數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計要與應用程序設(shè)計相結(jié)合學習教案

1、會計學1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計要與應用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計要與應用(yngyng)程序程序設(shè)計相結(jié)合設(shè)計相結(jié)合第一頁，共96頁。2 設(shè)計包含設(shè)計包含(bohn)(bohn)兩方面：兩方面：1 1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)設(shè)計：設(shè)計： 概念結(jié)構(gòu)概念結(jié)構(gòu)(jigu) (jigu) 邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)(jigu) (jigu) 物理結(jié)構(gòu)物理結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)2 2）行為）行為(xngwi)(xngwi)設(shè)計：設(shè)計： 應用程序、事務處理等應用程序、事務處理等結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計與與行為設(shè)計行為設(shè)計是相互影響的。是相互影響的。 （軟工與數(shù)據(jù)庫）（軟工與數(shù)據(jù)庫）第1頁/共96頁第二頁，共96頁。3 核心核

2、心(hxn)(hxn)是是: :邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計與存儲結(jié)構(gòu)的設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計與存儲結(jié)構(gòu)的設(shè)計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(shj)(shj)方法方法 運用軟件工程的思想與方法運用軟件工程的思想與方法, , 根據(jù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點根據(jù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的特點, , 提出了各種準則提出了各種準則(zhnz)(zhnz)與設(shè)計規(guī)程。與設(shè)計規(guī)程。第2頁/共96頁第三頁，共96頁。4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(shj)(shj)步驟步驟: :2.2.概念結(jié)構(gòu)設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 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(jinmng) (jin

3、mng) 避免設(shè)計出錯避免設(shè)計出錯 通常：通常：E-RE-R模型模型1.1.需求需求(xqi)(xqi)分析分析 對現(xiàn)實世界中的應用問題進行分析整理對現(xiàn)實世界中的應用問題進行分析整理第3頁/共96頁第四頁，共96頁。5 全局邏輯結(jié)構(gòu)全局邏輯結(jié)構(gòu)(jigu) (jigu) 局部邏輯結(jié)局部邏輯結(jié)構(gòu)構(gòu)(jigu)(jigu) 含數(shù)據(jù)約束含數(shù)據(jù)約束 通常：一組關(guān)系通常：一組關(guān)系(gun x)(gun x)模式模式 基本表基本表 視圖視圖 根據(jù)具體根據(jù)具體DBMSDBMS使用的數(shù)據(jù)模型進行設(shè)計使用的數(shù)據(jù)模型進行設(shè)計 與計算機軟硬件相關(guān)與計算機軟硬件相關(guān)(xinggun) (xinggun) 專業(yè)人員進行

4、應用程序設(shè)計的依據(jù)專業(yè)人員進行應用程序設(shè)計的依據(jù) 3. 3.邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計第4頁/共96頁第五頁，共96頁。6 4. 4.數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計 存儲結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計存儲結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計 數(shù)據(jù)、索引、日志、備份數(shù)據(jù)、索引、日志、備份(bi fn)(bi fn)的的 存儲位置、存儲結(jié)構(gòu)、相應的系統(tǒng)配置。存儲位置、存儲結(jié)構(gòu)、相應的系統(tǒng)配置。 6. 6.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運行(ynxng)(ynxng)與維護與維護5.5.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實現(xiàn)(shxin)(shxin)（實施）（實施） 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫對象創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫對象 編程編程 . .第5頁/共96頁第六頁，共96頁。

5、7 按用戶觀點按用戶觀點(gundin) (gundin) 按機器觀點按機器觀點(gundin)(gundin)現(xiàn)實世界現(xiàn)實世界 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 ( (機器世界機器世界) ) ( (信息世界信息世界) )2.2 2.2 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型第6頁/共96頁第七頁，共96頁。8 數(shù)據(jù)模型三要素數(shù)據(jù)模型三要素術(shù)語術(shù)語(shy)(shy)：數(shù)據(jù)模型與概念模：數(shù)據(jù)模型與概念模型型 第7頁/共96頁第八頁，共96頁。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)(jngti)(jngti)： 對事物性質(zhì)的描述以及事物之間聯(lián)系

