数据库物理设计的目标及其重要性 (数据库的物理设计目标)
随着信息化的快速发展，数据库已经成为了企业管理及决策的重要工具。因此，数据库的设计变得至关重要。数据库的物理设计是数据库设计的一个重要方面，它是指如何把逻辑设计转换成一种适合物理存储的结构。数据库物理设计的目标是为了确保数据的安全性、完整性和一致性，提高数据库的性能和可靠性，使经济和技术指标达到更佳状态。本文将探讨。
数据库物理设计的目标
数据安全性
数据的安全性是数据库物理设计的最基本目标。在设计时，需要采取一系列的措施来保证数据库的安全性。如合理选择数据库管理系统及其版本，对数据库进行分区、备份等操作，对敏感数据进行加密等。此外，数据库管理员应该加强对数据库的监控和维护，定期检查数据库的安全性，及时处理漏洞，确保数据库不会被黑客攻击，从而避免数据库泄露的情况。
数据完整性
在数据库物理设计中，保证数据的完整性也是一个重要目标。数据完整性是指数据库中数据的准确性和一致性。在数据库物理设计中需要保证数据不会因为人为或其他因素的操作而出现失误和缺陷。具体来说，应该建立足够的约束和校验规则，通过事务控制技术，保证数据的一致性。在实际运用中，对数据的完整性进行监控和定期检查是必要的。
数据一致性
数据一致性是数据库物理设计的另一个目标。数据一致性是指数据库中多个数据项之间的相互关系。例如，如果在两个表之间有外键关系，则在更新或删除数据时，必须保证数据的一致性。要实现这个目标，需要采用一些技术手段，如采用事务控制技术、采用触发器等。
数据库性能
数据库物理设计的目标之一是提高数据库的性能。要实现这个目标，需要在数据库的物理设计中充分考虑到存储结构、索引和查询优化等因素，优化数据库的存储结构，并为数据的访问和管理提高效率。例如，建立索引、分区、缓存等技术手段可以有效提高数据库的性能。
可靠性
数据库物理设计的另一个目标是提高数据库的可靠性。要实现这个目标，需要在物理设计中采用多种技术手段，如备份、恢复、故障转移等。备份可以在数据库出现故障时保证数据的完整性，恢复技术可以让数据库在出现错误时快速恢复，故障转移则是通过双机热备等技术使得数据库在硬件故障时快速转移。
数据库物理设计的重要性
随着企业信息量的迅速增长，数据库管理已经成为企业决策和运营的关键资源。好的数据库设计可以提高数据库的效率和可靠性，同时也可以保证数据的安全性和完整性。因此，数据库物理设计的重要性不容忽视。
数据库物理设计可以提高管理效率。在数据库物理设计中，合理的存储结构、索引和查询优化技术等，可以使数据库更高效地管理数据，从而降低数据库处理数据的时间，提高数据的处理效率。
数据库物理设计可以保证数据的可靠性。数据库物理设计中采用的备份、恢复、故障转移等技术，可以保障数据的完整性和稳定性。在数据出现故障时，这些技术可以更大限度地保护数据。
数据库物理设计在维护数据的安全性和完整性方面也有重要作用。数据库物理设计中加密、部署多级访问控制、定期检查漏洞等，可以更大限度地保护数据库，防止数据的泄露和损坏。
数据库物理设计是数据管理中不可或缺的部分，它直接影响到数据库的可靠性、安全性和效率。在数据库物理设计中应该充分考虑到数据的安全性、完整性、一致性、性能和可靠性等因素，制定合适的方案，保证数据库的高可用性和可靠性。
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2.2需求分析
（1）需求分析的任务
需求分析的任务是通过详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等），充分了解原系统（手工系统或计算机系统）工作概况，明确用户的各种需求，用通俗的话来讲，就是分析了解用户关心什么，用户需要什么样的结果，然后在此基础上分析和设计新系统的数据库。
需求分析的重点是调查、收集与分析用户在数据管理中的信息要求、处理要求、安全性与完整性要求。
信息要求
是指用户需要从数据库中获得信息的内容与性质。由用户的信息要求可以导出数据要求，即在数据库中需要存储哪些数据。
处理要求
是指用户要求完成什么处理功能，对处理的响应时间有什么要求，处理方式是批处理还是联机处理。
安全性与完整性要求
一是指用户对系统和数据有什么安全性要求，如不同级别的用户具有什么操作权限和使用哪些数据；二是对数据的输入和存储的什么要求，如数据的长度和范围、数据的有效性、一致性和唯一性等。
