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任务一 需求分析

一、需求分析的地位​

需求分析是数据库设计的基础环节，是后续所有设计步骤的前提，其质量直接影响整个数据库系统的设计效果。

二、需求分析的内容​

需求分析主要包含四大类需求的梳理与分析：

  1. 数据需求分析
    • 从数据组织与存储的设计角度，识别应用领域管理的各类数据项和数据结构。
    • 与数据处理需求分析结果结合，共同形成数据字典和数据规范说明书。
  2. 功能需求分析
    • 是数据库应用系统（DBAS）需求分析的核心环节，总体分为两类：
      • 数据处理需求分析：从数据访问和处理角度，明确各数据项需执行的访问操作，可从已定义的用户视图出发分析。
      • 业务规则需求分析：梳理业务流程中的规则与约束。
  3. 性能需求分析
    • 定义系统需达到的性能指标，包括数据操作响应时间、系统吞吐量、最大并发用户数、每秒事务处理能力等。
  4. 其他需求分析
    • 存储需求分析：估计系统所需的数据存储总量。
    • 安全性需求分析：保障数据库安全，避免非法访问与攻击。
    • 备份与恢复需求分析：制定数据备份、灾难恢复的策略。

三、需求分析的工具​

需求分析阶段的核心工具是数据流图（DFD）和数据字典，二者配合完成需求的可视化与规范化描述：

  1. 数据流图（DFD）
    • 作用：清晰表达数据与处理过程之间的流转关系。
    • 基本元素：外部实体（系统外的交互对象）、处理（数据加工环节）、数据流（数据的传输路径）、数据存储（数据的停留/保存位置）。
    • 示例：学生选课系统数据流图，展示了学生、教师等实体与选课、成绩登记等处理过程的数据交互。
  2. 数据字典
    • 作用：是各类数据描述的集合，是需求分析的核心成果之一，为后续设计提供数据的规范定义。
    • 核心组成：
      • 数据项：不可再分的最小数据单位，描述包含名称、含义、类型、长度、取值范围等，用于定义数据完整性约束。
      • 数据结构：反映数据间的组合关系，由数据项或其他数据结构嵌套组成。
      • 数据流：数据结构在系统内的传输路径，描述其来源、去向、组成及流量（平均/高峰期）。
      • 数据存储：数据的停留/保存位置，描述输入输出数据流、数据量、存取频度与方式。
      • 处理过程：对数据加工逻辑的说明性描述，包含输入输出数据流、功能说明、处理频度等。