6、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)模型三要素數(shù)據(jù)模型三要素：如如: :記錄型、數(shù)據(jù)項、類型記錄型、數(shù)據(jù)項、類型(lixng)(lixng)、寬度、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。第8頁/共96頁第九頁，共96頁。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)行的操縱的集合對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)允許執(zhí)行的操縱的集合(jh)(jh)及規(guī)則。及規(guī)則。 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)數(shù)據(jù)(shj)(shj)的完整性約束：的完整

7、性約束： 保證數(shù)據(jù)保證數(shù)據(jù)(shj)(shj)的正確有效。的正確有效。第9頁/共96頁第十頁，共96頁。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：兩個記錄型基本層次聯(lián)系：兩個記錄型Ri、Rj具有具有(jyu)一對多一對多(包括一對一包括一對一)聯(lián)系聯(lián)系Lij 。稱。稱Lij為基本層次聯(lián)系，為基本層次聯(lián)系， 稱稱Ri為雙為雙親記錄，稱親記錄，稱Rj為子女記錄。為子女記錄。 例：雙親記錄例：雙親記錄 子女記錄子女記錄 - 學院學院 學科部學科部 學生學生 學生成績學生成績第10頁/共

8、96頁第十一頁，共96頁。121.1.層次模型層次模型2.2. 定義：滿足下述兩個條件的定義：滿足下述兩個條件的“基本層次聯(lián)系基本層次聯(lián)系”的集合的集合3.3. 1) 1) 具有且僅有一個具有且僅有一個(y )(y )結(jié)點無雙親結(jié)點無雙親( (該節(jié)點為樹根該節(jié)點為樹根) )4.4. 2) 2) 其它結(jié)點有且僅有一個其它結(jié)點有且僅有一個(y )(y )雙親雙親5.5.例例1 1： 工廠工廠6.6. 7.7. 科室科室 車間車間 樹結(jié)構(gòu)樹結(jié)構(gòu)8.8. 9.9. 班組班組 子女子女 唯一雙親唯一雙親10.10. 第11頁/共96頁第十二頁，共96頁。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

9、模型中的表示 例：學生例：學生 S 與與 課程課程 C m:n 法法1：冗余結(jié)點：冗余結(jié)點(ji din)法法 S SNO SNAME SEX C CNO CNAME C CNO CNAME S SNO SNAME SEX 法法2：虛擬結(jié)點：虛擬結(jié)點(ji din)法法(用指引元指向被替代的結(jié)點用指引元指向被替代的結(jié)點(ji din) S SNO SNAME SEX C CNO CNAME C V.C S V.S第12頁/共96頁第十三頁，共96頁。14 *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(yush) 數(shù)據(jù)操縱數(shù)據(jù)操縱:查詢、增查詢、增 、刪、刪 、改。、改。 完整

10、性約束完整性約束(yush): 沒雙親不能插入子女沒雙親不能插入子女 子女與雙親同時刪除子女與雙親同時刪除 更新所有相應記錄更新所有相應記錄(冗余結(jié)點冗余結(jié)點)第13頁/共96頁第十四頁，共96頁。15 *層次模型的存儲結(jié)構(gòu)層次模型的存儲結(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(zn)兄弟指引元法（兩種指針）兄弟指引元法（兩種指針） 第14頁/共96頁第十五頁，共96頁。16*層次模型的優(yōu)點與缺點層次模型的優(yōu)點與缺點 優(yōu)點：

11、優(yōu)點： #模型簡單易操縱模型簡單易操縱 #實體間聯(lián)系固定，實體間聯(lián)系固定， 預先定義預先定義(dngy)好的應用系統(tǒng)性能優(yōu)好的應用系統(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：缺點： #應用為非樹形結(jié)構(gòu)時，使用不便應用為非樹形結(jié)構(gòu)時，使用不便 #存取必須按照定義存取必須按照定義(dngy)好的存取路徑進行好的存取路徑進行 #邏輯獨立性不高邏輯獨立性不高第15頁/共96頁第十六頁，共96頁。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) 允許有一個以上允許有一個以上(yshng)(yshng)結(jié)

