數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)要與應(yīng)用程序設(shè)計(jì)相結(jié)合

1、1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)要與應(yīng)用程序設(shè)計(jì)相結(jié)合。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)要與應(yīng)用程序設(shè)計(jì)相結(jié)合。 根據(jù)信息需求、處理需求、根據(jù)信息需求、處理需求、DBMSDBMS 與軟硬件系統(tǒng)特征進(jìn)行設(shè)計(jì)。與軟硬件系統(tǒng)特征進(jìn)行設(shè)計(jì)。第第2 2章章 數(shù)據(jù)庫建模數(shù)據(jù)庫建模2.12.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)與特點(diǎn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)與特點(diǎn) 大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)周期長、耗資多的大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)周期長、耗資多的 工程項(xiàng)目。工程項(xiàng)目。2 設(shè)計(jì)包含兩方面：設(shè)計(jì)包含兩方面：1 1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 概念結(jié)構(gòu)概念結(jié)構(gòu) 邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu) 物理結(jié)構(gòu)物理結(jié)構(gòu)2 2）行為設(shè)計(jì)行為設(shè)計(jì)： 應(yīng)用程序、事務(wù)處

2、理等應(yīng)用程序、事務(wù)處理等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與與行為設(shè)計(jì)行為設(shè)計(jì)是相互影響的。是相互影響的。 （軟工與數(shù)據(jù)庫）（軟工與數(shù)據(jù)庫）3 核心是核心是: :邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與存儲結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與存儲結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 運(yùn)用軟件工程的思想與方法運(yùn)用軟件工程的思想與方法, , 根據(jù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn), , 提出了各種準(zhǔn)則與設(shè)計(jì)規(guī)程。提出了各種準(zhǔn)則與設(shè)計(jì)規(guī)程。4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟: :2.2.概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 以某種形式表述的信息結(jié)構(gòu)以某種形式表述的信息結(jié)構(gòu) 與與DBMSDBMS無關(guān)無關(guān) 可與用戶交流可與用戶交流 簡明簡明 避免設(shè)計(jì)出

3、錯避免設(shè)計(jì)出錯 通常：通常：E-RE-R模型模型1.1.需求分析需求分析 對現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用問題進(jìn)行分析整理對現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用問題進(jìn)行分析整理5 全局邏輯結(jié)構(gòu)全局邏輯結(jié)構(gòu) 局部邏輯結(jié)構(gòu)局部邏輯結(jié)構(gòu) 含數(shù)據(jù)約束含數(shù)據(jù)約束 通常：一組關(guān)系模式通常：一組關(guān)系模式 基本表基本表 視圖視圖 根據(jù)具體根據(jù)具體DBMSDBMS使用的使用的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行設(shè)計(jì) 與計(jì)算機(jī)軟硬件相關(guān)與計(jì)算機(jī)軟硬件相關(guān) 專業(yè)人員進(jìn)行應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的依據(jù)專業(yè)人員進(jìn)行應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的依據(jù) 3. 3.邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6 4. 4.數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì) 存儲結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)存儲結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)、索引、日志、備份的

4、數(shù)據(jù)、索引、日志、備份的 存儲位置、存儲結(jié)構(gòu)、相應(yīng)的系統(tǒng)配置。存儲位置、存儲結(jié)構(gòu)、相應(yīng)的系統(tǒng)配置。 6.6.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)5.5.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)（實(shí)施）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)（實(shí)施） 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫對象創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫對象 編程編程 .7 按用戶觀點(diǎn)按用戶觀點(diǎn) 按機(jī)器觀點(diǎn)按機(jī)器觀點(diǎn)現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界 概念模型概念模型 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型事物及聯(lián)系事物及聯(lián)系 抽抽 象象 信息模型信息模型 抽抽 象象 ( (機(jī)器世界機(jī)器世界) ) ( (信息世界信息世界) )2.2 2.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型8 數(shù)據(jù)模型三要素?cái)?shù)據(jù)模型三要素描述系統(tǒng)的描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性靜態(tài)特性( (數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)) )

5、、 動態(tài)特性（數(shù)據(jù)操縱）動態(tài)特性（數(shù)據(jù)操縱） 和和完整性約束條件完整性約束條件。術(shù)語：數(shù)據(jù)模型與概念模型術(shù)語：數(shù)據(jù)模型與概念模型 9( (1) 1) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)( (靜態(tài)靜態(tài)) )： 對事物性質(zhì)的描述以及事物之間聯(lián)系的描述。對事物性質(zhì)的描述以及事物之間聯(lián)系的描述。數(shù)據(jù)模型三要素?cái)?shù)據(jù)模型三要素：如如: :記錄型、數(shù)據(jù)項(xiàng)、類型、寬度記錄型、數(shù)據(jù)項(xiàng)、類型、寬度; ; 網(wǎng)狀模型中的系型；網(wǎng)狀模型中的系型； 關(guān)系模型中基本表的定義。關(guān)系模型中基本表的定義。10(2) (2) 數(shù)據(jù)操縱數(shù)據(jù)操縱( (動態(tài)動態(tài)) )： 對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)允許執(zhí)行的操縱的集合及規(guī)則。對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)允許執(zhí)行的操縱的集合及規(guī)則。

