【数据库原理】（33）数据库实施阶段

涉及将数据库设计转换为实际的数据库应用。这个阶段主要包括几个关键步骤：

1. 使用数据定义语言（DDL）定义数据库结构，
2. 组织数据入库，
3. 编制和调试应用程序，
4. 数据库的试运行。

一.定义数据结构

1. 使用DDL定义数据库结构：

• 使用DDL，您可以定义数据库的表、视图、索引、触发器等对象。
• 例如，创建一个“学生”表的SQL语句可能如下：

CREATE TABLE 学生 (
  学号 VARCHAR(8),
  姓名 VARCHAR(50),
  出生日期 DATE,
  ... [其他字段]
);

• 创建“课程”表的SQL语句可能如下：

CREATE TABLE 课程 (
  课程号 VARCHAR(8),
  课程名 VARCHAR(100),
  学分 INT,
  ... [其他字段]
);

• 这些语句定义了表的结构，包括字段名、数据类型和可能的约束（如主键、外键等）。

2. 定义视图：

• 视图是数据库中的虚拟表，通常用于简化复杂的查询，封装数据访问逻辑，或限制对特定数据的访问。
• 创建视图的SQL语句可能如下：

CREATE VIEW 视图名称 AS
SELECT column1, column2, ...
FROM table_name
WHERE condition;

二.数据入库

将数据从现有的源转换和导入到新建立的数据库中。这个过程的复杂性取决于数据的大小和复杂度。以下是对小型和大中型系统进行数据装载的一些基本步骤：

对于小型系统：

1. 筛选数据：

   • 从各部门或数据文件中选择需要导入数据库的数据。

2. 转换数据格式：

   • 确保筛选出来的数据符合数据库的格式要求。
   • 这个步骤可能涉及到格式的转换、数据清洗和处理。

3. 输入数据：

   • 将转换好的数据手动输入到计算机中。

4. 校验数据：

   • 检查输入的数据是否准确，没有错误或遗漏。

对于大中型系统：

1. 筛选数据：

   • 和小型系统类似，从各种数据源中筛选出需要的数据。

2. 输入数据：

   • 使用计算机辅助的方式输入数据。
   • 开发数据输入子系统，提供数据录入的用户界面。

3. 校验数据：

   • 使用数据输入子系统中的校验技术检查数据的正确性。

4. 转换数据：

   • 数据输入子系统根据数据库的要求，从录入的数据中提取、分类，并转换数据格式。
   • 这是数据输入子系统的核心工作。

5. 综合数据：

   • 将转换好的数据进一步综合成最终的数据库格式。

通用建议：

• 数据迁移计划：为了确保数据的顺利迁移，建立详细的数据迁移计划，包括时间表、数据映射和转换规则。

• 备份策略：在迁移数据之前，备份所有原始数据以防止任何意外的数据丢失。

• 数据质量管理：在整个迁移过程中，应持续关注数据质量，包括完整性、准确性和一致性。

• 测试和验证：在正式投入使用前，对数据库进行充分的测试，验证数据的完整性和应用程序的功能性。

三.编制与调试应用程序

数据库应用程序的设计应该与数据库设计并行进行。在数据库实施阶段,当数据库结构建立好后,就可以开始编制与调试数据库的应用程序了,也就是说,编制与调试应用程序是与组织数据入库同步进行的。调试应用程序时由于数据入库尚未完成,可先使用模拟数据。

四.数据库试运行

数据库试运行（也称为联合调试）是数据库实施过程中的一个关键阶段。它不仅涉及到应用程序与数据库结构的综合测试，还包括性能评估、故障恢复方案的设计，以及安全性和事务控制的考虑。以下是试运行阶段的主要工作内容：

1. 功能测试

• 实际运行应用程序，执行对数据库的各种操作，以测试应用程序的所有功能是否按预期工作。
• 包括对数据库的增删改查操作、界面功能、用户交互等进行全面的测试。

2. 性能测试

• 测量系统的性能指标，如响应时间、并发处理能力、资源消耗等，以分析是否符合设计目标。
• 对比物理设计阶段的估算指标与实际测量结果，以评估性能的合理性。

3. 数据库的再组织

• 针对环境需求的变化或性能问题，设计者可能需要对数据库的概念、逻辑和物理结构进行改变。
• 多数数据库管理系统提供了数据库再组织的应用程序或工具。

4. 故障恢复方案设计

• 根据数据库管理系统提供的故障恢复手段，确定系统记录的物理参数、缓冲区设置、逻辑块长度、物理设备等。
• 如果系统不提供完善的故障恢复手段，则需要设计人工备份方案。

5. 安全性考虑

• 设计存取权限规则，以满足用户对数据的安全需求。
• 利用子模式（视图）或应用程序中的密码机制来实现不同级别的使用者的安全控制。

6. 事务控制

• 大多数数据库管理系统支持事务概念，以保证在多用户环境下的数据完整性和一致性。
• 事务控制可以是系统自动控制或人工控制。设计时需考虑封锁粒度（如表级、页面级、记录级）和并发控制性能。

7. 分期输入数据

• 为减轻数据入库工作量，可以采用分期输入数据的方法，即先输入一小批量数据供联合调试使用，待试运行基本合格后再输入大批量数据。

8. 转储和恢复工作

• 在试运行阶段，由于系统可能不稳定，因此必须做好数据库的转储和恢复工作，以减少故障对数据库的影响。

整个数据库试运行阶段是数据库开发周期中非常重要的一部分，它确保数据库系统能够在真实环境中稳定、高效地运行，同时满足安全性、完整性、一致性和可恢复性等要求。