确定用户的最终需求其实是一件很困难的事，这是因为一方面用户缺少计算机知识，开始时无法确定计算机究竟能为自己做什么，不能做什么，因此无法一下子准确地表达自己的需求，他们所提出的需求往往不断地变化。另一方面设计人员缺少用户的专业知识，不易理解用户的真正需求，甚至误解用户的需求。因此设计人员必须与用户不断深入地进行沟通和交流，才能逐步得以确定用户的实际需求。
（2）需求分析的基本步骤
1．调查与初步分析用户的需求，确定系统的功能边界
⑴首先调查组织机构情况
⑵然后调查各部门的业务活动情况
⑶协助用户明确对新系统的各种要求
⑷确定新系统的结构和功能边界，确定哪些功能由计算机完成或将来由计算机完成，哪些活动由人工完成。
常用的调查方法有：
⑴跟班作业
⑵开调档运查会
⑶请专人介绍
⑷询问
⑸问卷调查
⑹查阅记录
2．生成数据字典
1）数据项条目：数据项是不可再分的数据单位，它直接反映事物的某一特征。
2）数据结构条目：反映了数据之间的组合关系。
3）数据流条目：数据流是数据结构在系统内传输的路径。
4）数据文件条目：数据文件是数据项停留或保存的地方，也是数据流的来源和去向之一。
5）处理过程条目。
(3) 案例分析：教学管理系统数据库的需求分析
用户的需求具体体现在各种信息的提供、保存、更新和查询上，这就要求数据库的结构能充分满足各种信息的输出和输入。需求分析阶段主要是收集基本数据，确定数据结构及数据处理的流程，组成一份详尽的数据字典，以便为后面的概念设计和逻辑设计打下基础。
2．3概念结构设计
概念结构设计是对收集来的信息和数据进行分析整理，确定实体、属性及联系，形成独立于计算机的反映用户观点的概念模型。概念设计的重点在于信息结构的设计，它是整个数据库系统设计的关键。
（1）概念结构设计的目标和任务
概念结构设计的目标是产生反映系统信息需求的数据库概念结构，即概念模式。概念结构是独立于DBMS和使用的硬件环境的。在这一阶段，设计人员要从用户的角度看待数据以及数据处理的要求和约束，产生一个反映用户观点的概念模式，然后再把概念模式转换为逻辑模式。
概念模型的表示方法很多，其中最著名、最常用的表示方法为实体-联系方法，这种方法也称为E-R模型方法，该方法采用E-R图描述概念模型。
E-R图提供了表示实体、属性和联系的方法，它由以下三个组件构成：
实体—用矩形表示，矩形框内写明实体名。
属性—用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。
联系—用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1、1:n或m:n）。
例如教学管理系统中的学生实体与课程实体的E-R图如下图表示：
（2）概念结构设计的过程
●数据抽象
概念结构是对现实世界的一种抽象，所谓抽象就是对实际的人、事、物和概念进行加工处理，抽取所关心的共同特性，用各种概念精确的加以描述，组成某种模型。
在需求分析中，已初步得到了有关各类实体、实体间的联系以及描述它们性质的数据元素，统称数据对象。
在这一阶段中，首先要从以上数据对象中找出：系统有哪些实体？每个实体有哪些属性？哪些实体间存在联系？每一种联系有哪些属性？然后就可以做出系统的局部E-R模型和全局E-R模型。
● 局部E-R模型设计
局部E-R模型设计是从数据流图出发确定实体和属性，并根据数据流图行扰梁中表示的对数据的处理、确定实体之间的联李纯系。
设计局部E-R图的步骤是：
1．确定实体类型和属性
实体和属性之间没有严格的区别界限，但对于属性来讲，可以用下面的两条准则作为依据：
1）作为属性必须是不可再分的数据项，也就是属性中不能再包含其他的属性。
2）属性不能与其他实体之间具有联系。
2．确定实体间的联系
依据需求分析结果，考察任意两个实体类型之间是否存在联系，若有，则确定其类型（一对一，一对多或多对多）。
3．画出局部E-R图
确定了实体及实体间的联系后，可用E-R图描述出来。形成局部E-R图之后，还必须返回去征求用户意见，使之如实地反映现实世界，同时还要进一步规范化，以求改进和完善。每个局部E-R图必须满足：
（1）对用户需求是完整的。
（2）所有实体、属性、联系都有惟一的名字。
（3）不允许有异名同义、同名异义的现象。
● 全局E-R模型的设计
各个局部E-R模型建立好后，还需要对它们进行合并，集成为一个整体的数据概念结构，即总E-R图。在合并全局E-R模型时，应注意检查和消除属性、命名的冲突及数据冗余。
（3）案例分析：教学管理系统数据库的概念结构设计
通过上面的需求分析，就可以进行数据库的概念结构设计，先对现实当中的人、事、物和概念进行抽象的加工处理，抽取所关心的共同特性，用各种概念进行描述，从中找出能够满足用户需求的各种实体，以及它们之间的关系，并用实体-联系图表示出来(即画出E-R图)，为后面的逻辑结构设计打下基础。