6、 操縱操縱: : 1.1.查詢查詢 2.2.更新更新 ：增、刪、改：增、刪、改(3) (3) 數(shù)據(jù)的完整性約束數(shù)據(jù)的完整性約束： 保證數(shù)據(jù)的正確有效。保證數(shù)據(jù)的正確有效。11一些主要的數(shù)據(jù)模型一些主要的數(shù)據(jù)模型（一）數(shù)據(jù)庫發(fā)展史上兩種有影響的數(shù)據(jù)模型（一）數(shù)據(jù)庫發(fā)展史上兩種有影響的數(shù)據(jù)模型 有關(guān)概念：有關(guān)概念： 基本層次聯(lián)系基本層次聯(lián)系：兩個(gè)記錄型：兩個(gè)記錄型R Ri i、R Rj j具有具有一對多一對多( (包括一包括一對一對一) )聯(lián)系聯(lián)系L Lij ij 。稱。稱L Lijij為為基本層次聯(lián)系基本層次聯(lián)系， 稱稱R Ri i為為雙親記錄雙親記錄，稱稱R Rj j為為子女記錄子女記錄。 例

7、：雙親記錄例：雙親記錄 子女記錄子女記錄 - - 學(xué)院學(xué)院 學(xué)科部學(xué)科部 學(xué)生學(xué)生 學(xué)生成績學(xué)生成績12層次模型層次模型 定義：滿足下述兩個(gè)條件的定義：滿足下述兩個(gè)條件的“基本層次聯(lián)系基本層次聯(lián)系”的集合的集合 1) 1) 具有且僅有一個(gè)結(jié)點(diǎn)無雙親具有且僅有一個(gè)結(jié)點(diǎn)無雙親( (該節(jié)點(diǎn)為樹根該節(jié)點(diǎn)為樹根) ) 2) 2) 其它結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親其它結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親例例1 1： 工廠工廠 科室科室 車間車間 樹結(jié)構(gòu)樹結(jié)構(gòu) 班組班組 子女子女 唯一雙親唯一雙親 13*多對多聯(lián)系在層次模型中的表示多對多聯(lián)系在層次模型中的表示 例：學(xué)生例：學(xué)生 S 與與 課程課程 C m:n 法法1：冗余結(jié)點(diǎn)法：

8、冗余結(jié)點(diǎn)法 S SNO SNAME SEX C CNO CNAME C CNO CNAME S SNO SNAME SEX 法法2：虛擬結(jié)點(diǎn)法：虛擬結(jié)點(diǎn)法(用指引元指向被替代的結(jié)點(diǎn)用指引元指向被替代的結(jié)點(diǎn)) S SNO SNAME SEX C CNO CNAME C V.C S V.S14 *層次模型的數(shù)據(jù)操縱及完整性約束層次模型的數(shù)據(jù)操縱及完整性約束 數(shù)據(jù)操縱數(shù)據(jù)操縱:查詢查詢、增增 、刪刪 、改。改。 完整性約束完整性約束: 沒雙親不能插入子女沒雙親不能插入子女 子女與雙親同時(shí)刪除子女與雙親同時(shí)刪除 更新所有相應(yīng)記錄更新所有相應(yīng)記錄(冗余結(jié)點(diǎn)冗余結(jié)點(diǎn))15 *層次模型的存儲結(jié)構(gòu)層次模型的存

9、儲結(jié)構(gòu) a.鄰接法鄰接法 D02 R01T0101 T0102 T0103R02T0201T0202 R03 S980232 S980125 S980126 b.鏈接法鏈接法 層次序列鏈接法層次序列鏈接法 子女子女兄弟指引元法兄弟指引元法（兩種指針兩種指針） 16*層次模型的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)層次模型的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： #模型簡單易操縱模型簡單易操縱 #實(shí)體間聯(lián)系固定，實(shí)體間聯(lián)系固定， 預(yù)先定義好的應(yīng)用系統(tǒng)性能優(yōu)預(yù)先定義好的應(yīng)用系統(tǒng)性能優(yōu) #提供了較好的完整性支持提供了較好的完整性支持 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： #應(yīng)用為非樹形結(jié)構(gòu)時(shí)，使用不便應(yīng)用為非樹形結(jié)構(gòu)時(shí)，使用不便 #存取必須按照定義好的存取路徑進(jìn)行

10、存取必須按照定義好的存取路徑進(jìn)行 #邏輯獨(dú)立性不高邏輯獨(dú)立性不高172.2. 網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型 定義定義： 滿足下述條件的滿足下述條件的“基本層次聯(lián)系基本層次聯(lián)系”的集合的集合 1) 1) 允許有一個(gè)以上結(jié)點(diǎn)無雙親允許有一個(gè)以上結(jié)點(diǎn)無雙親 2) 2) 至少有一個(gè)結(jié)點(diǎn)有一個(gè)以上的雙親至少有一個(gè)結(jié)點(diǎn)有一個(gè)以上的雙親 或有一個(gè)以上的與雙親的聯(lián)系或有一個(gè)以上的與雙親的聯(lián)系18 例：供應(yīng)商例：供應(yīng)商 零件零件 兩個(gè)基本層次兩個(gè)基本層次 兩個(gè)結(jié)點(diǎn)無雙親兩個(gè)結(jié)點(diǎn)無雙親 聯(lián)系聯(lián)系 (set) (set) 供應(yīng)關(guān)系供應(yīng)關(guān)系 描述描述m:nm:n 有兩個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)有兩個(gè)雙親結(jié)點(diǎn) 工工 人人 使用使用 維修維修 有兩

11、個(gè)與雙親的聯(lián)系有兩個(gè)與雙親的聯(lián)系 設(shè)設(shè) 備備 19* DBTG系統(tǒng)：系統(tǒng)： a. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄、系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄、系(set) 系：二級樹系：二級樹 A 首記錄型首記錄型 1：N B 屬記錄型屬記錄型 系型系型 (一個(gè)一個(gè))系值系值S SNO SNAME SEX S980122 陳陳 一一 男男 S-SC C01 S980122 A C02 S980122 B C03 S980122 BSC CNO SNO GRADE 20b.數(shù)據(jù)操縱數(shù)據(jù)操縱 查詢查詢、增增 、刪刪 、改。改。 查詢有多種方法查詢有多種方法 存取機(jī)制：入口點(diǎn)、導(dǎo)航、存取機(jī)制：入口點(diǎn)、導(dǎo)航、DBK直接存取直接

