《數(shù)據(jù)庫(kù)管理與應(yīng)用》教學(xué)PPT_第02單元

1、1數(shù)據(jù)庫(kù)管理與應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)管理與應(yīng)用主講人：高登主講人：高登歡迎進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)的世界歡迎進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)的世界2單元單元2教學(xué)管理系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)教學(xué)管理系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理與應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)管理與應(yīng)用3與整體設(shè)計(jì)的關(guān)系與整體設(shè)計(jì)的關(guān)系教學(xué)管理教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)與實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)管理數(shù)據(jù)庫(kù)管理數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng) 需求分析需求分析概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范化規(guī)范化對(duì)象：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)大二學(xué)生對(duì)象：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)大二學(xué)生地點(diǎn)：教學(xué)做一體化教室地點(diǎn)：教學(xué)做一體化教室2學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)課

2、內(nèi)項(xiàng)目課內(nèi)項(xiàng)目第第1個(gè)個(gè)子項(xiàng)目子項(xiàng)目第第2個(gè)個(gè)任任務(wù)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理與應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)管理與應(yīng)用載體載體4單元目標(biāo)單元目標(biāo)能力目標(biāo)能力目標(biāo) 基本要求：基本要求：能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)庫(kù)能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)庫(kù)E-R模型的建立，模型的建立，并畫出并畫出E-R圖圖較高要求：較高要求：能靈活運(yùn)用能靈活運(yùn)用E-R模型的設(shè)計(jì)方法建立大型數(shù)據(jù)庫(kù)模型的設(shè)計(jì)方法建立大型數(shù)據(jù)庫(kù)E-R模型，正確畫出模型，正確畫出E-R圖圖5知識(shí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo) 了解了解E-R模型的相關(guān)理論；模型的相關(guān)理論；掌握掌握E-R圖的畫法；圖的畫法；掌握利用掌握利用E-R圖進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型設(shè)計(jì)的基本方法。圖進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型設(shè)計(jì)的基本方法

3、。 單元目標(biāo)單元目標(biāo)6單元目標(biāo)單元目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo) 在以小組形式建立在以小組形式建立E-R概念模型時(shí)具有較強(qiáng)的與人溝概念模型時(shí)具有較強(qiáng)的與人溝通、通、 團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力 在檢驗(yàn)在檢驗(yàn)E-R圖時(shí)具有耐心細(xì)致的工作態(tài)度圖時(shí)具有耐心細(xì)致的工作態(tài)度 、實(shí)事求是、實(shí)事求是的自我評(píng)價(jià)和相互評(píng)價(jià)能力的自我評(píng)價(jià)和相互評(píng)價(jià)能力7任務(wù)2任務(wù)任務(wù)2 “學(xué)分制教學(xué)管理系統(tǒng)學(xué)分制教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì) 8任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì) “學(xué)分制教學(xué)管理系統(tǒng)”的管理流程和功能模塊需要反復(fù)研究與論證，確定后就進(jìn)入到系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段。如何按照客戶需求進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)呢？ - E-R圖是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的第二個(gè)

4、階段，即“概念設(shè)計(jì)”階段的圖形化表達(dá)方式。在前一階段需求分析的基礎(chǔ)上，繪制繪制 “學(xué)分學(xué)分制教學(xué)管理系統(tǒng)制教學(xué)管理系統(tǒng)”的的E-R圖圖，然后與教務(wù)處及系部教學(xué)管理人員、教師、學(xué)生等進(jìn)行溝通，討論設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)是否符合用戶的需求。【任務(wù)分析與描述】9任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì) 【相關(guān)知識(shí)與技能】 實(shí)體-關(guān)系模型，E-R（Entity-Relationship） Peter Chen于1976年提出的實(shí)體聯(lián)系方法（Entity Relationship Approach，簡(jiǎn)稱ER方法）。 在實(shí)體聯(lián)系方法中用ER圖表示概念模型，用ER圖表示的概念模型也稱為實(shí)體聯(lián)系模型或ER模型。Pete

5、r ChenER圖的三個(gè)組成元素：圖的三個(gè)組成元素：實(shí)體、聯(lián)系和屬性實(shí)體、聯(lián)系和屬性。10任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì) 在ER圖中，實(shí)體用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實(shí)體名?！鞠嚓P(guān)知識(shí)與技能】 實(shí)體是現(xiàn)實(shí)世界中描述客觀事物的概念，可以是具體的事物，例如，一個(gè)店鋪、一間房、一輛車等；也可以是抽象的事物，例如，一個(gè)小品、一首歌曲、一條短信或一種顏色等。實(shí)體實(shí)體 (Entity)11任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì)【相關(guān)知識(shí)與技能】 屬性是實(shí)體或聯(lián)系具有的信息和特征。 碼(Key)或鍵是屬性的一種，它是實(shí)體間相互區(qū)別的惟一標(biāo)識(shí)。 在ER圖中，屬性用橢圓形表示，橢圓形內(nèi)寫明屬性的名稱，用無(wú)向邊將其與相應(yīng)