12、點無雙親結(jié)點無雙親 2) 2) 至少有一個結(jié)點有一個以上至少有一個結(jié)點有一個以上(yshng)(yshng)的雙親的雙親 或有一個以上或有一個以上(yshng)(yshng)的與雙親的聯(lián)系的與雙親的聯(lián)系第16頁/共96頁第十七頁，共96頁。18 例：供應商例：供應商 零件零件 兩個基本層次兩個基本層次 兩個結(jié)點無雙親兩個結(jié)點無雙親 聯(lián)系聯(lián)系 (set) (set) 供應關(guān)系供應關(guān)系(gun x) (gun x) 描述描述m:n m:n 有兩個雙親結(jié)點有兩個雙親結(jié)點 工工 人人 使用使用 維修維修 有兩個與雙親的聯(lián)系有兩個與雙親的聯(lián)系 設(shè)設(shè) 備備 第17頁/共96頁第十八頁，共96頁。19* D

13、BTG系統(tǒng)：系統(tǒng)： a. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)項、記錄數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)項、記錄(jl)、系、系(set) 系：二級樹系：二級樹 A 首記錄首記錄(jl)型型 1：N B 屬記錄屬記錄(jl)型型 系型系型 (一個一個)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 第18頁/共96頁第十九頁，共96頁。20b.數(shù)據(jù)操縱數(shù)據(jù)操縱 查詢、增查詢、增 、刪、刪 、改。、改。 查詢有多種方法查詢有多種方法(fngf) 存取機制：入口點、導航、存取機制：入口點、

14、導航、DBK直接存取直接存取 DML：(略略) 第19頁/共96頁第二十頁，共96頁。21c. 完整性約束完整性約束: 可插入無雙親可插入無雙親(shungqn)的子女的子女 可只刪除雙親可只刪除雙親(shungqn) 維護時無須考慮冗余節(jié)點的處理維護時無須考慮冗余節(jié)點的處理 也可以：也可以： 不插入無雙親不插入無雙親(shungqn)的子女的子女 刪除雙親刪除雙親(shungqn)刪子女刪子女第20頁/共96頁第二十一頁，共96頁。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(帶有指向首記錄帶有指向首記錄(jl)的指針的指針)第21頁/共96頁第二

15、十二頁，共96頁。23*網(wǎng)狀模型的優(yōu)點與缺點網(wǎng)狀模型的優(yōu)點與缺點 便于描述便于描述(mio sh)多對多聯(lián)系多對多聯(lián)系(多個一對多多個一對多) 存取時沿存取路徑、顧及各個范圍（系、記錄）的當前存取時沿存取路徑、顧及各個范圍（系、記錄）的當前值，繁瑣。值，繁瑣。 邏輯獨立性不高邏輯獨立性不高第22頁/共96頁第二十三頁，共96頁。24(二二)關(guān)系關(guān)系(gun x)模型模型 關(guān)系：命名關(guān)系：命名(mng mng)(mng mng)的二維表的二維表 元組：表中一行元組：表中一行 屬性：表中一列，列名稱屬性名屬性：表中一列，列名稱屬性名 關(guān)系模式：關(guān)系名關(guān)系模式：關(guān)系名( (屬性名屬性名1 1，屬性名

16、，屬性名22屬性屬性n)n)1.1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(sh j ji u)(sh j ji u)用一組表來表示事用一組表來表示事物及事物間的聯(lián)系物及事物間的聯(lián)系第23頁/共96頁第二十四頁，共96頁。25 例：供應商例：供應商 Suppliers (Sno,Sname,State,City) Suppliers (Sno,Sname,State,City) 零件零件(ln jin) Parts(Pno,Pname,Size,Color)(ln jin) Parts(Pno,Pname,Size,Color) Parts Parts 供應商與零件供應商與零件(ln jin) SP(Sno(ln

17、jin) SP(Sno，PnoPno，Quantity) Quantity) 兩個實體集兩個實體集 多對多多對多 關(guān)系關(guān)系(gun x)(gun x)必須是規(guī)范化的必須是規(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 第24頁/共96頁第二十五頁，共96頁。26 實體實體(sht)完整性完整性 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)系模型關(guān)系模型(mxng)的操縱與完整性約束的操縱與完整性約束查詢查詢(chxn)、增、增 、刪、刪 、改、改第25頁/共96頁第二十六頁，共96頁。273.關(guān)系模型的存儲關(guān)系模型的存儲(cn c