12、存取 DML：(略略) 21c. 完整性約束完整性約束: 可插入無雙親的子女可插入無雙親的子女 可只刪除雙親可只刪除雙親 維護(hù)時(shí)無須考慮冗余節(jié)點(diǎn)的處理維護(hù)時(shí)無須考慮冗余節(jié)點(diǎn)的處理 也可以：也可以： 不插入無雙親的子女不插入無雙親的子女 刪除雙親刪子女刪除雙親刪子女22d.系的存儲結(jié)構(gòu)系的存儲結(jié)構(gòu) 單向鏈單向鏈 雙向鏈雙向鏈 環(huán)狀鏈環(huán)狀鏈 向首鏈向首鏈(帶有指向首記錄的指針帶有指向首記錄的指針)23*網(wǎng)狀模型的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)網(wǎng)狀模型的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) 便于描述多對多聯(lián)系便于描述多對多聯(lián)系(多個(gè)一對多多個(gè)一對多) 存取時(shí)沿存取路徑、顧及各個(gè)范圍（系、記錄）的當(dāng)存取時(shí)沿存取路徑、顧及各個(gè)范圍（系、記錄）的當(dāng)前

13、值，繁瑣。前值，繁瑣。 邏輯獨(dú)立性不高邏輯獨(dú)立性不高24(二二)關(guān)系模型關(guān)系模型 關(guān)系關(guān)系：命名的二維表：命名的二維表 元組元組：表中一行：表中一行 屬性屬性：表中一列，列名稱屬性名：表中一列，列名稱屬性名 關(guān)系模式關(guān)系模式：關(guān)系名：關(guān)系名( (屬性名屬性名1 1，屬性名，屬性名2 2屬性屬性n)n)1.1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用用一組表一組表來表示來表示事物事物及事物間的及事物間的聯(lián)系聯(lián)系25 例：供應(yīng)商例：供應(yīng)商 Suppliers (Suppliers (SnoSno,Sname,State,City) ,Sname,State,City) 零件零件 Parts(Parts(PnoPno,P

14、name,Size,Color),Pname,Size,Color) PartsParts 供應(yīng)商與零件供應(yīng)商與零件 SP(SP(SnoSno，PnoPno，Quantity) Quantity) 兩個(gè)實(shí)體集兩個(gè)實(shí)體集 多對多多對多 關(guān)系必須是規(guī)范化的關(guān)系必須是規(guī)范化的元組分量不可再分元組分量不可再分 不規(guī)范：表中有表不規(guī)范：表中有表 26 實(shí)體完整性實(shí)體完整性 參照完整性參照完整性(引用完整性引用完整性) 用戶定義完整性用戶定義完整性2.關(guān)系模型的操縱與完整性約束關(guān)系模型的操縱與完整性約束查詢查詢、增增 、刪刪 、改改273.關(guān)系模型的存儲結(jié)構(gòu)關(guān)系模型的存儲結(jié)構(gòu) 實(shí)體集實(shí)體集 表表 數(shù)據(jù)文件

15、數(shù)據(jù)文件 聯(lián)系聯(lián)系28 4. 4.關(guān)系模型的優(yōu)點(diǎn)關(guān)系模型的優(yōu)點(diǎn)： 1) 1) 描述的一致性描述的一致性實(shí)體集與實(shí)體集與聯(lián)系聯(lián)系均用關(guān)系描述均用關(guān)系描述 例：例：Employees(Employees(EnoEno,Ename,Eaddr,Ename,Eaddr,DnoDno) ) 職工與部門職工與部門 n:1n:1 Departments( Departments(DnoDno,Dname,Manager),Dname,Manager) 術(shù)語：關(guān)系術(shù)語：關(guān)系 聯(lián)系聯(lián)系292) 2) 操作由一張或操作由一張或N N張表張表 一張新表一張新表 即即原始數(shù)據(jù)與結(jié)果數(shù)據(jù)都是二維表。原始數(shù)據(jù)與結(jié)果數(shù)據(jù)都

16、是二維表。 關(guān)系模型概念簡單關(guān)系模型概念簡單 易學(xué)易用易學(xué)易用 且有嚴(yán)格數(shù)學(xué)基礎(chǔ)且有嚴(yán)格數(shù)學(xué)基礎(chǔ)30 3) 3) 可直接描述多對多聯(lián)系可直接描述多對多聯(lián)系 例：例： Suppliers(SnoSuppliers(Sno，SnameSname，StateState，City) City) 供應(yīng)商實(shí)體集供應(yīng)商實(shí)體集 關(guān)系關(guān)系SuppliersSuppliers Parts(Pno,Pname,Size,Color) Parts(Pno,Pname,Size,Color) 零件實(shí)體集零件實(shí)體集 關(guān)系關(guān)系PartsParts SP(Sno SP(Sno，PnoPno，Quantity) Quantit

17、y) 供應(yīng)商與零件供應(yīng)商與零件聯(lián)系聯(lián)系 關(guān)系關(guān)系SPSP4)4)存儲路徑透明存儲路徑透明315.關(guān)系模型的缺點(diǎn)關(guān)系模型的缺點(diǎn) 存取路徑透明存取路徑透明 查詢優(yōu)化問題查詢優(yōu)化問題 對新的需求難以適應(yīng)對新的需求難以適應(yīng)( (三三) )其他數(shù)據(jù)模型其他數(shù)據(jù)模型 面向?qū)ο竽Ｐ兔嫦驅(qū)ο竽Ｐ?對象關(guān)系模型對象關(guān)系模型322.3 概念模型概念模型 按用戶觀點(diǎn)按用戶觀點(diǎn) 按機(jī)器觀點(diǎn)按機(jī)器觀點(diǎn)現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界 概念模型概念模型 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型事物及聯(lián)系事物及聯(lián)系 抽抽 象象 信息模型信息模型 抽抽 象象 ( (機(jī)器世界機(jī)器世界) ) ( (信息世界信息世界) )33概念模型的基本概念概念模型的基本概念1.1.