6、的實(shí)體連接起來(lái)，一般用下劃線標(biāo)注作為主鍵的屬性。屬性屬性 (Attribute)注意： 一個(gè)實(shí)體的所有實(shí)例都具有共同屬性。屬性的個(gè)數(shù)由用戶對(duì)信息的需求決定。 12任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì)聯(lián)系聯(lián)系 (Relationship)在E-R圖中，聯(lián)系用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無(wú)向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來(lái)，同時(shí)在無(wú)向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型。 一對(duì)一關(guān)系（一對(duì)一關(guān)系（1 : 1） 一對(duì)多關(guān)系（一對(duì)多關(guān)系（1 : n） 多對(duì)多關(guān)系（多對(duì)多關(guān)系（m : n）【相關(guān)知識(shí)與技能】13任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì)【相關(guān)知識(shí)與技能】 思考思考請(qǐng)描述以下ER圖代表的含義，并且填寫相應(yīng)的實(shí)體間的關(guān)系。1

7、4任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì)【相關(guān)知識(shí)與技能】step1:局部ER圖設(shè)計(jì)step2:全局ER圖設(shè)計(jì)及優(yōu)化 實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建 15任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì)【相關(guān)知識(shí)與技能】 在設(shè)計(jì)局部時(shí)首先要確定局部在設(shè)計(jì)局部時(shí)首先要確定局部ER圖設(shè)計(jì)的范圍，規(guī)模圖設(shè)計(jì)的范圍，規(guī)模較大的軟件系統(tǒng)包括多個(gè)子系統(tǒng)。較大的軟件系統(tǒng)包括多個(gè)子系統(tǒng)。實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建局部ER圖設(shè)計(jì) 16任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì)【相關(guān)知識(shí)與技能】 在確定的范圍內(nèi)，尋找和識(shí)別實(shí)體，確定實(shí)體的鍵。在確定的范圍內(nèi)，尋找和識(shí)別實(shí)體，確定實(shí)體的鍵。 在需求文檔中根據(jù)人員、組織、物品、事件等

8、名詞來(lái)尋找實(shí)體；在需求文檔中根據(jù)人員、組織、物品、事件等名詞來(lái)尋找實(shí)體； 實(shí)體找到后，給實(shí)體取一個(gè)合適的名稱，給實(shí)體正確命名時(shí)，實(shí)體找到后，給實(shí)體取一個(gè)合適的名稱，給實(shí)體正確命名時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)實(shí)體之間的差別；可以發(fā)現(xiàn)實(shí)體之間的差別； 根據(jù)實(shí)體的特點(diǎn)，標(biāo)識(shí)實(shí)體的主鍵。根據(jù)實(shí)體的特點(diǎn)，標(biāo)識(shí)實(shí)體的主鍵。 實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建局部ER圖設(shè)計(jì) 17任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì)【相關(guān)知識(shí)與技能】 對(duì)于識(shí)別出的實(shí)體，進(jìn)行兩兩組合，判斷實(shí)體之間是對(duì)于識(shí)別出的實(shí)體，進(jìn)行兩兩組合，判斷實(shí)體之間是否存在聯(lián)系，聯(lián)系的類型是否存在聯(lián)系，聯(lián)系的類型是1:1，1:n，m:n，如果是，如果是m:n的聯(lián)系，考

9、慮是否可以分解，增加關(guān)聯(lián)實(shí)體，使之的聯(lián)系，考慮是否可以分解，增加關(guān)聯(lián)實(shí)體，使之成為成為1:n的聯(lián)系。的聯(lián)系。 實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建局部ER圖設(shè)計(jì) 18任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì)【相關(guān)知識(shí)與技能】 屬性是描述實(shí)體的特征和組成，也是分類的依據(jù)。 相同實(shí)體應(yīng)該具有相同數(shù)量的屬性、名稱、數(shù)據(jù)類型。 在實(shí)體的屬性中，去掉軟件系統(tǒng)不需要的屬性。 有的需要人為的增加屬性，同時(shí)考慮實(shí)體的鍵是否需要人工定義，如果實(shí)體缺少明確的主鍵，可以手工為其設(shè)置主鍵。 如果實(shí)體和屬性之間沒(méi)有明顯的區(qū)別，能作為屬性對(duì)待的，盡量作為屬性對(duì)待。 定義屬性的基本原則是：屬性是不可再分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，屬性中不能包含其他