18、h)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 實體集實體集 表表 數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)文件 聯(lián)系聯(lián)系第26頁/共96頁第二十七頁，共96頁。28 4. 4.關(guān)系模型的優(yōu)點：關(guān)系模型的優(yōu)點： 1) 1) 描述的一致性描述的一致性實體實體(sht)(sht)集與聯(lián)系均用關(guān)系描述集與聯(lián)系均用關(guān)系描述 例：例：Employees(Eno,Ename,Eaddr,Dno) Employees(Eno,Ename,Eaddr,Dno) 職工與部門職工與部門 n:1 n:1 Departments(Dno,Dname,Manager) Departments(Dno,Dname,Manager) 術(shù)語術(shù)語(shy)(shy)：關(guān)系：關(guān)系 聯(lián)系聯(lián)系

19、第27頁/共96頁第二十八頁，共96頁。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 即原始數(shù)據(jù)與結(jié)果即原始數(shù)據(jù)與結(jié)果(ji gu)(ji gu)數(shù)據(jù)都是二維表。數(shù)據(jù)都是二維表。 關(guān)系模型概念簡單關(guān)系模型概念簡單 易學易用易學易用 且有嚴格數(shù)學且有嚴格數(shù)學(shxu)(shxu)基礎(chǔ)基礎(chǔ)第28頁/共96頁第二十九頁，共96頁。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(Sno Suppliers(Sno，SnameSname，StateState，City) City) 供應商實體供應商實體(sht)(sht)集集 關(guān)系

20、關(guān)系SuppliersSuppliers Parts(Pno,Pname,Size,Color) Parts(Pno,Pname,Size,Color) 零件實體零件實體(sht)(sht)集集 關(guān)系關(guān)系PartsParts SP(Sno SP(Sno，PnoPno，Quantity) Quantity) 供應商與零件聯(lián)系供應商與零件聯(lián)系 關(guān)系關(guān)系SPSP4)4)存儲路徑存儲路徑(ljng)(ljng)透明透明第29頁/共96頁第三十頁，共96頁。315.關(guān)系模型(mxng)的缺點 存取路徑透明 查詢優(yōu)化問題 對新的需求難以適應( (三三) )其他數(shù)據(jù)模型其他數(shù)據(jù)模型 面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο?dux

21、ing)(duxing)模型模型 對象對象(duxing)(duxing)關(guān)系模型關(guān)系模型第30頁/共96頁第三十一頁，共96頁。322.3 概念模型概念模型 按用戶觀點按用戶觀點(gundin) 按機器觀點按機器觀點(gundin)現(xiàn)實世界現(xiàn)實世界 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 (機器世界機器世界) (信息世界信息世界)第31頁/共96頁第三十二頁，共96頁。33概念模型的基本概念概念模型的基本概念1.1.實體實體(Entity)(Entity)： 一個具體一個具體(jt)(jt)或抽象的事物或抽象的事物 可區(qū)分的可區(qū)分的

22、例如：一個學生、一個帳戶、例如：一個學生、一個帳戶、 一張支票、一份合同。一張支票、一份合同。第32頁/共96頁第三十三頁，共96頁。342.屬性屬性(Attribute)： 事物某方面的特性事物某方面的特性 例如：學號、姓名例如：學號、姓名(xngmng)、年齡、年齡3.域域(Domain)： 屬性的取值范圍屬性的取值范圍 例如例如(lr)：年齡在：年齡在15-35之間之間第33頁/共96頁第三十四頁，共96頁。354.4.實體、實體集：實體、實體集： 實體型即類型，由實體名及屬性名表示。同型實體具有共實體型即類型，由實體名及屬性名表示。同型實體具有共同的性質(zhì)，因此，用相同屬性描述。同的性質(zhì)