18、實(shí)體實(shí)體(Entity)(Entity)： 一個(gè)具體或抽象的事物一個(gè)具體或抽象的事物 可區(qū)分的可區(qū)分的 例如：一個(gè)學(xué)生、一個(gè)帳戶、例如：一個(gè)學(xué)生、一個(gè)帳戶、 一張支票、一份合同。一張支票、一份合同。342.屬性屬性(Attribute)： 事物某方面的特性事物某方面的特性 例如：學(xué)號、姓名、年齡例如：學(xué)號、姓名、年齡3.域域(Domain)： 屬性的取值范圍屬性的取值范圍 例如：年齡在例如：年齡在15-35之間之間354.4.實(shí)體、實(shí)體集實(shí)體、實(shí)體集： 實(shí)體型實(shí)體型即類型，由實(shí)體名及屬性名表示。同型實(shí)體具即類型，由實(shí)體名及屬性名表示。同型實(shí)體具有共同的性質(zhì)，因此，用相同屬性描述。有共同的性質(zhì)，

19、因此，用相同屬性描述。 實(shí)體型：學(xué)生實(shí)體型：學(xué)生( (學(xué)號，姓名，年齡學(xué)號，姓名，年齡) ) 實(shí)體集實(shí)體集: :同型實(shí)體的集合同型實(shí)體的集合 如：全體學(xué)生如：全體學(xué)生 書上書上 實(shí)體集實(shí)體集: 包含實(shí)體型的概念包含實(shí)體型的概念 實(shí)體實(shí)體：張三：張三( (0207001102070011, ,張三張三,20),20)36 5. 5. 實(shí)體集之間的聯(lián)系實(shí)體集之間的聯(lián)系 按聯(lián)系中實(shí)體集的數(shù)目分：按聯(lián)系中實(shí)體集的數(shù)目分：二元聯(lián)系：二元聯(lián)系：兩個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系 多元聯(lián)系：多元聯(lián)系：三個(gè)或多于三個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系三個(gè)或多于三個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系 一元遞歸：一元遞歸：一個(gè)實(shí)體集內(nèi)部的聯(lián)系

20、一個(gè)實(shí)體集內(nèi)部的聯(lián)系37（一）（一） 二元聯(lián)系二元聯(lián)系一對一聯(lián)系一對一聯(lián)系 一對多聯(lián)系一對多聯(lián)系多對多聯(lián)系多對多聯(lián)系 二元聯(lián)系按實(shí)體集間實(shí)體的映射可分為二元聯(lián)系按實(shí)體集間實(shí)體的映射可分為：381)1)一對一聯(lián)系一對一聯(lián)系( ( 例：班級例：班級 與與 班長班長 ) ) 實(shí)體集實(shí)體集1 1中的每一個(gè)實(shí)體，在實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，在實(shí)體集2 2中中至多至多 有一個(gè)實(shí)有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然。體與之聯(lián)系，反之亦然。 班級班級班長班長39 2) 2)一對多聯(lián)系（例：班級一對多聯(lián)系（例：班級 與與 學(xué)生）學(xué)生） 實(shí)體集實(shí)體集1 1中的每一個(gè)實(shí)體，在實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，在實(shí)體集2 2中有中有n n

21、個(gè)（個(gè)（n=0n=0）實(shí)體與實(shí)體與之聯(lián)系；實(shí)體集之聯(lián)系；實(shí)體集2 2中的每一個(gè)實(shí)體，在實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，在實(shí)體集1 1中中至多至多 有一個(gè)實(shí)體有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系。與之聯(lián)系。班級班級學(xué)生學(xué)生403)3)多對多聯(lián)系（例：學(xué)生多對多聯(lián)系（例：學(xué)生 與與 課程）課程） 實(shí)體集實(shí)體集1 1中的每一個(gè)實(shí)體，在實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，在實(shí)體集2 2中中n n 個(gè)（個(gè)（n=0n=0）實(shí)體與之實(shí)體與之聯(lián)系；反之亦然。聯(lián)系；反之亦然。學(xué)生學(xué)生課程課程41 （二）（二） 多元聯(lián)系多元聯(lián)系 多路聯(lián)系多路聯(lián)系 參與聯(lián)系的實(shí)體集個(gè)數(shù)大于二參與聯(lián)系的實(shí)體集個(gè)數(shù)大于二 角色角色 例例1 1：學(xué)生學(xué)生 教師教師 課程課程 三

22、者之間的三者之間的“教學(xué)教學(xué)”聯(lián)系聯(lián)系 一個(gè)學(xué)生選一門課程、可以對應(yīng)多位老師一個(gè)學(xué)生選一門課程、可以對應(yīng)多位老師 一位老師教一門課程、可以對應(yīng)許多學(xué)生一位老師教一門課程、可以對應(yīng)許多學(xué)生 一個(gè)學(xué)生聽一位老師的課、可以對應(yīng)不同的課程一個(gè)學(xué)生聽一位老師的課、可以對應(yīng)不同的課程 這是三者之間的多對多聯(lián)系這是三者之間的多對多聯(lián)系 多元聯(lián)系中的多元聯(lián)系中的“多多”42 例例2：影星、影片與制片廠的聯(lián)系：影星、影片與制片廠的聯(lián)系 一位影星因一部影片與一個(gè)制片廠簽約一位影星因一部影片與一個(gè)制片廠簽約 一個(gè)制片廠因一部影片與若干影星簽約一個(gè)制片廠因一部影片與若干影星簽約 一個(gè)制片廠、一個(gè)影星因不同的影片多次簽

