数据库的实施过程分析
在完成了数据库的逻辑结构设计和物理结构设计后，下一步就是将设计成果转化为现实，这一步骤被称为数据库的实施。数据库实施是数据库开发过程中至关重要的一环，它标志着从设计阶段向实际应用的过渡。本文将为你详细讲解数据库实施的各个关键步骤，帮助你轻松掌握这一过程。
什么是数据库实施？
数据库实施 是指在完成数据库的物理结构设计后，设计人员使用关系数据库管理系统（RDBMS）提供的数据定义语言（DDL） 和其他应用程序，将数据库的逻辑结构和物理结构严格描述出来，最终建立数据库并使其正式投入运行。
实施过程通常包括以下几个步骤：
- 建立数据库结构
- 数据载入
- 编写与调试应用程序
- 数据库试运行
第一步：建立数据库结构
建立数据库结构是数据库实施的第一步。在这一阶段，根据之前的逻辑结构和物理结构设计，使用DDL命令严格描述数据库结构，即创建数据库及其内部的各种对象。
如何建立数据库结构？
在关系型数据库中，常用的DDL命令包括：
- CREATE TABLE：创建基本表。
- CREATE VIEW：创建视图。
- CREATE INDEX：创建索引。
- CREATE TRIGGER：创建触发器。
举例说明：
假设你正在实施一个名为Teach数据库 的项目。你需要使用CREATE TABLE命令创建如Department、Student、Course 等基本表；使用CREATE VIEW命令创建所需的视图；还可以使用CREATE INDEX命令为经常查询的字段创建索引，以提高查询效率。
第二步：数据载入
在建立好数据库结构后，接下来就是要将数据导入数据库。数据的来源和载入方式通常有以下几种：
1. 纸质数据
纸质数据 是指那些之前没有使用过任何计算机软件保存的数据，这些数据通常以报表、档案、凭证和单据等形式存在。将这些数据录入数据库是一个艰辛的过程，需要手工整理并确保数据的正确性、一致性和完整性。
2. 文件型数据
文件型数据 是指用户之前使用计算机软件保存的数据，但这些数据没有存储在数据库中，而是以Word文档、Excel表格 等形式存在。将这些数据导入数据库之前，通常需要使用转换工具 将其转换为数据库可接受的格式。
3. 数据库数据
数据库数据 是指用户已经使用数据库应用系统保存的数据。如果新系统是旧系统的改版或升级，则需要在了解原系统的逻辑结构基础上，将数据迁移到新系统中。
注意： 在数据载入过程中，确保数据的完整性和一致性非常重要。数据一旦导入错误，后续的修改和维护将会变得非常困难。
第三步：编写与调试应用程序
数据库设计的一个显著特点是结构设计与行为设计相结合。这意味着在组织数据入库的同时，还要编写和调试应用程序。这些程序将与数据库密切配合，确保系统功能的实现。
应用程序的编写与调试
编写应用程序的步骤通常包括设计、编码和调试。在这个过程中，数据库设计人员需要不断测试应用程序，以确保其与数据库能够顺利配合。
举例说明：
在Teach数据库中，可能需要编写一组应用程序来处理学生的课程选择、成绩查询等功能。这些程序的正确性和效率直接影响到数据库的整体性能和用户体验。
第四步：数据库试运行
数据载入完成，应用程序初步设计和调试好之后，接下来就进入数据库试运行阶段。这一阶段也称为联合调试。
试运行的目的
- 性能监视：使用性能监视工具对系统性能进行监视和分析。主要检测系统在并发访问 情况下的效率，特别是在大量数据的情况下，应用程序的运行是否仍然流畅。
- 问题排查：如果系统性能达不到预期，需要分析问题来源。问题可能出在应用程序的设计上，也可能是数据库设计的缺陷。
试运行的步骤
- 监视和分析：使用工具监视系统性能，分析当前数据库的运行是否达到预期。
- 问题修正：针对发现的问题，应用软件工程方法进行排查和修正。
- 数据转储与重生成：如果需要，转储测试数据，重新生成物理模式，直到数据库和应用程序的性能达到要求。
注意： 在试运行期间，原有系统最好也继续运行，以确保业务正常开展。这种双系统并行运行 的方式能够为用户提供多一重保障。
数据库的运行与维护
当数据库试运行合格后，就可以正式投入运行。然而，数据库的运行和维护 也是一个长期的任务，特别是随着应用环境的变化，数据库的物理存储结构也会不断变化。
1. 数据库的转储和恢复
转储和恢复 是确保数据库安全的重要维护工作之一。DBA需要制定详细的转储计划，以便在发生故障时，能够快速恢复数据库，减少数据丢失。
2. 数据库的安全性与完整性控制
随着应用环境的变化，数据库的安全性和完整性要求 也会发生变化。DBA需要根据实际情况调整安全性控制和完整性约束，确保数据库始终满足用户的需求。
3. 数据库性能的监督与改进
在数据库运行过程中，DBA需要持续监督系统性能，并通过分析监测数据，找出系统性能的改进方法。DBMS通常提供性能监测工具，DBA可以利用这些工具优化数据库的运行状态。
4. 数据库的重组织与重构造
- 重组织：当数据库运行一段时间后，数据的增删改可能导致物理存储结构的恶化，降低存取效率。此时，DBA需要对数据库进行重组织，以恢复系统性能。
- 重构造：如果应用环境发生重大变化，DBA可能需要对数据库模式进行调整，这就是数据库的重构造。如果变化过大，甚至可能需要重新设计整个数据库系统。
举例说明：
假设在Teach数据库中增加了新的应用需求，例如新增加了一个课程评价系统，则可能需要对数据库进行重构造，增加新的表和约束条件以满足新的需求。
总结：数据库实施的关键点
数据库的实施 是将设计转化为现实的关键步骤，通过合理的实施过程，确保数据库能够高效、稳定地运行。本文为你详细介绍了数据库实施的四个关键步骤：
- 建立数据库结构：使用DDL命令创建数据库及其对象。
- 数据载入：根据数据来源选择适当的载入方式。
- 编写与调试应用程序：确保应用程序与数据库的紧密配合。
- 数据库试运行：通过监视和分析，确保数据库达到预期性能。
此外，数据库的运行与维护 也是一个长期的任务，DBA需要不断优化和调整，以确保数据库始终处于最佳状态。