23、，因此，用相同屬性描述。 實體型：學生實體型：學生(xu sheng)(xu sheng)(學號，姓名，年齡學號，姓名，年齡) ) 實體實體(sht)(sht)集集: :同型實體同型實體(sht)(sht)的集合的集合 如：如：全體學生全體學生 書上書上 實體實體(sht)(sht)集集: : 包含實體包含實體(sht)(sht)型的概念型的概念 實體實體(sht)(sht)：張三：張三(02070011,(02070011,張三張三,20),20)第34頁/共96頁第三十五頁，共96頁。36 5. 5. 實體實體(sht)(sht)集之間的聯(lián)系集之間的聯(lián)系 按聯(lián)系中實體按聯(lián)系中實體(sht)

24、(sht)集的數(shù)目分：集的數(shù)目分：二元聯(lián)系：兩個二元聯(lián)系：兩個(lin )(lin )實體集之間的聯(lián)系實體集之間的聯(lián)系 多元聯(lián)系：三個或多于三個實體集之間的聯(lián)系多元聯(lián)系：三個或多于三個實體集之間的聯(lián)系 一元遞歸：一個實體集內(nèi)部的聯(lián)系一元遞歸：一個實體集內(nèi)部的聯(lián)系第35頁/共96頁第三十六頁，共96頁。37（一）（一） 二元聯(lián)系二元聯(lián)系(linx)(linx)一對一聯(lián)系一對一聯(lián)系(linx) (linx) 一對多聯(lián)系一對多聯(lián)系(linx)(linx)多對多聯(lián)系多對多聯(lián)系(linx)(linx) 二元聯(lián)系二元聯(lián)系(linx)(linx)按實體集間實體的映射可分為：按實體集間實體的映射可分為：第36

25、頁/共96頁第三十七頁，共96頁。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(bn chn) )(bn chn) ) 實體集實體集1 1中的每一個實體，在實體集中的每一個實體，在實體集2 2中至多中至多 有一個有一個實體與之聯(lián)系，反之亦然。實體與之聯(lián)系，反之亦然。 班級班級(bnj)班長班長(bn chn)第37頁/共96頁第三十八頁，共96頁。39 2) 2)一對多聯(lián)系（例：班級一對多聯(lián)系（例：班級 與與 學生）學生） 實體集實體集1 1中的每一個中的每一個(y )(y )實體，在實體集實體，在實體集2 2中有中有n n 個（個（n=0n=0）實體與之聯(lián)系；實體

26、集實體與之聯(lián)系；實體集2 2中的每一個中的每一個(y )(y )實體，在實體集實體，在實體集1 1中至中至多多 有一個有一個(y )(y )實體與之聯(lián)系。實體與之聯(lián)系。班級班級(bnj)學生學生(xu sheng)第38頁/共96頁第三十九頁，共96頁。403)3)多對多聯(lián)系（例：學生多對多聯(lián)系（例：學生 與與 課程）課程） 實體實體(sht)(sht)集集1 1中的每一個實體中的每一個實體(sht)(sht)，在實體，在實體(sht)(sht)集集2 2中中n n 個（個（n=0n=0）實體）實體(sht)(sht)與之聯(lián)系；反之亦然。與之聯(lián)系；反之亦然。學生學生(xu sheng)課程課程

27、(kchng)第39頁/共96頁第四十頁，共96頁。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)系的實體參與聯(lián)系的實體(sht)(sht)集個數(shù)大于二集個數(shù)大于二 角色角色 例例1 1：學生：學生 教師教師(jiosh) (jiosh) 課程課程 三者之間的三者之間的“教教學學”聯(lián)系聯(lián)系 一個學生選一門課程、可以對應多位老師一個學生選一門課程、可以對應多位老師 一位老師教一門課程、可以對應許多學生一位老師教一門課程、可以對應許多學生 一個學生聽一位老師的課、可以對應不同的課一個學生聽一位老師的課、可以對應不同的課程程 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

28、中的多元聯(lián)系中的“多多”第40頁/共96頁第四十一頁，共96頁。42 例例2：影星、影片：影星、影片(yngpin)與制片廠的聯(lián)系與制片廠的聯(lián)系 一位影星因一部影片一位影星因一部影片(yngpin)與一個制片廠簽約與一個制片廠簽約 一個制片廠因一部影片一個制片廠因一部影片(yngpin)與若干影星簽約與若干影星簽約 一個制片廠、一個影星因不同的影片一個制片廠、一個影星因不同的影片(yngpin)多次多次簽約簽約 多元多元(du yun)聯(lián)系中的聯(lián)系中的“一一”與與“多多”第41頁/共96頁第四十二頁，共96頁。43 （三）（三） 一元一元(y yun)(y yun)遞歸聯(lián)系遞歸聯(lián)系 實體集內(nèi)部

