计算机软件数据库设计的重要性以及原则研究

2018-02-07钱博韬

中小企业管理与科技 2018年33期

钱博韬

（运城学院，山西运城 044000）

1 引言

作为计算机软件开发中的核心工作环节，数据库设计对软件的运行有着最为直接的影响。为避免数据冗余现象，提升软件应用效率，设计师需更加重视数据库设计的方方面面。为充分满足用户需求，遵循一定的设计原则对于数据库的实施、运行与维护极其关键，因此探究计算机软件数据库设计的重要性与原则具有一定的实际意义。

2 计算机软件数据库设计的原理与内容

为给用户和操作系统之间建立良好的应用与工作环境，设计时在建立软件数据库时应分为分析需求、概念结构设计、逻辑结构设计、物理设计、数据库实施以及运行与维护这六个阶段。①分析需求：明确用户需求是设计软件数据库的首要步骤，这直接决定了数据库设计的成功与否。对此，设计人员需投入大量时间来精确分析客户的需求。②概念结构设计：归纳并总结出用户需求后，设计师需将其抽象为DBMS概念模型，这一步骤在数据库设计中也十分关键。③逻辑结构设计：为便于数据库的优化升级，设计师需基于DBMS支持的数据模型替换概念结构。④物理设计：在此阶段，设计师要为上述逻辑数据模型选择最合适的应用物理环境，即选择最优的存储结构与存取方式。⑤数据库实施：依据DBMS提供的数据库序言以及阶段①、②所建立的结构来完成数据库的建设工作，并在此基础上进行程序调试与编译，输入相关数据后进行试运行。⑥数据库运行与维护：数据库设计的完成并不意味着设计工作的结束，设计师仍需关注系统后期调整与优化工作，并对数据库运行过程中有可能会出现的各类问题进行实时监察。

3 计算机软件数据库设计的重要性

3.1 有利于资源节约

不少计算机软件设计时过于重视计算机软件的功能模块，却没有综合、全面地分析数据库设计，这往往会导致软件在实际运行过程中频频出现性能低下以及各类故障，甚至还会引发漏电、系统崩溃等一系列安全隐患。因此，对计算机软件数据库设计加以重视不仅可减少软件后期的维修，达到节约人力与物力的目的，同时还有利于软件功能的高效发挥。

3.2 有利于软件运行速度的提高

高水平的数据库设计可满足不同计算机软件系统对于运行速度的需求，而且还可充分发挥并实现系统功能。计算机软件性能提高后，系统发出的运行指令在为用户提供信息时也将更加快速有效，软件运行速度自然得以提高。此外，具有扩展性的数据库设计可帮助用户节约操作软件的时间[1]。在数据库设计环节，利用其信息存储功能可通过清楚一些不必要的数据库来提高系统的查询效率。除上述功能外，软件设计师还可依据软件功能需求进行有效的数据库设计，进而保障数据库有效发挥自身在计算机软件运行中的作用。

3.3 有利于软件故障的减少

在进行数据库设计时，有些设计师的设计步骤过于复杂，也没有对软件本身进行有效分析，这必然会导致计算机软件无法有效发挥自身功能。另一方面，有效的设计日志信息的缺乏还会导致软件在运行过程中出现一系列故障，用户在修改一些错误的操作时必然也会难度较大。因此，加强数据库设计可有效减少软件故障的发生几率，推动计算机软件功能的实现。

4 计算机软件数据库设计中存在的问题

4.1 业务基本需求无法得到满足

无法充分满足业务基本需求的数据库设计不仅会造成数据系统的波动，而且还会因无法及时调整系统而对数据资源运行与处理带来较大的制约性。

4.2 数据库性能不高

计算机软件数据库系统对于业务数据的要求较高，然而目前却有不少数据库的性能并不高，在设计环节所采用的数字形式也并不合理，用户在执行查询等操作时均较为复杂，数据运用的兼顾性未得到充分考虑[2]。

4.3 数据库的扩展性较差

对于一个完整的计算机软件数据库而言，其运行与调整离不开完整的数据资源。不完整的数据资源不仅会造成数据信息不合理，还会导致数据库更新不畅以及删除不完善等问题，这些问题的存在将严重制约信息资源的展示与分析。

4.4 数据资源冗余

数据资源冗余问题在计算机软件数据库设计中较为常见，系统查询速度将会由于大量数据资源库的占用而大大放慢。而统计工作的限制性又会对表系统设计带来一定的影响，如关联字段无法实现与统计字段的合理结合等。如此一来，数据库中的数据统计步骤将烦琐很多，统计项目也无法良好开展。

4.5 表与表之间的耦合过密

表与表之间的耦合过密是制约计算机数据库设计以及资源统计与分析的主要原因，一旦某个表发生变化，必然也会对其他表带来重大变化。

5 计算机软件数据库设计的原则

5.1 制定详细的设计计划

通常而言，数据库设计时间会占据软件开发周期的50%以上，因此设计师在设计数据库时首先应制定好周密的数据库设计计划，确保数据库设计能够有效满足用户的业务需求。首先，设计师应通过详细的调查对用户的使用需求进行充分了解，并与用户进行必要的沟通，根据用户的想法进行调整与优化，保证数据库设计与用户的需求相符合。

5.2 全面兼顾各类设计需求

计算机软件数据库设计内容并不仅仅是简单的页面示范设计，同时还需对页面中的字段、模块等进行设计。对此，设计师需兼顾不同元素表面之间的联系和各个数据之间的相互转换与合作关系。

5.3 科学合理的设计技术

①明确用户需求：作为计算机软件开发的重要基础，数据库设计直接体现了用户的需求，因此设计师在设计数据库时一定要与用户密切沟通，紧密结合用户需求。明确用户开发需求后，设计师还需将具体的业务体现出其关联与流程。为便于后期业务拓展，设计环节应充分考虑到拓展性，适当预留变通字段。②重视数据维护：过大的设计面积与过于复杂的数据是数据库设计中常见问题，因此设计师应对数据维护工作加以重视。为提升数据库的设计效率，设计师还应关注数据与实体之间的联系，以分散与之相关的数据信息，促进设计效率的提升。③增加命名规范性：数据库程序与文件的命名非常重要，既要避免名称重复，还要保证数据处于平衡状态。即每个数据的关键词都应处于相对应的关系。对此，设计师在命名时应明了数据库程序与文件之间的关系，灵活运用大小写字母来对其进行命名，降低用户查找信息与资源时的复杂度与困难度。④充分考虑数据库优化与效率的问题：考虑到数据库的优化与效率，设计师需针对不同表的存储数据采用不同的设计方式，如采用粗粒度的方式设计数据量较大的表。为使表查询功能更加简便快捷，可建立有效的索引。在设计中还应使用最少的表和最弱的关系来实现海量数据的存储。⑤不断调整数据之间的关系：针对数据之间的关系进行不断调整与精简可有效减少设计与数据之间的连接，进而可为数据之间平衡状态的维持以及数据读取效率的提升提供保障。⑥合理使用索引：数据库索引通常分为有簇索引和非簇索引这两种均可提升数据查找效率的方式。尽管数据索引效率得到提升了，但索引的应用往往又会带来插入、更新等性能减弱的问题。数据库性能衰弱现象往往会在填充较大因子数据时表现较为突出，因此在对索引较大的表执行插入、更新等操作时应尽量填写较小因子，以为数据页留存空间。