23、約一個(gè)制片廠、一個(gè)影星因不同的影片多次簽約 多元聯(lián)系中的多元聯(lián)系中的“一一”與與“多多”43 （三）（三） 一元遞歸聯(lián)系一元遞歸聯(lián)系 實(shí)體集內(nèi)部，不同實(shí)體之間的聯(lián)系實(shí)體集內(nèi)部，不同實(shí)體之間的聯(lián)系 例：公司內(nèi)每一成員都是員工例：公司內(nèi)每一成員都是員工 同屬于同屬于 員工員工 這一實(shí)體集這一實(shí)體集 但：總經(jīng)理但：總經(jīng)理 管理管理 部門經(jīng)理部門經(jīng)理 部門經(jīng)理部門經(jīng)理 管理管理 普通員工普通員工 員工員工 實(shí)體集內(nèi)部的實(shí)體集內(nèi)部的“管理管理”聯(lián)系聯(lián)系 是一個(gè)是一個(gè)一元遞歸聯(lián)系一元遞歸聯(lián)系 這里是一個(gè)這里是一個(gè)一對多一對多聯(lián)系聯(lián)系 也有多對多也有多對多44 E EEntity Entity 實(shí)體實(shí)體 R

24、 RRelationship Relationship 聯(lián)系聯(lián)系模型表示法模型表示法 E/RE/R模型是一種圖形方法模型是一種圖形方法 E/RE/R圖圖45 1.1.實(shí)體集實(shí)體集: : 2.2.聯(lián)系聯(lián)系: :學(xué)生學(xué)生一對一一對一多對一多對一多對多多對多學(xué)生學(xué)生班級班級在在班長班長班級班級負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)課程課程學(xué)生學(xué)生選修選修463.多元聯(lián)系多元聯(lián)系:供應(yīng)商供應(yīng)商零件零件工程工程供應(yīng)供應(yīng)三元聯(lián)系是因?yàn)槿?lián)系是因?yàn)椤肮?yīng)供應(yīng)”活動涉及三個(gè)實(shí)體集活動涉及三個(gè)實(shí)體集這里這里, 三者之間是多對多的聯(lián)系三者之間是多對多的聯(lián)系47影星影星制片公司制片公司影片影片簽約簽約這里這里,“簽約簽約”活動涉及三個(gè)實(shí)體集活

25、動涉及三個(gè)實(shí)體集,是三元聯(lián)系是三元聯(lián)系多個(gè)多個(gè)影星影星多個(gè)多個(gè)影片對應(yīng)影片對應(yīng)一個(gè)一個(gè)制片公司制片公司*影片決定制片公司影片決定制片公司,E/R模型無法表明模型無法表明,屬屬“函數(shù)依賴函數(shù)依賴”范疇范疇484.角色角色:系列劇集系列劇集是續(xù)集是續(xù)集首集首集續(xù)集續(xù)集在同一個(gè)聯(lián)系中，一個(gè)實(shí)體集在聯(lián)系中可能出現(xiàn)一次在同一個(gè)聯(lián)系中，一個(gè)實(shí)體集在聯(lián)系中可能出現(xiàn)一次以上，將實(shí)體集在聯(lián)系中的角色，用文字標(biāo)在與聯(lián)系以上，將實(shí)體集在聯(lián)系中的角色，用文字標(biāo)在與聯(lián)系的連線上的連線上一元遞歸一元遞歸495. 實(shí)體集的屬性實(shí)體集的屬性 、 聯(lián)系的屬性聯(lián)系的屬性:供應(yīng)商供應(yīng)商零件零件工程工程供應(yīng)供應(yīng)數(shù)量數(shù)量名稱名稱地點(diǎn)地

26、點(diǎn)地址地址名稱名稱名稱名稱規(guī)格規(guī)格50 例例:(P75 :(P75 圖圖4-2)4-2) 電影數(shù)據(jù)庫需要存儲影片的片名、年份、片長、體裁；電影數(shù)據(jù)庫需要存儲影片的片名、年份、片長、體裁；影星的名字、地址；制片公司的名稱、地址。影星的名字、地址；制片公司的名稱、地址。 一個(gè)制片公司可以拍攝多部電影；每一部電影只屬于一個(gè)制片公司可以拍攝多部電影；每一部電影只屬于一個(gè)制片公司。一個(gè)制片公司。 每一部影片有多位影星參加攝制；每一位影星可以拍每一部影片有多位影星參加攝制；每一位影星可以拍攝多部影片。攝多部影片。 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)E-RE-R圖圖幾個(gè)例子幾個(gè)例子51電影電影影星影星制片公司制片公司屬于屬于參演參演

27、片長片長體裁體裁片名片名年份年份名字名字地址地址名字名字地址地址52 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)E-RE-R圖圖例例: : 數(shù)據(jù)庫存放影星與制片公司簽約的有關(guān)信息數(shù)據(jù)庫存放影星與制片公司簽約的有關(guān)信息, ,需要存儲需要存儲影片的片名、年份、片長、體裁；影星的名字、地址；制影片的片名、年份、片長、體裁；影星的名字、地址；制片公司的名稱、地址。片公司的名稱、地址。 以及每一位影星與每一個(gè)制片公司簽約出演每一部影以及每一位影星與每一個(gè)制片公司簽約出演每一部影片的薪水。片的薪水。 一個(gè)制片公司可與一個(gè)制片公司可與多位多位影星簽約一部影片；影星簽約一部影片； 一個(gè)影星簽約一部電影，對應(yīng)一個(gè)影星簽約一部電影，對應(yīng)唯一唯一的

