输出信息包括：DBMS可处理的模式和子模式、应用程序设计指南、物理设计指南。
物理设计是对给定的逻辑数据模型配置一个最适合应用环境的物理结构。
物理设计的输入要素包括：模式和子模式、物理设计指南、硬件特性、OS和DBMS的约束、运行要求等。
物理设计的输出信息主要是物理数据库结构说明书。其内容包括物理数据库结构、存储记录格式、存储记录位置分配及访问方法等。

二者关系：由上到下，先要逻辑设计，再是物理设计，一级一级设计。

❺ 什么是数据库的概念设计、逻辑设计、物理设计，以及三者的关系

1、概念设计：

对用户要求描述的现实世界(可能是一个工厂、一个商场或者一个学校等)，通过对其中住处的分类、聚集和概括，建立抽象的概念数据模型。这个概念模型应反映现实世界各部门的信息结构、信息流动情况、信息间的互相制约关系以及各部门对信息储存、查询和加工的要求等。

所建立的模型应避开数据库在计算机上的具体实现细节，用一种抽象的形式表示出来。以扩充的实体—（E-R模型）联系模型方法为例，第一步先明确现实世界各部门所含的各种实体及其属性、实体间的联系以及对信息的制约条件等，从而给出各部门内所用信息的局部描述。第二步再将前面得到的多个用户的局部视图集成为一个全局视图，即用户要描述的现实世界的概念数据模型。

2、逻辑设计：

主要工作是将现实世界的概念数据模型设计成数据库的一种逻辑模式，即适应于某种特定数据库管理系统所支持的逻辑数据模式。与此同时，可能还需为各种数据处理应用领域产生相应的逻辑子模式。这一步设计的结果就是所谓“逻辑数据库”。

3、物理设计：

根据特定数据库管理系统所提供的多种存储结构和存取方法等依赖于具体计算机结构的各项物理设计措施，对具体的应用任务选定最合适的物理存储结构(包括文件类型、索引结构和数据的存放次序与位逻辑等)、存取方法和存取路径等。这一步设计的结果就是所谓“物理数据库”。

4、三者关系：

由上到下，先要概念设计，接着逻辑设计，再是物理设计，一级一级设计。三者一环扣住一环，缺一不可，概念设计是前提，逻辑设计是纽扣，将概念设计和物理设计紧密联系起来，物理设计的结果就是传说中的“物理数据库”也就是最后的结果。三者密不可分，缺一不可。

(5)物理设计扩展阅读

数据库设计的基本步骤：

1、需求分析阶段：准确了解与分析用户需求（包括数据与处理），是整个设计过程的基础，是最困难、最耗费时间的一步。

2、概念结构设计阶段：是整个数据库设计的关键,通过对用户的需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型。从实际到理论。

3、逻辑结构设计阶段：将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型,对其进行优化。优化理论。

4、数据库物理设计阶段：为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。选择理论落脚点。

5、数据库实施阶段：运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果,建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。理论应用于实践。

6、数据库运行和维护阶段：数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。理论指导实践，反过来实践修正理论。

主要特点：

1、 实现数据共享：数据库服务器数据共享包含所有用户可同时存取数据库中的数据，也包括用户可以用各种方式通过接口使用数据库，并提供数据共享。

2、 减少数据的冗余度：同文件系统相比，由于数据库实现了数据共享，从而避免了用户各自建立应用文件。减少了大量重复数据，减少了数据冗余，维护了数据的一致性。

3、数据的独立性：数据的独立性包括逻辑独立性（数据库中数据库的 逻辑结构和 应用程序相互独立）和物理独立性（数据物理结构的变化不影响数据的逻辑结构）。

4、数据实现集中控制：文件管理方式中，数据处于一种分散的状态，不同的用户或同一用户在不同处理中其文件之间毫无关系。利用数据库可对数据进行集中控制和管理，并通过 数据模型表示各种数据的组织以及数据间的联系。

5、数据一致性和可维护性，以确保数据的安全性和可靠性主要包括：安全性控制：以防止数据丢失、错误更新和越权使用；完整性控制：保证数据的正确性、有效性和相容性；并发控制：使在同一时间 周期内，允许对数据实现多路存取，又能防止用户之间的不正常交互作用。

6、故障恢复：由数据库管理系统提供一套方法，可及时发现故障和修复故障，从而防止数据被破坏。数据库系统能尽快恢复数据库系统运行时出现的故障，可能是物理上或是逻辑上的错误。比如对系统的误操作造成的数据错误等。

❻ 什么是逻辑设计和物理设计，两者的区别什么

以开发数据库为例吧, 做网络工程 还有其他原理都一样

4.1 数据库应用系统的开发步骤
60年代末提出了软件工程的思想。软件工程是开发、运行、维护和修正软件的一种系统方法，其目标是提高软件质量和开发效率，降低开发成本。

