浅析计算机数据库软件设计的原则与实践

毛开梅

(西安铁路职业技术学院电子信息学院，陕西西安710014)

浅析计算机数据库软件设计的原则与实践

毛开梅

(西安铁路职业技术学院电子信息学院，陕西西安710014)

计算机软件开发中的数据库设计与软件开发质量有着密切的关系。在数据库设计过程重要秉持着制定详细的数据库设计计划，全面兼顾设计需求以及科学合理的设计技术等原则，并且完善需求分析阶段、概念设计阶段、逻辑设计阶段、物理设计阶段、验证设计阶段等一系列设计阶段工作，以保障数据库设计质量。现文章主要针对计算机数据库软件设计的原则与实践进行研究，以期为计算机软件开发的数据库设计提供一定的参考与借鉴。

计算机软件；数据库设计；设计原则

伴随着计算机技术的普及，计算机软件的开发成为了计算机技术应用的重要环节。在计算机软件开发过程中数据库设计是软件的核心工作环节之一。软件中所有的数据都是存储在数据库中，因此数据库的设计水平将会直接影响到软件的后续使用。为了尽量避免软件冗余现象的出现，保障系统数据的准确性则需要设计高效的，符合软件开发需求的数据库。在数据库设计过程中数据库的设计原则对于数据库的实践来说十分关键。因此，针对计算机数据库软件设计的原则与实践进行研究有一定的实际意义。

1 计算机软件开发数据库设计的原理与内容

1.1 计算机软件开发数据库设计原理

计算机软件数据库设计就是在应用环节下按照优化的数据库逻辑方式以及物理结构建立数据库及其相关应用系统，进而提升数据存储效率以及数据管理效率，满足用户的信息存储与数据使用需求。数据库设计最终目的就是为用户与操作系统建立良好的使用与工作环境。通常来说，计算机软件数据库建设主要被分为六个不同的阶段：第一，分析需求阶段。要进行数据库设计的过程中首先步骤就是明确用户的使用需求，基础奠定的情况将会的直接影响到数据设计的最终成败[1]。因此，需要准确掌握用户的需求，投入足够的时间用于分析客户需求，避免影响后续设计工作的开展。第二，概念结构设计。在对用户的需求进行归纳总结后需要抽象为DBMS概念模型，这一步骤时计算机数据库设计的关键。第三，逻辑结构设计。在数据库设计中逻辑结构设计是基于DBMS支持的数据模型替换概念结构，以便进行优化升级。第四，物理设计。物理设计即为逻辑数据模型选择最为合适的使用物理环境，选择最优的存储结构与存取方式。第五，数据库实施。在数据库实施这一阶段需要程序员在编译过程中根据DBMS提供的数据库序言以及设计步骤的第一步与第二步结构来建设数据库，并且进行调试与编译，在数据库中输入相关数据来进行试运行。第六，数据库的运行与维护。在数据库完成设计去全面投入工作后进行实时的监察，针对数据库运行过程中出现的各类问题进行调整与优化[2]。

1.2 计算机软件开发数据库设计内容

在计算机软件开发中需求分析、软件编码、软件设计、软件维护与软件测试是不可或缺的重要阶段。在软件开发的实际过程中一般做的第一步就是对用户需求进行分析，第二步就是设计出数据结构、程序流程以及算法，第三步就是开展数据库设计。其中数据库设计是十分关键的内容，不同的用户不同的需求都需要对数据库进行设计。数据库在信息管理系统的开发中有着至关重要的核心作用，由于Visual C++的图像处理能力与计算数据的能力十分强大。通常在进行软件开发的过程中需要各种数据线图与表来进行支撑，如果每次进行软件开发时都需要人工寻找数据则会耗费大量的时间与精力。而如果利用数据库编程技术来集合并保存数据，不仅仅便于日后软件开发，而且还能够提升软件开发的质量[3]。

2 计算机软件数据库设计的原则

2.1 制定详细的数据库设计计划

在进行数据库设计的过程首先要规划好数据库设计的周期时间。因为，在计算机软件开发过程中数据库设计的时间占据了软件开发周期的一半以上。因此，在进行计算机软件开发的准备过程中需要对数据库设计进行周密的计划，并且要求数据库的设计可以满足用户的业需求。因此，计算机软件工程师在进行数据库设计的过程中要对用户的使用需求进行充分而性相近的调查，使得数据库的设计能够与用户的需求相符合。数据库设计师在了解了用户的软件使用需求后需要与用户进行必要的沟通，对用户提出的需求来表述自己的看法，以及在数据库设计过程中必须要进行的各类调整与优化[4]。

2.2 全面兼顾设计需求

计算机软件数据库的设计工作不仅仅只是简单的页面示范设计，在进行数据库的设计过程中还需要对页面示范中的字段、模块等内容进行设计。在进行计算机软件数据库设计的过程中不仅仅要兼顾不同元素表面之间的联系，同时还要兼顾各个数据之间的相互转换关系与合作关系。因此，在进行计算机软件数据库设计的过程中不仅仅要满足页面的示范需求，同时还需要兼顾数据库自身不同结构的不同特征。