28、制片公司；的制片公司； 一個(gè)制片公司與一位影星，可以簽約一個(gè)制片公司與一位影星，可以簽約多部多部電影電影53影片影片制片公司制片公司簽約簽約薪水薪水姓名姓名地址地址年份年份片名片名名稱名稱地址地址影星影星片長片長體裁體裁方案方案1 ：P78 圖圖4-754方案方案2 2： P79 P79 圖圖4-8 (4-8 (不好不好) )這是為了消除聯(lián)系這是為了消除聯(lián)系的屬性而給出的替的屬性而給出的替代方案代方案.當(dāng)實(shí)體只有作為標(biāo)當(dāng)實(shí)體只有作為標(biāo)識的唯一屬性時(shí)識的唯一屬性時(shí), 此法不可取此法不可取影片影片制片公司制片公司簽約簽約薪水薪水姓名姓名地址地址年份年份片名片名名稱名稱地址地址影星影星片長片長體裁體

29、裁薪水薪水55例：庫存管理例：庫存管理: :涉及涉及管理員、倉庫、零件及庫存信息。管理員、倉庫、零件及庫存信息。 每一倉庫若干管理員；每一倉庫若干管理員； 每一管理員只在一個(gè)倉庫工作；每一管理員只在一個(gè)倉庫工作； 每一個(gè)倉庫的管理員中有一個(gè)負(fù)責(zé)人。每一個(gè)倉庫的管理員中有一個(gè)負(fù)責(zé)人。 每一種零件存放于若干倉庫；每一種零件存放于若干倉庫； 每一倉庫存放若干種零件。每一倉庫存放若干種零件。管理員：編號、姓名、年齡管理員：編號、姓名、年齡倉庫：編號、面積、地址、電話倉庫：編號、面積、地址、電話零件：編號、名稱、規(guī)格零件：編號、名稱、規(guī)格每一倉庫中每一種零件的數(shù)量每一倉庫中每一種零件的數(shù)量56職工職工簡

30、單起見，這里實(shí)體集的屬性沒有畫出簡單起見，這里實(shí)體集的屬性沒有畫出有時(shí)將實(shí)體聯(lián)系與實(shí)體屬性分開畫有時(shí)將實(shí)體聯(lián)系與實(shí)體屬性分開畫倉庫倉庫零件零件管理員管理員存放存放領(lǐng)導(dǎo)領(lǐng)導(dǎo)屬于屬于負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)人數(shù)量數(shù)量572.3.2.3.4 4 多元（路）聯(lián)系轉(zhuǎn)換為二元聯(lián)系多元（路）聯(lián)系轉(zhuǎn)換為二元聯(lián)系 例：（例：（P79 P79 圖圖4-94-9） “簽約簽約”涉及兩個(gè)制片公司涉及兩個(gè)制片公司, ,一個(gè)影星和一個(gè)影片一個(gè)影星和一個(gè)影片 含義是含義是: :一個(gè)是影星所屬制片公司一個(gè)是影星所屬制片公司( (另外簽有長期合同另外簽有長期合同) ) 一個(gè)是拍攝該影片的制片公司一個(gè)是拍攝該影片的制片公司 給定影星、電影和制

31、作公司給定影星、電影和制作公司對應(yīng)唯一的對應(yīng)唯一的影星所屬公司影星所屬公司 給定影星、電影和所屬公司給定影星、電影和所屬公司對應(yīng)唯一的對應(yīng)唯一的制作公司制作公司 給定兩個(gè)公司和電影給定兩個(gè)公司和電影可以對應(yīng)多位可以對應(yīng)多位影星影星 給定兩個(gè)公司和影星給定兩個(gè)公司和影星可以對應(yīng)多部可以對應(yīng)多部影片影片 58多路聯(lián)系多路聯(lián)系P77圖圖4-6 影星影星制片公司制片公司影片影片簽約簽約影星所影星所屬公司屬公司影片制影片制造公司造公司既包含多個(gè)實(shí)體集既包含多個(gè)實(shí)體集, ,又包含具有多重角色的實(shí)體集又包含具有多重角色的實(shí)體集59 P79 圖圖4-9 轉(zhuǎn)換為多個(gè)二元聯(lián)系轉(zhuǎn)換為多個(gè)二元聯(lián)系( 公司公司1，公司

32、，公司2，影星，片，影星，片 )一個(gè)合同一個(gè)影星一個(gè)合同一個(gè)影星一個(gè)影星多個(gè)合同一個(gè)影星多個(gè)合同影星影星制片公司制片公司合同合同影片影片簽約簽約簽約簽約制造制造影星所屬影星所屬弱實(shí)體弱實(shí)體60 問題的提出：問題的提出： 大學(xué)里，大學(xué)里，學(xué)生學(xué)生分為本科生、研究生分為本科生、研究生 本科生本科生的有關(guān)信息是的有關(guān)信息是 學(xué)號、姓名、年齡學(xué)號、姓名、年齡、班級班級 研究生研究生的有關(guān)信息是的有關(guān)信息是 學(xué)號、姓名、年齡學(xué)號、姓名、年齡、導(dǎo)師、方向?qū)?、方?E/RE/R圖中的子類圖中的子類61 本科生本科生 （B01070302，柳力，柳力，19，010703） （B01070529，杜慧，杜慧，