10、屬性；屬性不能與其他實(shí)體有聯(lián)系，聯(lián)系是實(shí)體之間的聯(lián)系。 實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建局部ER圖設(shè)計(jì) 19任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì)【相關(guān)知識(shí)與技能】實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建全局ER圖設(shè)計(jì)及優(yōu)化 局部ER圖設(shè)計(jì)好后，需要將所有的局部ER圖集成起來(lái)，形成一個(gè)全局ER圖。20任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì)【相關(guān)知識(shí)與技能】實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建全局ER圖設(shè)計(jì)及優(yōu)化 n 合并合并 合并局部合并局部ER圖的主要目的是消除沖突，生成初步圖的主要目的是消除沖突，生成初步ER圖。圖。 不同的局部不同的局部ER圖面向不同的應(yīng)用，可能由不同的圖面向不同的應(yīng)用，可能由不同的

11、人進(jìn)行設(shè)計(jì)或同一個(gè)人不同時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)，各個(gè)局人進(jìn)行設(shè)計(jì)或同一個(gè)人不同時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)，各個(gè)局部部ER圖可能存在許多不一致的地方，稱之為沖突，圖可能存在許多不一致的地方，稱之為沖突，合并局部合并局部ER圖時(shí)，消除沖突是工作的關(guān)鍵。圖時(shí)，消除沖突是工作的關(guān)鍵。 21任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì)【相關(guān)知識(shí)與技能】實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建全局ER圖設(shè)計(jì)及優(yōu)化 n 沖突沖突 屬性沖突相同的屬性在不同的相同的屬性在不同的ER圖中屬性值的類型、取值范圖中屬性值的類型、取值范圍或單位不同。圍或單位不同。 命名沖突相同的實(shí)體或?qū)傩栽诓煌木植肯嗤膶?shí)體或?qū)傩栽诓煌木植縀R圖中有不同的名圖中有不同的

12、名字，不同的實(shí)體或?qū)傩杂邢嗤拿?。字，不同的?shí)體或?qū)傩杂邢嗤拿帧?結(jié)構(gòu)沖突同一事物在不同的局部同一事物在不同的局部ER圖中，有的作為實(shí)體，有圖中，有的作為實(shí)體，有的作為屬性；相同的實(shí)體在不同的局部的作為屬性；相同的實(shí)體在不同的局部ER圖中屬性圖中屬性的個(gè)數(shù)不一致；同一實(shí)體的在局部的個(gè)數(shù)不一致；同一實(shí)體的在局部ER圖中鍵不同；圖中鍵不同；實(shí)體間的聯(lián)系在不同的局部實(shí)體間的聯(lián)系在不同的局部ER圖中聯(lián)系的類型不同。圖中聯(lián)系的類型不同。 22任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì)【相關(guān)知識(shí)與技能】實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建實(shí)體聯(lián)系模型的創(chuàng)建全局ER圖設(shè)計(jì)及優(yōu)化 n 重構(gòu) 重構(gòu)的目的是消除不必要的冗余，生成基本的

13、重構(gòu)的目的是消除不必要的冗余，生成基本的ER圖。圖。 冗余屬性是指可以用其他屬性導(dǎo)出的屬性。冗余屬性是指可以用其他屬性導(dǎo)出的屬性。 冗余的實(shí)體聯(lián)系是指可以通過(guò)其他實(shí)體之間的聯(lián)系導(dǎo)冗余的實(shí)體聯(lián)系是指可以通過(guò)其他實(shí)體之間的聯(lián)系導(dǎo)出的聯(lián)系。出的聯(lián)系。 冗余屬性和冗余實(shí)體聯(lián)系容易破壞數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性，冗余屬性和冗余實(shí)體聯(lián)系容易破壞數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性，給數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)增加困難，應(yīng)該予以消除。給數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)增加困難，應(yīng)該予以消除。 23【任務(wù)實(shí)施與拓展】任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì) 明確實(shí)體并標(biāo)識(shí)實(shí)體屬性明確實(shí)體并標(biāo)識(shí)實(shí)體屬性 “學(xué)分制教學(xué)管理系統(tǒng)”數(shù)據(jù)庫(kù)中需要的對(duì)象或?qū)嶓w為：學(xué)生、教師、系部、專業(yè)、班級(jí)、課