数据库应用系统的开发是一项软件工程。一般可分为以下几个阶段：

1) 规划

2) 需求分析

3) 概念模型设计

4) 逻辑设计

5) 物理设计

6) 程序编制及调试

7) 运行及维护。

这些阶段的划分目前尚无统一的标准，各阶段间相互联接，而且常常需要回溯修正。

在数据库应用系统的开发过程中，每个阶段的工作成果就是写出相应的文档。每个阶段都是在上一阶段工作成果的基础上继续进行，整个开发工程是有依据、有组织、有计划、有条不紊地展开工作。

4.1.1 规划

规划的主要任务就是作必要性及可行性分析。

在收集整理有关资料的基础上，要确定将建立的数据库应用系统与周边的关系，要对应用系统定位，其规模的大小、所处的地位、应起的作用均须作全面的分析和论证。

明确应用系统的基本功能，划分数据库支持的范围。分析数据来源、数据采集的方式和范围，研究数据结构的特点，估算数据量的大小，确立数据处理的基本要求和业务的规范标准。

规划人力资源调配。对参与研制和以后维护系统运作的管理人员、技术人员的技术业务水平提出要求，对最终用户、操作员的素质作出评估。

拟定设备配置方案。论证计算机、网络和其他设备在时间、空间两方面的处理能力，要有足够的内外存容量，系统的响应速度、网络传输和输入输出能力应满足应用需求并留有余量。要选择合适的OS,DBMS和其它软件。设备配置方案要在使用要求、系统性能、购置成本和维护代价各方面综合权衡。

对系统的开发、运行、维护的成本作出估算。预测系统效益的期望值。

拟定开发进度计划，还要对现行工作模式如何向新系统过渡作出具体安排。

规划阶段的工作成果是写出详尽的可行性分析报告和数据库应用系统规划书。内容应包括：系统的定位及其功能、数据资源及数据处理能力、人力资源调配、设备配置方案、开发成本估算、开发进度计划等。

可行性分析报告和数据库应用系统规划书经审定立项后，成为后续开发工作的总纲。

4.1.2 需求分析
需求分析大致可分成三步来完成。

(1) 需求信息的收集, 需求信息的收集一般以机构设置和业务活动为主干线，从高层中层到低层逐步展开

(2) 需求信息的分析整理, 对收集到的信息要做分析整理工作。数据流图(DFD, data flow diagram)是业务流程及业务中数据联系的形式描述。图4.1是一个简单的DFD 示例。

数据字典(DD, data dictionary)详细描述系统中的全部数据。

数据字典包含以下几个部分。

· 数据项：是数据的原子单位。

· 数据组项：由若干数据项组成。

· 数据流：表示某一数据加工过程的输入/输出数据。

· 数据存储：是处理过程中要存取的数据。

· 数据加工过程 数据加工过程的描述包括：数据加工过程名、说明、输入、输出、加工处理工作摘要、加工处理频度、加工处理的数据量、响应时间要求等。

表4.1给出了数据字典中描述数据流的一个例子。

数据流图既是需求分析的工具，也是需求分析的成果之一。数据字典是进行数据收集和数据分析的主要成果。

(3) 需求信息的评审. 开发过程中的每一个阶段都要经过评审，确认任务是否全部完成，避免或纠正工作中出现的错误和疏漏。聘请项目外的专家参与评审，可保证评审的质量和客观性。

评审可能导致开发过程回溯，甚至会反复多次。但是，一定要使全部的预期目标都达到才能让需求分析阶段的工作暂告一个段落.