1、确定实体及其属性
经过对人工进行的教学管理系统的业务调查，得知系统主要涉及以下几个实体：
● 学生实体：属性主要包括班级名称、学号、姓名、性别、出生日期、民族、政治面貌、来源地、入学成绩、学生类别、、备注等。
● 教师实体：属性主要包括教师号、教师姓名、性别、出生日期、所在系、职称
● 班级实体：属性主要包括系部名称、班级号、班级名称、班主任、学生人数、备注等。
● 系部实体：属性主要包括系号、系部名称、班级数等。
● 课程实体：属性主要包括课程号、课程名、考核方式、学分、学时数等。
2、确定实体之间的联系
2．4 逻辑结构设计
（1）逻辑结构设计的目标和任务
逻辑结构设计的目标就是把概念结构设计阶段设计好的E-R图转换为特定的DBMS所支持的数据模型(即层次、网状、关系模型之一)，并对其进行优化。
概念模型向逻辑模型的转换过程分为3步进行：
（1）把概念模型转换为一般的数据模型。
（2）将一般的数据模型转换成特定的DBMS所支持的数据模型。
（3）通过优化方法将其转化为优化的数据模型。
(2) 概念模型转换为一般的关系模型
1．实体的转换规则
将E-R图中的每一个常规实体转换为一个关系，实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。
2．实体间联系的转换规则
1）一个1：1联系可以转换为各自独立的关系模式，也可以与任意一端所对应的关系模式合并。
2）一个1 : n联系可以转换为各自独立的关系模式。
3）一个m : n联系转换为一个关系模式。转换的方法为：与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，新关系的码为两个相连实体码的组合
(3) 案例分析：教学管理系统数据库的逻辑结构设计
逻辑结构设计的任务是把概念结构设计阶段设计好的E-R图转换为特定的DBMS所支持的数据模型(即层次、网状、关系模型之一)，并对其进行优化，得到满足用户要求和系统功能需求的关系模式。
1、 E-R模型转换为关系模式
将E-R模型转换成初始关系模式的一般规则是：系统中各个实体转换为对应的关系模式；实体之间多对多的联系也转换为关系模式。
根据转换规则，可以将系部、班级、学生、教师、课程五个实体转换成与之对应的五个关系模式；而将学生与课程两者之间多对多的选修关系以及教师、班级和课程三者之间多对多的开课关系也转换为关系模式。
2、关系模式的设计
根据上述的转换结果，在对关系模式中数据进行规范化处理后，得到了符合第三范式的关系模式如下：
学生：{学号、姓名、性别、出生日期、民族、政治面貌、来源地、入学成绩、学生类别、班级名称、、备注}
班级：{班级号、班级名称、班主任、学生人数、系部名称、备注}
系部：{系号、系部名称、班级数}
教师：{教师号、教师姓名、性别、出生日期、所在系、职称}
课程：{课程号、课程名、考核方式、学分、学时数}
选修：{学号、课程号、成绩}
开课： {教师号、班级名称、课程号、开课学期、授课地点}
每个关系模式中带下划线的属性或属性的组合表示主键、带双波浪线的属性表示与之关联的表的外键。
根据系统功能需求，数据采用SQL Server 2023所支持的实际数据模型，也就是数据库的逻辑结构。启动SQL Server 2023，创建一个数据库命名为:jxgl。该数据库中各个数据表的结构如下面各个表格所示。每个表格对应于数据库中的一个表。
3、将关系模式转换为数据库中的表
按照关系数据模型的结构，将关系模式转换为关系数据库中的数据表，转换的规则是：一个关系模式转换为一个数据表，关系模式中的每个属性转换为数据表中的一个列。同时设置表中各个列的名称、数据类型、数据宽度以及数据规则，得到如下几个表：
学生表(student)
列名 类型 宽度 规则
班级名称 CHAR 20 内容取自班级信息表的班级名称
学号 CHAR 10 主键、长度为10个字符
姓名 CHAR 8
性别 CHAR 2 非空、只能取“男”或“女”
出生日期 DATETIME
民族 CHAR 4 假定只能取以下之一：汉、壮、白、回、苗、满、其它
政治面貌 CHAR 4 只能取以下之一：党员、团员、群众
来源地 CHAR 10
入学成绩 INT
学生类别 CHAR 10 假定只能取以下之一：本科、大专（普）、大专（业）、中专、技校、函授、其它
CHAR 11
备注 CHAR 10