33、20，010705） . 研究生研究生 （ Y01070001，張一，張一，23，陳青，陳青， 多媒體多媒體） （Y01070004，王二，王二，22，張易，人工智能張易，人工智能） .62 學(xué)生學(xué)生不論本科生研究生均可：選課、參加學(xué)生社團(tuán)不論本科生研究生均可：選課、參加學(xué)生社團(tuán) 關(guān)心：關(guān)心： 學(xué)生選課情況、學(xué)生與社團(tuán)之間的學(xué)生選課情況、學(xué)生與社團(tuán)之間的“參加參加”聯(lián)系聯(lián)系 研究生研究生參與學(xué)術(shù)活動，參與學(xué)術(shù)活動，本科生本科生不參與不參與 關(guān)心：關(guān)心： 研究生與學(xué)術(shù)活動的研究生與學(xué)術(shù)活動的“參與參與”聯(lián)系聯(lián)系63 不同的實(shí)體集有若干不同的實(shí)體集有若干共同的共同的 屬性屬性和和與其他實(shí)體集的聯(lián)系

34、，與其他實(shí)體集的聯(lián)系， 各自又有若干各自又有若干特殊的特殊的 屬性屬性和和與別的實(shí)體集的聯(lián)系。與別的實(shí)體集的聯(lián)系。本科生或研究生本科生或研究生 是是 學(xué)生學(xué)生 的的子類子類， 或者說或者說屬于屬于 “學(xué)生學(xué)生”類類 （isa） 超類超類：共同點(diǎn)：共同點(diǎn)-“-“學(xué)生學(xué)生” 子類子類：特殊性：特殊性-“-“本科生本科生”“”“研究生研究生”64 用用 這一這一特殊特殊聯(lián)系表示聯(lián)系表示“子類子類”,下圖下圖C是是D的子類的子類isaCDisaD 和和C共有的共有的屬性屬性D獨(dú)有的屬性獨(dú)有的屬性65學(xué)生學(xué)生isaisa本科生本科生研究生研究生班級班級導(dǎo)師導(dǎo)師學(xué)號學(xué)號年齡年齡姓名姓名方向方向課程課程社團(tuán)

35、社團(tuán)學(xué)術(shù)學(xué)術(shù)活動活動參與參與參參加加選選66 例：例： 一般影片存儲片名、片長、年份、體裁等信息一般影片存儲片名、片長、年份、體裁等信息 兇殺片另加一個(gè)兇殺片另加一個(gè)“武器武器”的信息的信息 卡通片另加一個(gè)卡通片另加一個(gè)“配音配音”聯(lián)系聯(lián)系影片影片-超類超類 兇殺片兇殺片-子類子類 （有特殊的屬性）（有特殊的屬性） 卡通片卡通片-子類子類 （有特殊的聯(lián)系）（有特殊的聯(lián)系）67影片影片isaisa卡通片卡通片兇殺片兇殺片年份年份片名片名武器武器配音配音片長片長體裁體裁68 E/R模型中的繼承：模型中的繼承： 認(rèn)為認(rèn)為“研究生研究生” 具有具有“學(xué)生學(xué)生”中通用的屬性中通用的屬性 也具有也具有“研

36、究生研究生”特殊的屬性特殊的屬性 既有既有“學(xué)生學(xué)生”的聯(lián)系的聯(lián)系“選課選課”等等 又有又有“研究生研究生”與學(xué)術(shù)活動的特殊的聯(lián)系與學(xué)術(shù)活動的特殊的聯(lián)系“參與參與”卡通片卡通片 .+“配音配音”這一聯(lián)系這一聯(lián)系 兇殺片兇殺片 .+“武器武器”這一屬性這一屬性69 對于卡通兇殺片無須引入新子類對于卡通兇殺片無須引入新子類 認(rèn)為有這樣的實(shí)體認(rèn)為有這樣的實(shí)體它擁有影片、卡通片及兇殺它擁有影片、卡通片及兇殺片片 的屬性的屬性 如果想知道配音演員的信息，如果想知道配音演員的信息， 可通過可通過“配音配音”聯(lián)系去找；聯(lián)系去找； 如果想知道使用的武器，可從兇殺片信息中找如果想知道使用的武器，可從兇殺片信息中

37、找70設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則 P82-85 1)真實(shí)性真實(shí)性 聯(lián)系聯(lián)系:多對多多對多?一對多一對多?. 與應(yīng)用背景有關(guān)與應(yīng)用背景有關(guān) 影星與電影影星與電影 課程與課程與 教師教師 人與車人與車 屬性屬性: 與實(shí)體集（型）有關(guān)與實(shí)體集（型）有關(guān) 與應(yīng)用系統(tǒng)有關(guān)與應(yīng)用系統(tǒng)有關(guān) 影星影星 -私人汽車的汽缸數(shù)私人汽車的汽缸數(shù)712)避免冗余避免冗余 任何冗余任何冗余,導(dǎo)致潛在的不一致導(dǎo)致潛在的不一致,空間的浪費(fèi)空間的浪費(fèi)學(xué)生學(xué)生 課程課程選選學(xué)號學(xué)號課號課號年齡年齡姓名姓名學(xué)號學(xué)號名稱名稱姓名姓名成績成績723)避免引入過多的元素避免引入過多的元素 P23影片影片所有權(quán)所有權(quán)制片公司制片公司屬于屬于代表代表

38、73P84 圖圖4-12影片影片制片公司制片公司影星影星參演參演屬于屬于工作于工作于744)選擇適當(dāng)?shù)脑仡愋瓦x擇適當(dāng)?shù)脑仡愋?問題之一問題之一:屬性屬性? 實(shí)體集實(shí)體集? 如果某個(gè)事物除了標(biāo)識如果某個(gè)事物除了標(biāo)識(如如:編號編號 ,名稱名稱)之外之外 沒有其他的屬性沒有其他的屬性,那么作屬性更合適那么作屬性更合適; 否則否則,作為實(shí)體集更合適。作為實(shí)體集更合適。75制片公司作為實(shí)體集制片公司作為實(shí)體集電影電影制片公司制片公司屬于屬于名稱名稱地址地址76電影電影制片公制片公司名稱司名稱制片公制片公司地址司地址制片公司的名稱和地址作為電影的屬性制片公司的名稱和地址作為電影的屬性同一公司的多部影