14、程、成績(jī)。每個(gè)對(duì)象的具體屬性如下： 學(xué)生學(xué)生：學(xué)號(hào)、姓名、入學(xué)及畢業(yè)年份、系部、專業(yè)、班級(jí)、性別、年齡、出生日期、聯(lián)系地址、郵編、密碼。教師教師：教工號(hào)、姓名、所在系部、性別、年齡、出生日期、職稱、密碼、是否管理員。系部系部：系部編碼、系部名稱、專業(yè)名稱、系部簡(jiǎn)介。班級(jí)班級(jí)：班級(jí)編碼、班級(jí)名稱、系部、系部開(kāi)設(shè)時(shí)間、班主任。課程課程：課程編碼、課程名稱、系部、課時(shí)、學(xué)分、課程描述。成績(jī)成績(jī)：學(xué)號(hào)、課程、班級(jí)、平時(shí)成績(jī)、期中成績(jī)、期末成績(jī)、總成績(jī)、補(bǔ)考成績(jī)、課程學(xué)分、鎖定標(biāo)志。24【任務(wù)實(shí)施與拓展】任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì)25任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì) 標(biāo)識(shí)實(shí)體間關(guān)系標(biāo)識(shí)實(shí)體間關(guān)系

15、關(guān)系模型數(shù)據(jù)庫(kù)中每個(gè)對(duì)象并非孤立的，它們是相互關(guān)聯(lián)的。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，要標(biāo)識(shí)出對(duì)象之間的關(guān)系。 學(xué)生與班級(jí)、系部有從屬關(guān)系。即學(xué)生從屬于班級(jí)，班級(jí)從屬于系部。 教師與系部有從屬關(guān)系。即教師從屬于系部。 課程與系部有從屬關(guān)系。即課程從屬于系部。 成績(jī)與學(xué)生、課程有從屬關(guān)系。即成績(jī)既從屬于學(xué)生，也從屬于課程。 學(xué)生與課程存在關(guān)系，即每個(gè)學(xué)期，每個(gè)學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)際情況，要選擇課程學(xué)習(xí)。 教師與課程存在關(guān)系，即每個(gè)學(xué)期，根據(jù)教師的實(shí)際情況，系部管理者要分配教學(xué)任務(wù)（課程）給每個(gè)教師，實(shí)施教學(xué)?！救蝿?wù)實(shí)施與拓展】26任務(wù)2 “教學(xué)管理系統(tǒng)”概念設(shè)計(jì) 標(biāo)識(shí)實(shí)體間關(guān)系標(biāo)識(shí)實(shí)體間關(guān)系【任務(wù)實(shí)施與拓展】27

16、第02單元小結(jié)28第02單元小結(jié) 本單元詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)階段的具體方法，并介紹了E-R圖的設(shè)計(jì)思路。與之相關(guān)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)主要有： 實(shí)體-關(guān)系（E-R）模型，實(shí)體和屬性的概念，實(shí)體間的關(guān)系形式：一對(duì)一關(guān)系、一對(duì)多關(guān)系和多對(duì)多關(guān)系。E-R圖的繪制方法。29學(xué)生學(xué)生課程課程學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)課程號(hào)課程名學(xué)時(shí)學(xué)號(hào)mn姓名性別常見(jiàn)錯(cuò)誤常見(jiàn)錯(cuò)誤1 實(shí)體和屬性之間，實(shí)體和屬性之間，實(shí)體和聯(lián)系之間應(yīng)實(shí)體和聯(lián)系之間應(yīng)使用使用無(wú)向邊無(wú)向邊，而非，而非有向邊有向邊30常見(jiàn)錯(cuò)誤常見(jiàn)錯(cuò)誤2 聯(lián)系的無(wú)向邊旁聯(lián)系的無(wú)向邊旁應(yīng)標(biāo)上聯(lián)系的類應(yīng)標(biāo)上聯(lián)系的類型（型（1 : 1，1 : n或或m : n） 學(xué)生學(xué)生課程課程學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)課程號(hào)課程名學(xué)時(shí)學(xué)號(hào)姓名性別31常見(jiàn)錯(cuò)誤常見(jiàn)錯(cuò)誤3 聯(lián)系的類型分析錯(cuò)誤聯(lián)系的類型分析錯(cuò)誤 一門課程有多個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)一門課程有多個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)多門課程一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)多門課程學(xué)生學(xué)生課程課程學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)課程號(hào)課程名