注：(1)该表存放全校所有学生的基本信息，每个学生产生一条记录。
(2)学号的前4位表示年级，第5–8位表示班级号(其中第5-6位表示系号, 第7-8位表示系内班级号)，最后两位是班内的学生编号，在输入记录内容时应加以区分。
班级表(class)
列名 类型 宽度 规则
系部名称 CHAR 10 非空、内容取自系部信息表的系部名称
班级号 CHAR 4 非空、长度为4个字符
班级名称 CHAR 20 主键
班主任 CHAR 8
学生人数 INT
备注 CHAR 10
注：(1)该表存放全校所有班级的信息，每个班级产生一条记录。
(2)班级号的前2位表示系号，后两位为系内的班级编号，在输入记录内容时应加以区分。
系部表(department)
列名 类型 宽度 规则
系号 CHAR 2 非空、长度为2个字符
系部名称 CHAR 10 主键
班级数 INT
注：该表存放某校所有的系部信息，每个系部产生一条记录。
教师表(teacher)
列名 类型 宽度 规则
教师号 CHAR 4 主键、长度为4个字符
姓名 CHAR 8
性别 CHAR 2 非空、只能取“男”或“女”
出生日期 DATETIME
职称 CHAR 6 只能取以下之一：教授、副教授、讲师、助教、其他
所在系 CHAR 20 非空、外键(内容取自系部表的系部名称)
课程表(course)
列名 类型 宽度 规则
课程号CHAR 4 主键、长度为4个字符
课程名CHAR 20
考核方式 CHAR 4 假定只能取以下之一：考试、考查、其他
学分 INT 非空
学时数 INT
注：该表存放某校所有的课程信息，每门课产生一条记录。
成绩表(SC)
列名 类型 宽度 规则
学号 CHAR 8 主键、内容取自学生信息表的学生姓名
课程号 CHAR 20 主键、内容取自课程信息表的课程名称
成绩 INT
注：该表存放某校所有学生的成绩信息，每个学生学习每门课程产生一条记录。
开课信息表(tcc)
列名 类型 宽度 规则
教师号 CHAR 4 主键、内容取自教师信息表的教师号
课程号 CHAR 4 主键、内容取自课程信息表的课程号
班级号 CHAR 4 主键、内容取自班级信息表的班级号
开课学期 CHAR 20
授课地点 CHAR 20
注：该表存放某校开设课程的信息，每个教师教授某个班级的某门课产生一条记录。
2. 5 物理设计
数据库的物理设计目标是在选定的DBMS上建立起逻辑设计结构确立的数据库结构，这一过程也称为数据库的物理实现。它主要包括两项工作：
一是根据数据库的结构、系统的大小、系统需要完成的功能及对系统的性能要求，决定选用哪个数据库管理系统。目前，数据库产品市场上比较好的产品有：Microsoft SQL Server、Oracle、IBM DB/2，SYBASE等。
二是根据选用的数据库管理系统的数据库实现方法来建立用户数据库，即创建所需要的数据库、表及其他数据库对象。
本系统选用的DBMS是SQL Server 2023，并在该系统上创建用户数据库jxgl以及下属的7个用户表：student、class、department、teacher、course、sc、tcc，各个表的结构按2.4节第3点各表给出的具体内容设定。
2. 5 实训二
以小组讨论的形式，完成人事工资管理系统用户数据库的设计，要求个人写出用户数据库设计的文档（包括数据库的需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计，表达方法可参考本章相应内容的案例分析部分），每个小组上交一份本系统用户数据库包括的数据表。
第三章 数据库的数据完整性设计
3．1数据完整性的基本概念及内容
正确创建数据库后，需要考虑数据的完整性、数据的安全性等要求。数据的完整性主要指数据的正确性、有效性、相容性，强制实施数据完整性可以确保数据库中的数据的质量。
进行数据完整性设计主要考虑以下几个方面的内容：
1)表名惟一；
由系统强制实施控制。
2)列名惟一；()
由系统强制实施控制。
3)数据行惟一；
通过设置主键约束或触发器来实施控制。
4)列值非空；
通过设置非空约束来实施控制。
5)列值惟一性
通过设置惟一约束或惟一索引来实施控制。
6)列值满足一定的条件
通过设置检查约束或触发器来实施控制。
7)数据的一致性和有效性
通过设置外键约束或触发器来实施控制。
至于具体要对数据库的哪一个表的哪一项数据进行什么样的数据完整性设计，还应根据用户的需求来考虑和确定。
3．2 数据完整性的分类与实现方法
在SQL Server关系数据库中，数据完整性分为以下三类：
1. 域完整性