需求分析阶段的工作成果是写出一份既切合实际又具有预见的需求说明书，并且附以一整套详尽的数据流图和数据字典。

4.1.3 概念模型设计
概念模型不依赖于具体的计算机系统，他是纯粹反映信息需求的概念结构。

建模是在需求分析结果的基础上展开，常常要对数据进行抽象处理。常用的数据抽象方法是‘聚集’和‘概括’。

ER方法是设计概念模型时常用的方法。用设计好的ER图再附以相应的说明书可作为阶段成果

概念模型设计可分三步完成。

(1) 设计局部概念模型

① 确定局部概念模型的范围

② 定义实体

③ 定义联系

④ 确定属性

⑤ 逐一画出所有的局部ER图，并附以相应的说明文件

(2) 设计全局概念模型

建立全局ER图的步骤如下：

① 确定公共实体类型

② 合并局部ER图

③ 消除不一致因素

④ 优化全局ER图

⑤ 画出全局ER图，并附以相应的说明文件。

(3) 概念模型的评审

概念模型的评审分两部分进行

第一部分是用户评审。

第二部分是开发人员评审。

4.1.4 逻辑设计
逻辑设计阶段的主要目标是把概念模型转换为具体计算机上DBMS所支持的结构数据模型。

逻辑设计的输入要素包括：概念模式、用户需求、约束条件、选用的DBMS的特性。

逻辑设计的输出信息包括：DBMS可处理的模式和子模式、应用程序设计指南、物理设计指南。

(1) 设计模式与子模式

关系数据库的模式设计可分四步完成。

① 建立初始关系模式

② 规范化处理

③ 模式评价

④ 修正模式

经过多次的模式评价和模式修正，确定最终的模式和子模式。

写出逻辑数据库结构说明书。

(2) 编写应用程序设计指南

根据设计好的模式和应用需求，规划应用程序的架构，设计应用程序的草图，指定每个应用程序的数据存取功能和数据处理功能梗概，提供程序上的逻辑接口。

编写出应用程序设计指南。

(3) 编写物理设计指南。

根据设计好的模式和应用需求，整理出物理设计阶段所需的一些重要数据和文档。例如，数据库的数据容量、各个关系(文件)的数据容量、应用处理频率、操作顺序、响应速度、各个应用的LRA和TV、程序访问路径建议，等等。这些数据和要求将直接用于物理数据库的设计。

