数据库应用系统的生命周期

二、数据库系统设计阶段

1、需求分析

2、系统设计

1）概念结构设计

① 目标
定义和描述应用领域涉及的数据范围和数据的安全性要求；描述清楚数据之间的关系；支持用户的各种数据处理需求；
获取应用领域或问题域的信息模型；保证信息模型方便地转换成数据的逻辑结构（数据库模式），同时也便于用户理解。
② 工作内容
系统总体框架设计，自下而上的ER图设计
③ 概要设计包括
结构、行为、数据接口、故障处理、安全设计、系统维护与保障

2）逻辑结构设计

① 工作内容
数据库逻辑结构设计、数据库事务概要设计、应用程序概要设计
② 主要包括
在ER图的基础上确定数据库关系模式；定义数据的约束条件。

3）物理结构设计

① 物理设计着眼于数据库底层的物理存储与存取，与操作系统和硬件环境及数据库管理系统密切相关。
② 物理设计过程需要考虑设置合理的数据库管理系统参数和操作系统相关系数。
③ 物理设计过程中需要考虑RAID级别：RAID10比RAID5在写数据上更稳定、速度更快，尽量避免存储在RAID5的磁盘存储系统中。
④ 需要考虑操作系统的文件管理机制、进行文件组织和存储设计、数据库管理系统支持的索引类型。
⑤ 为了提高系统的性能，应根据应用情况将数据的易变部分和稳定部分、经常存取部分和存取频率较低的部分分开存放，较常用的放在高速读写的磁盘上，但并不是一定的，要根据访问的频率决定。
⑥ 如果系统中存在频繁的多表连接操作，可以考虑将这些基本表组织为聚集文件，以提高查询效率。
⑦ 安全模式设计。

⭐ 根据功能可以将系统设计分为四个层次：
1） 表示层：用于显示数据和接收用户输入的数据（Windows应用程序或者Web应用程序）
概要设计的主要任务：进行人机界面设计
2） 业务逻辑层：数据的传递和处理，例如数据有效性的检验、业务逻辑描述相关功能‘
① 主要任务：构件的设计 [ 梳理DBMS的各项业务活动，将其表示为各种系统构件（类、模块、组件等）；将表示层得到的数据进行组织后传递给数据访问层；将访问层的数据进行加工处理后传给应用层；存储过程的设计 ]
② 概要设计的主要任务：梳理DBAS的各项业务活动，将其表示为各种系统架构；
③ 概要设计的原则主要体现：
a）构件本身应由相关性很强的代码组成，一个构件或一个模块只负责完成一项任务，也就是常说的单一责任原则。
b）组成系统业务逻辑层的各个构建应具备独立的功能，并且最大限度地减少与其他构件功能地重叠。
c）构件之间地接口应尽量简单明确。
b）如果某两个构建间地关系比较复杂，应考虑进一步进行模块划分。
e）如果构件过于复杂，可以将其进行细分。
3) 数据访问层：主要是实现对数据保存和读取操作，与DBMS系统进行交互，提取或存入应用系统所需的数据。
① 可以访问关系数据库、文本文件或者XML。
② 使用create procedure命令所定义的存储过程属于数据访问层。
③ 概要设计的主要任务：针对DBAS的数据处理需求设计用于操作数据库的各类事务。
4) 数据持久层（物理层和数据访问层）：数据组织与存储，如索引设计，数据的完整性维护。
① 主要任务：进行应用系统的存储结构设计。

三、系统实现与部署

1）此阶段会根据数据库逻辑结构和物理结构设计方案以及项目选择的数据库管理系统，编写相关脚本生成数据库结构。
2）此阶段会将用户原有数据按照新的数据结构导入到新系统中。
3）此阶段会进行应用系统的编码和编码测试，编码测试可以使用白盒测试方法也可以用黑盒测试。
1）开发人员执行DDL代码建立数据库结构。
2）编写商品信息录入和导入程序，在系统投入运行前建立商品信息清单。

四、运行与维护

运行维护阶段的工作指的是针对系统的功能和性能不足对系统进行升级。

1、监控（数据库管理员）

1）定期查看数据库空间是否满足业务需求。
2）定期查看数据缓冲区命中率、数据库锁情况。
3）定期查看数据库用户会话情况。
4）使用自动化手段检查数据库CPU使用情况，出现异常时自动发送信息通知系统管理员。
5）数据库索引使用情况。

2、运行和维护（数据库管理员）

1）定期实施数据库完整备份并将备份数据传送到远端容灾中心。
2）为了防止数据丢失，定期对数据库中的数据进行转储。
3）准备销售新商品时，使用商品信息录入或导入程序，将新商品加入到商品清单中。
4）根据商场业务开展情况，调整数据库中的商品清单和价格。
5）数据库完整性、安全性控制。
6）数据库性能的检测与改善。