域完整性是指一个列的输入有效性，是否允许空值。实现域完整性的方法主要有：限制数据类型（通过设定列的数据类型）、限定格式（通过CHECK约束和规则）或可能值的范围（通过 FOREIGN KEY 约束、CHECK 约束、DEFAULT定义、NOT NULL定义和规则）以及程序控制。
2. 实体完整性
实体完整性是指保证表中所有的行唯一。实现实体完整性的方法主要有：索引、UNIQUE约束、PRIMARY KEY约束或 IDENTITY属性以及程序控制。
3. 参照完整性
参照完整性也叫引用完整性。参照完整性确保主键（被引用表）和外键（引用表）之间的参照关系。它涉及两个或两个以上表数据的一致性维护。如student表(称为引用表、参照表或子表)的class_id列就是参照class表(称为被引用表、被参照表或父表)的外键。参照完整性可以实现以下两种控制：
(1)存在外键时，被参照表中的这一行不能被删除，主键值也不能改变 (以student和class表的“班级名称”列为例说明)。
(2)若在被参照表中不存在包含相应主键的行时，一个外键值不能插入参照表中(MsgBox “添加记录成功！”, vbOKOnly + vbInformation, “提示”
End Sub
Private Sub Command5_Click()
rs.Close
Unload Me
End Sub
Private Sub Form_Load()
rs.CursorLocation = adUseClient ‘ 设置在客户端创建游标
rs.CursorType = adOpenKeyset’设置游标类型为键集类型
rs.LockType = adLockOptimistic ‘设置打开记录集时的锁定类型为乐观锁，在执行UPdate方法前不锁定编辑的数据
rs.Open “select * from teacher”, cnn
‘在表格上显示class表的记录内容
Set DataGrid1.DataSource = rs
DataGrid1.Refresh
‘将表格上的数据与文本框或下拉列表框绑定
Set Text1.DataSource = rs
Text1.DataField = “教师号”
Set Text2.DataSource = rs
Text2.DataField = “姓名”
Set Combo1.DataSource = rs
Combo1.DataField = “所在系”
Set Text3.DataSource = rs
Text3.DataField = “出生日期”
Set Text4.DataSource = rs
Text4.DataField = “从教日期”
Set Combo2.DataSource = rs
Combo2.DataField = “性别”
Set Combo3.DataSource = rs
Combo3.DataField = “职称”
Set Combo4.DataSource = rs
Combo4.DataField = “政治面貌”
Set Combo5.DataSource = rs
Combo5.DataField = “学历”
Set Text7.DataSource = rs
Text7.DataField = “家庭住址”
Set Text5.DataSource = rs
Text5.DataField = “联系”
Set Text6.DataSource = rs
Text6.DataField = “备注”
‘下拉列表框提供班级名称
Combo1.Clear
rs1.Open “select 系部名称 from department”, cnn
While Not rs1.EOF()
Combo1.AddItem Trim(rs1.Fields(“系部名称”))
rs1.MoveNext
Wend
rs1.Close
End Sub
对其余几个表的数据进行增、删、改操作的窗体的设计方法与上述类拟。
已传！
具体的数据库设计与实现过程
大致的讲主要是根据用户的需求，然后设计数据库的E-R模型，然后将E-R模型图转换为各种表，并对其进行数据库设计范式（范式因不同书籍有不同）的审核，然后进行数据库的实施，然后运行维护。
一句话来讲就是将用户的需求变成带有各种关系的表，以及其它的数据库结构，然后供编程使用
具体如下：
按照规范设计的方法，考虑数据库及其应用系统开发全过程，将数据库设计分为以下六个阶段
（1）需求分析。
（2）概念设计。
（3）逻辑设计。