编写出物理设计指南。

4.1.5 物理设计
物理设计是对给定的逻辑数据模型配置一个最适合应用环境的物理结构。

物理设计的输入要素包括：模式和子模式、物理设计指南、硬件特性、OS和DBMS的约束、运行要求等。

物理设计的输出信息主要是物理数据库结构说明书。其内容包括物理数据库结构、存储记录格式、存储记录位置分配及访问方法等。

物理设计的步骤如下：

(1) 存储记录结构

设计综合分析数据存储要求和应用需求，设计存储记录格式。

(2) 存储空间分配

存储空间分配有两个原则：

①存取频度高的数据尽量安排在快速、随机设备上，存取频度低的数据则安排在速度较慢的设备上。

②相互依赖性强的数据尽量存储在同一台设备上，且尽量安排在邻近的存储空间上。

从提高系统性能方面考虑，应将设计好的存储记录作为一个整体合理地分配物理存储区域。尽可能充分利用物理顺序特点，把不同类型的存储记录指派到不同的物理群中。

(3) 访问方法的设计

一个访问方法包括存储结构和检索机构两部分。存储结构限定了访问存储记录时可以使用的访问路径；检索机构定义了每个应用实际使用的访问路径。

(4) 物理设计的性能评价

① 查询响应时间

从查询开始到有结果显示之间所经历的时间称为查询响应时间。查询响应时间可进一步细分为服务时间、等待时间和延迟时间。

在物理设计过程中，要对系统的性能进行评价。性能评价包括时间、空间、效率、开销等各个方面。

⊙ CPU服务时间和I/O服务时间的长短取决于应用程序设计。

⊙ CPU队列等待时间和I/O队列等待时间的长短受计算机系统作业的影响。

⊙ 设计者可以有限度地控制分布式数据库系统的通信延迟时间。

② 存储空间

存储空间存放程序和数据。程序包括运行的应用程序、DBMS子程序、OS子程序等。数据包括用户工作区、DBMS工作区、OS工作区、索引缓冲区、数据缓冲区等。

存储空间分为主存空间和辅存空间。设计者只能有限度地控制主存空间，例如可指定缓冲区的分配等。但设计者能够有效地控制辅存空间。

③ 开销与效率

设计中还要考虑以下各种开销，开销增大，系统效率将下降。

⊙ 事务开销指从事务开始到事务结束所耗用的时间。更新事务要修改索引、重写物理块、进行写校验等操作，增加了额外的开销。更新频度应列为设计的考虑因素。

⊙ 报告生成开销指从数据输入到有结果输出这段时间。报告生成占用CPU及I/O的服务时间较长。设计中要进行筛选，除去不必要的报告生成。

⊙ 对数据库的重组也是一项大的开销。设计中应考虑数据量和处理频度这两个因数，做到避免或尽量减少重组数据库。

在物理设计阶段，设计、评价、修改这个过程可能要反复多次，最终得到较为完善的物理数据库结构说明书。

建立数据库时，DBA依据物理数据库结构说明书，使用DBMS提供的工具可以进行数据库配置。

在数据库运行时，DBA监察数据库的各项性能，根据依据物理数据库结构说明书的准则，及时进行修正和优化操作，保证数据库系统能够保持高效率地运行。

4.1.6 程序编制及调试
在逻辑数据库结构确定以后，应用程序设计的编制就可以和物理设计并行地展开

程序模块代码通常先在模拟的环境下通过初步调试，然后再进行联合调试。联合调试的工作主要有以下几点：

(1) 建立数据库结构

根据逻辑设计和物理设计的结果，用DBMS提供的数据语言(DDL)编写出数据库的源模式，经编译得到目标模式，执行目标模式即可建立实际的数据库结构。

(2) 调试运行

数据库结构建立后，装入试验数据，使数据库进入调试运行阶段。运行应用程序，测试

(3) 装入实际的初始数据

在数据库正式投入运行之前，还要做好以下几项工作：

(1) 制定数据库重新组织的可行方案。

(2) 制定故障恢复规范

(3) 制定系统的安全规范

4.1.7 运行和维护
数据库正式投入运行后，运行维护阶段的主要工作是：

(1) 维护数据库的安全性与完整性。

按照制定的安全规范和故障恢复规范，在系统的安全出现问题时，及时调整授权和更改密码。及时发现系统运行时出现的错误，迅速修改，确保系统正常运行。把数据库的备份和转储作为日常的工作，一旦发生故障，立即使用数据库的最新备份予以恢复。

(2) 监察系统的性能。

运用DBMS提供的性能监察与分析工具，不断地监控着系统的运行情况。当数据库的存储空间或响应时间等性能下降时，立即进行分析研究找出原因，并及时采取措施改进。例如，可通修改某些参数、整理碎片、调整存储结构或重新组织数据库等方法，使数据库系统保持高效率地正常运作。

(3) 扩充系统的功能

在维持原有系统功能和性能的基础上，适应环境和需求的变化，采纳用户的合理意见，对原有系统进行扩充，增加新的功能。

❼ 什么是室内物理环境设计

1，物理环来境是指研究自对象周围的设施、建筑物等物质系统.社会环境是指研究对象周围互相作用的人的集合它包含了各种社会关系和社会因素。

2，物理环境是指室内空气环境质量同人体健康和舒适程度有密切关系.改善住宅内部的空气环境主要靠通风换气,而通风不仅能为室内提供新鲜空气,排除污染空气,还能调节室内温湿度。

3，物理环境是指除病人本身以外,影响健康及疾病过程中所有的疾病因素,如清洁、空气、光、水、排水设备、温暖、被褥、食品、噪音、穿堂风等。

4，物理环境是指基地自然条件和人工环境,它制约着建筑入口设里、室内外联系、形态构成等方面.如地形、气候、植被、文通和城市空间肌理等。

❽ 什么叫物理结构设计

物理结构设计是根据具体计算机系统(DBMS和硬件等)的特点，为给定的数据库模版型确定合理的权存储结构和存取方法。
所谓的“合理”主要有两个含义：一个是要使设计出的物理数据库占用较少的存储空间，另一个对数据库的操作具有尽可能高的速度。

❾ 系统设计中物理设计有哪几个方面

所谓物理设计主要是指数据库在物理设备上的存贮结构和存取方法。一句话，内如果说数据库的逻辑结构是容面向现实世界、面向用户的话，那么数据库物理设计则是面向计算机世界的。
物理设计可分两步：第一步先确定数据库的物理结构；第二步评价物理结构的性能。评价的重点是时间和空间的效率，若满足，则继续向下进行，否则就重新修改设计。

❿ 我想知道什么叫物理结构设计

物理结构设计

数据库的物理设计通常分为两步：

确定数据库的物理结构
对物理结构进行评价，评价的重点是时间和空间效率
1．确定数据库的物理结构

（1）确定数据的存储结构

确定数据库存储结构时要综合考虑存取时间、存储空间利用率和维护代价三方面的因素。这三个方面常常是相互矛盾的，例如消除一切冗余数据虽然能够节约存储空间，但往往会导致检索代价的增加，因此必须进行权衡，选择一个折中方案。

（2）设计数据的存取路径

在关系数据库中，选择存取路径主要是指确定如何建立索引。例如，应把哪些域作为次码建立次索引，建立单码索引还是组合索引，建立多少个为合适，是否建立聚集索引等。

（3）确定数据的存放位置

为了提高系统性能，数据应该根据应用情况将易变部分与稳定部分、经常存取部分和存取频率较低部分分开存放。

（4）确定系统配置

DBMS产品一般都提供了一些存储分配参数，供设计人员和DBA对数据库进行物理优化。初始情况下，系统都为这些变量赋予了合理的缺省值。但是这些值不一定适合每一种应用环境，在进行物理设计时，需要重新对这些变量赋值以改善系统的性能。

2．评价物理结构

数据库物理设计过程中需要对时间效率、空间效率、维护代价和各种用户要求进行权衡，其结果可以产生多种方案，数据库设计人员必须对这些方案进行细致的评价，从中选择一个较优的方案作为数据库的物理结构。

评价物理数据库的方法完全依赖于所选用的DBMS，主要是从定量估算各种方案的存储空间、存取时间和维护代价入手，对估算结果进行权衡、比较，选择出一个较优的合理的物理结构。如果该结构不符合用户需求，则需要修改设计。