29、，不同實體之間的聯(lián)系實體集內(nèi)部，不同實體之間的聯(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 這一實體集這一實體集 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 實體集內(nèi)部實體集內(nèi)部(nib)(nib)的的“管理管理”聯(lián)系聯(lián)系 是一個一元遞歸聯(lián)系是一個一元遞歸聯(lián)系 這里是一個一對多聯(lián)系這里是一個一對多聯(lián)系 也有多對多也有多對多第42頁/共96頁第四十三頁，共96頁。44 EEntity EEntity 實體實體(sht)(sht) RRelationship RRelationship 聯(lián)系聯(lián)系模型

30、表示法模型表示法 E/R E/R模型是一種模型是一種(y zhn)(y zhn)圖形方法圖形方法 E/R E/R圖圖第43頁/共96頁第四十四頁，共96頁。45 1. 1.實體實體(sht)(sht)集集: : 2. 2.聯(lián)系聯(lián)系: :學生學生(xu sheng)一對一一對一多對一多對一多對多多對多學生學生班級班級在在班長班長班級班級負責負責課程課程學生學生選修選修第44頁/共96頁第四十五頁，共96頁。463.多元多元(du yun)聯(lián)系聯(lián)系:供應商供應商零件零件工程工程供應供應三元聯(lián)系是因為三元聯(lián)系是因為“供應供應”活動活動(hu dng)涉及三個實體集涉及三個實體集這里這里, 三者之間是

31、多對多的聯(lián)系三者之間是多對多的聯(lián)系第45頁/共96頁第四十六頁，共96頁。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”活動活動(hu dng)涉及三個實體集涉及三個實體集,是三元聯(lián)系是三元聯(lián)系多個影星多個影片對應一個制片公司多個影星多個影片對應一個制片公司*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”范疇范疇第46頁/共96頁第四十七頁，共96頁。484.角色角色(ju s):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)集在同一個聯(lián)系中，一個實體集在聯(lián)系中可能出現(xiàn)一次以在同一個聯(lián)系中，一個實體集在聯(lián)系中可能出現(xiàn)一次以上，將實體集

32、在聯(lián)系中的角色，用文字上，將實體集在聯(lián)系中的角色，用文字(wnz)標在與聯(lián)標在與聯(lián)系的連線上系的連線上一元一元(y yun)遞歸遞歸第47頁/共96頁第四十八頁，共96頁。495. 實體集的屬性實體集的屬性(shxng) 、 聯(lián)系的聯(lián)系的屬性屬性(shxng):供應商供應商零件零件工程工程供應供應數(shù)量數(shù)量名稱名稱地點地點地地址址名稱名稱名稱名稱規(guī)格規(guī)格第48頁/共96頁第四十九頁，共96頁。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；制片公司裁；影星的名字、地址；制片公司(

33、n s)(n s)的名稱、地的名稱、地址。址。 一個制片公司一個制片公司(n s)(n s)可以拍攝多部電影；每一部可以拍攝多部電影；每一部電影只屬于一個制片公司電影只屬于一個制片公司(n s)(n s)。 每一部影片有多位影星參加攝制；每一位影星可以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。拍攝多部影片。 設(shè)計設(shè)計E-RE-R圖圖幾個幾個(j )(j )例子例子第49頁/共96頁第五十頁，共96頁。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片長片長體體裁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第50頁/共96頁第五十一頁，共96頁。52 設(shè)計設(shè)計(shj)

34、E-R(shj)E-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, ,需要存儲影片需要存儲影片(yngpin)(yngpin)的片名、年份、片長、體裁；影星的名字、地址；制的片名、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。 以及以及(yj)(yj)每一位影星與每一個制片公司簽約出演每一部每一位影星與每一個制片公司簽約出演每一部影片的薪水。影片的薪水。 一個制片公司可與一個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； 一個影星簽約一部電影，對應一個影星簽約一部電影，對應唯一唯一的制片公司；的制片公司