39、片重復(fù)相同內(nèi)容同一公司的多部影片重復(fù)相同內(nèi)容77電影電影制片公制片公司名稱司名稱只需存儲制片公司的名稱只需存儲制片公司的名稱,制片公司的名稱作為電影制片公司的名稱作為電影的屬性的屬性,是是必要的冗余必要的冗余78類似的情況類似的情況: 只關(guān)心職工所在部門只關(guān)心職工所在部門,不關(guān)心部門其他情況不關(guān)心部門其他情況 -部門作為職工的屬性即可部門作為職工的屬性即可 否則否則,部門應(yīng)作為實(shí)體出現(xiàn)部門應(yīng)作為實(shí)體出現(xiàn)實(shí)體集是需要由若干屬性來描述的實(shí)體集是需要由若干屬性來描述的 特例：僅單一屬性特例：僅單一屬性 但作為集合與其他實(shí)體集發(fā)生聯(lián)系。但作為集合與其他實(shí)體集發(fā)生聯(lián)系。 實(shí)體集實(shí)體集79問題之二問題之二

40、: 聯(lián)系聯(lián)系? 實(shí)體集實(shí)體集? 大多數(shù)情況下，根據(jù)個(gè)人考慮問題的思路大多數(shù)情況下，根據(jù)個(gè)人考慮問題的思路 選選“聯(lián)系聯(lián)系”或或“實(shí)體集實(shí)體集”表達(dá)均可表達(dá)均可 但具體問題，有一些具體因素要考慮。例如：但具體問題，有一些具體因素要考慮。例如： 有關(guān)有關(guān) 影星與制片公司簽約問題影星與制片公司簽約問題 用用“簽約簽約”這一聯(lián)系這一聯(lián)系? 用用“合同合同”這一實(shí)體集這一實(shí)體集? 80多路聯(lián)系多路聯(lián)系P771)制片公司有兩個(gè)制片公司有兩個(gè): 影星所屬影星所屬 影片所屬影片所屬兩個(gè)公司兩個(gè)角色兩個(gè)公司兩個(gè)角色影星影星制片公司制片公司影片影片簽約簽約影星所影星所屬公司屬公司影片制影片制造公司造公司81 P7

41、9影星影星制片公司制片公司合同合同影片影片簽約簽約簽約簽約制造制造影星所屬影星所屬( 公司公司1，公司，公司2，影星，片，影星，片 )兩個(gè)公司兩個(gè)聯(lián)系兩個(gè)公司兩個(gè)聯(lián)系弱實(shí)體集弱實(shí)體集822)考慮一個(gè)影星、因一個(gè)影片與一組（任意多個(gè)，擔(dān)不同角色）公考慮一個(gè)影星、因一個(gè)影片與一組（任意多個(gè)，擔(dān)不同角色）公司簽約。司簽約。 不能用任意多個(gè)角色不能用任意多個(gè)角色 不能用任意多個(gè)聯(lián)系不能用任意多個(gè)聯(lián)系 用連接實(shí)體集（合同）實(shí)現(xiàn)用連接實(shí)體集（合同）實(shí)現(xiàn)影星影星制片公司制片公司合同合同影片影片簽約簽約簽約簽約簽約簽約多對多多對多弱實(shí)體集弱實(shí)體集 P85 83 約束的分類約束的分類: 鍵（鍵（keys） 也稱

42、關(guān)鍵字也稱關(guān)鍵字 鍵碼鍵碼 碼碼 -實(shí)體完整性實(shí)體完整性 單值約束（單值約束（single-value constraints） -值在某種情況下具有唯一性值在某種情況下具有唯一性 參照完整性的約束參照完整性的約束-參照關(guān)系參照關(guān)系 引用完整性引用完整性 域的約束域的約束-取值范圍取值范圍 一般約束一般約束-任意斷言任意斷言對約束建模對約束建模E/R模型中表達(dá)完整性約束模型中表達(dá)完整性約束84 一、一、 E/R 模型中的鍵模型中的鍵 實(shí)體集的鍵由實(shí)體集中的一個(gè)或多個(gè)屬性構(gòu)成實(shí)體集的鍵由實(shí)體集中的一個(gè)或多個(gè)屬性構(gòu)成,用來唯用來唯一地標(biāo)識實(shí)體一地標(biāo)識實(shí)體, 且無多余屬性。且無多余屬性。影片影片年份

43、年份片名片名片長片長 E/R 模型中的表示：模型中的表示：85 鍵鍵 （候選碼（候選碼 鍵碼鍵碼 碼）碼） 主鍵主鍵: 用下畫線標(biāo)明用下畫線標(biāo)明 其它鍵其它鍵 不標(biāo)不標(biāo) 或或 另加注釋另加注釋 例例: 身份證號身份證號 車牌號車牌號 學(xué)號學(xué)號 （片名，年份）（片名，年份）.*弱實(shí)體集的鍵屬性可以不在實(shí)體集內(nèi)部。弱實(shí)體集的鍵屬性可以不在實(shí)體集內(nèi)部。86二、二、 單值約束單值約束 每個(gè)實(shí)體每個(gè)實(shí)體 鍵具有唯一性。鍵具有唯一性。 屬性不可分屬性不可分 1NF ；具體實(shí)體的任意屬性最多一個(gè)值；具體實(shí)體的任意屬性最多一個(gè)值 多對一多對一 一對一一對一 （允許空值）（允許空值）87 如如: 職工有唯一部門職工有唯一部門 學(xué)生有唯一的班級學(xué)生有唯一的班級 電影有唯一的制片公司電影有