（4）物理设计。
（5）数据库实施。
（6）数据库运行和维护。
5．1．1需求分析阶段
进行数据库设计首先必须准确了解与分析用户需求，包括数据与处理需求。需求分析是整个设计过程的基础，是最困难、最耗时的一步。作为“地基”的需求分析是否做得充分与准确，决定了在其上构建“数据库大厦”的速度与质量。需求分析做得不好，可能会导致整个数据库重新设计，因此，务必引起高度重视。
5．1．2概念模型设计阶段
在概念设计阶段，设计人员仅从用户角度看待数据及其处理要求和约束，产生一个反映用户观点的概念模式，也称为“组织模式”。概念模式能充分反映现实世界中实体间的联系，又是各种基本数据模型的共同基础，易于向关系模型转换。这样做有以下好处：
（1）数据库设计各阶段的任务相对单一化，设计复杂程度得到降低，便于组织管理。
（2）概念模式不受特定DBMS的限制，也独立于存储安排，因而比逻辑设计得到的模式更为稳定。
（3）概念模式不含具体的DBMS所附加的技术细节，更容易为用户所理解，因而能准确地反映用户的信息需求蠢兆信。
概念模型设计是整个数据库设计的关键，它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。如采用基于E-R模型的数据库设计方法，该阶段即将所设计的对象抽象出E-R模型；如采用用户视图法，则应设计出不同的用户视图。
5．1．3逻辑模型设计阶段
逻辑模型设计阶段的任务是将概念模型设计阶段得到的基本E-R图，转换为与选用的DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。如采用基于E-R模型的数据库设计方法，该阶段就是将所设计的E-R模型转换为某个DBMS所支持的数据模型；如采用用户视图法，则应进行表的规范化，列出所有的关键字以及用数据结构图描述表中的约束与联系，汇总各用户视图的设计结果，将所有的用户视图合成一个复杂的数据库系统。
5．1．4数据库物理设计阶段
数据库的物理结构主要指数据库的存储记录格式、存储记录安排和存取方法。显然，数据库的物理设计完全依赖于给定的硬件环境和数据库产品。在关系模型系统中，物理设计比较简单一些，因为文件形式是单记录类型文件，仅包含索引机制、空间大小、块的大小等内容。
物理设计可分五步完成，前三步涉及到物理结构设计，后两步涉及到约束和具体的程序设计：
（1）存储记录结构设计：包括记录的猜型组成、数据项的类型、长度，以及逻辑记录到存储记录的映射。
（2）确定数据存放位置：可以把经常同时被访问的数据组合在一起，“记录聚簇（cluster）”技带轮术能满足这个要求。
（3）存取方法的设计：存取路径分为主存取路径及辅存取路径，前者用于主键检索，后者用于辅助键检索。
（4）完整性和安全性考虑：设计者应在完整性、安全性、有效性和效率方面进行分析，作出权衡。
（5）程序设计：在逻辑数据库结构确定后，应用程序设计就应当随之开始。物理数据独立性的目的是消除由于物理结构的改变而引起对应用程序的修改。当物理独立性未得到保证时，可能会引发对程序的修改。
数据库物理设计是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。
5．1．5数据库实施阶段
根据逻辑设计和物理设计的结果，在计算机系统上建立起实际数据库结构、装入数据、测试和试运行的过程称为数据库的实施阶段。实施阶段主要有三项工作。
（1）建立实际数据库结构。对描述逻辑设计和物理设计结果的程序即“源模式”，经DBMS编译成目标模式并执行后，便建立了实际的数据库结构。
（2）装入试验数据对应用程序进行调试。试验数据可以是实际数据，也可由手工生成或用随机数发生器生成。应使测试数据尽可能覆盖现实世界的各种情况。
（3）装入实际数据，进入试运行状态。测量系统的性能指标，是否符合设计目标。如果不符，则返回到前面，修改数据库的物理模型设计甚至逻辑模型设计。
5．1．6数据库运行和维护阶段
数据库系统正式运行，标志着数据库设计与应用开发工作的结束和维护阶段的开始。运行维护阶段的主要任务有四项：
（1）维护数据库的安全性与完整性：检查系统安全性是否受到侵犯，及时调整授权和密码，实施系统转储与备份，发生故障后及时恢复。
（2）监测并改善数据库运行性能：对数据库的存储空间状况及响应时间进行分析评价，结合用户反应确定改进措施。
（3）根据用户要求对数据库现有功能进行扩充。
（4）及时改正运行中发现的系统错误。
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