2.3 科学合理的设计技术

第一，计算机软件的数据库设计必须要占据一定的时间比例，至少要占据软件开发周期的40%做偶遇的时间。数据库设计是软件程序开发的重要基础，是用户需求的直接体现，因此在设计过程中需要与用户昏迷的合作，与用户多次沟通，紧密结合用户的需求。在明确了开发需求后还需要将明确具体的业务关系，体现业务的关联与流程，考虑到拓展性，适当的预留变通字段，以便后期进行业务拓展。第二，在计算机软件开发的数据库设计中要重视数据维护工作。在数据库设计过程中设计面积过大，数据过于复杂是不良现象之一。同时，还要注重数据与实体之间多了联系，进而分散与其相关的数据信息，以提升数据库的设计效率。第三，进行规范命名。数据库设计中的程序与文件的命名之间有着一定的要求与标准。在数据库设计过程中要避免名称重复的现象出现，以降低数据查找过程中所需要经历的复杂过程。在对数据与信息进行命名的过程重要使得数据处于平衡状态，即为每个数据的关键词都需要处于相对应的关系[5]。数据库设计人员也可以灵活使用大小写字母来进行命名。第四，在数据库设计过程中要考虑有数据库优化与效率的相关问题，需要对不同表的存储数据进行考量，进而采用粗粒度的设计方式来设计数据量相对较大的表，一些必要的字段也会出现融于状态。因此，要尽可能地使用最少的表、最弱的关系来存储海量数据。同时，可以建立索引来使得表查询功能更加便捷。第五，进行数据调整。逻辑数据设计的调整工作是十分关键的，其主要是针对数据与数据之间的关系进行调整优化，并且精简数据与数据之间的关系，减少设计与数据之间的连接，以使得数据与数据之间能够处于平衡的状态，进而提升数据的读取效率。另外，要选择合理的数据辣眼睛来提升数据访问效率，改善数据库存储空间的使用状态。第五，合理使用索引。需要快速访问表中的数据则会利用索引功能。数据库一般分为有簇索引和非簇索引两种类型，这两种类型的索引方式都能够提升查找数据的效率。虽然提升了数据的索引效率，但是会适当的减弱插入、更新等性能，特别是在填充因子数据较大的时候，可能会导致性能衰弱。所以，需要对索引较多的表进行插入、更新等操作需要尽量填写较小因子，以便为数据页留存空间。

3 计算机软件数据库设计的实践

3.1 需求分析阶段

在软件数据库设计中对用户需求进行分析主要包括三个方面的内容：第一，信息需求，即为用户需要从数据库中获取的信息内容。信息需求决定了数据库应用系统需要提供的相关相数据信息；第二，处理要求，用户对数据库的处理功能以及处理方式的需求，在数据库设计中要考虑到数据库的数据处理功能，数据处理操作，在实践操作过程中需要兼顾到操作、频率等对最终数据结果的影响。第三，安全性要求。用户在对信息与需求进行处理的过程中要全面保障数据的完全性与完整性，与数据库设计人员开展全面的交流与分析，了解当前业务处理方式，熟悉数据库数据资料。

3.2 概念设计阶段

计算机软件开发数据库设计的概念设计阶段的目的是对数据与数据之间的语义关联进行分析。在这一基础上需要建立数据抽象模型。一般可以通过两种方式进行，一是集中式模式设计方式，数据库工作人员根据用户设计需求来建立综合的全局模式，设计方式较为简易，后期的维护操作工作而已相对便利，更加适用于小型单位或部门。二是视图集成设计方式，即为针对某一指定单位进行分解处理，然后在对分解后的每一个部门进分部设计，建立不同部分的视图，将不同部分的视图作为基础来进行综合，然后开展全面的设计。

3.3 逻辑设计阶段

在软件开发中数据库设计的逻辑设计阶段时十分重要的设计过程，拥有一定的独立性。在逻辑设计过程中软件程序内部的变化是独立，与其他部门相分离的，不会对软件的性能造成影响。在逻辑设计阶段中需要满足用户对数据的各项需求。一般来说，数据库的设计工作都会拥有大量的数据结构与系统。当用户在使用软件的时候，软件会自动屏蔽其他程序，直接将用户需要的程序展现处理。逻辑设计过程中数据库设计人员要重视保密功能的融合，以便用户在读取相关数据与信息的过程中可以看到自己需要的数据，无法读取其他数据，进而提升软件的使用安全与稳定性。

3.4 物理设计阶段

在数据库设计过程中物理设计是一项不可忽视的步骤。物理设计阶段主要是对数据库内部的物理结构进行调整，进而选择最为合适、最为稳定、最为科学的数据存储与读取路径，以便提升用户读取数据的效率。在进行物理设计的过程中设计人员要积极使用区分设计、索引设计等形式。

3.5 验证设计阶段

在数据库的验证设计阶段中必须要针对数据库进行反复的验证，如数据库的数据、步骤、环节出现任何异常都需要第一时间进行检查验证。

4 结束语

在软件开发中需要针对大量的数据进行处理，而进行数据库设计则可以快速的集合数据，对数据进行调整、改正、修复、删除，提升软件开发的效率。在数据库设计过程中要遵循相应的设计原则，充分考虑到软件的使用需求，运用科学的设计技术来进行数据库设计，做好数据库设计过程中的各个步骤，提升数据库的设计质量与效率，为软件开发奠定坚实的基础。

[1]毛静波.计算机软件数据库设计原则探讨[J].电脑知识与技术,2016(32)：1-2+4.

[2]王庆利,王璐.计算机软件数据库设计的原则及应用探究[J].数字技术与应用,2016(5)：187.

[3]邓晓旭.浅谈计算机软件数据库设计原则[J].电脑迷,2016(10)：57.

[4]潘博.计算机软件数据库设计的重要性以及原则研究[J].计算机光盘软件与应用,2013(8)：291-292.

[5]赵宣容.计算机软件数据库设计的重要性以及原则探讨[J].电子技术与软件工程,2015(17)：209.

G424

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1009-3044(2017)24-0015-02

2017-07-15

毛开梅(1980—)，女，四川达州人，硕士，西安铁路职业技术学院电子信息学院，讲师，研究方向为计算机科学与技术。