35、； 一個制片公司與一位影星，可以簽約一個制片公司與一位影星，可以簽約多部多部電影電影第51頁/共96頁第五十二頁，共96頁。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年份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(fng n)1 ：P78 圖圖4-7第52頁/共96頁第五十三頁，共96頁。54方案方案(fng n)2(fng n)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(linx)的屬性而給的屬性而給出的替代方案出的替代方案.當實體只有作為標當實體只有作為標識的唯一屬性時識的唯一屬性時, 此此法不可取法不可

36、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年份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薪水薪水第53頁/共96頁第五十四頁，共96頁。55例：庫存例：庫存(kcn)(kcn)管理管理: :涉及管理員、倉庫、零件及庫存涉及管理員、倉庫、零件及庫存(kcn)(kcn)信息。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倉庫工作；每一管理員只在一個倉庫工作； 每一個倉庫的管理員中有一個負責人。每一個倉庫的管理員中有一個負責人。 每一種零件存放于若干倉庫；每一種零件存放于若干倉庫； 每一倉庫存每一倉庫存(kcn)(kcn)放若干種零件。放若干種零件。管

37、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每一倉庫中每一種(y zhn)(y zhn)零件的數(shù)量零件的數(shù)量第54頁/共96頁第五十五頁，共96頁。56職工職工(zhgng)簡單起見，這里實體集的屬性沒有畫出簡單起見，這里實體集的屬性沒有畫出有時有時(yush)將實體聯(lián)系與實體屬性分開畫將實體聯(lián)系與實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)導領(lǐng)導屬于屬于負責人負責人數(shù)量數(shù)量第55頁/共96頁第五十六頁，共96頁。572.3.4 2.3.4 多元（路）聯(lián)系多元（路）聯(lián)系

38、(linx)(linx)轉(zhuǎn)換為二元聯(lián)系轉(zhuǎn)換為二元聯(lián)系(linx)(linx) 例：（例：（P79 P79 圖圖4-94-9） “ “簽約簽約”涉及兩個制片公司涉及兩個制片公司, ,一個影星和一個影片一個影星和一個影片 含義是含義是: :一個是影星所屬制片公司一個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) ) 一個是拍攝該影片的制片公司一個是拍攝該影片的制片公司 給定給定(i dn)(i dn)影星、電影和制作公司對應唯一的影星、電影和制作公司對應唯一的影星所屬公司影星所屬公司 給定給定(i dn)(i dn)影星、電影和所屬公司對應唯一的影星、電影和所屬公司對應唯一的制作公司制

39、作公司 給定給定(i dn)(i dn)兩個公司和電影可以對應多位影星兩個公司和電影可以對應多位影星 給定給定(i dn)(i dn)兩個公司和影星可以對應多部影片兩個公司和影星可以對應多部影片 第56頁/共96頁第五十七頁，共96頁。58多路聯(lián)系多路聯(lián)系(linx)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既包含多個(du )(du )實體集實體集, ,又包含具有多重角色又包含具有多重角色的實體集的實體集第57頁/共96頁第五十八頁，共96頁。59 P79 圖圖4-9 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換(zhunhun)為多個二為多個二元聯(lián)系元

40、聯(lián)系( 公司公司(n s)1，公司，公司(n s)2，影星，片，影星，片 )一個一個(y )合同一個合同一個(y )影星影星一個一個(y )影星多個合同影星多個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體弱實體第58頁/共96頁第五十九頁，共96頁。60 問題的提出：問題的提出： 大學里，學生分為本科生、研究生大學里，學生分為本科生、研究生 本科生的有關(guān)信息是本科生的有關(guān)信息是 學號、姓名學號、姓名(xngmng)(xngmng)、年齡、班、年齡、班級級 研究生的有關(guān)信息是研究生的有關(guān)信息是 學號、姓名學號、姓名(xngmng)(xngmng)、年

41、齡、導、年齡、導師、方向師、方向 E/RE/R圖中的子類圖中的子類第59頁/共96頁第六十頁，共96頁。61 本科生本科生 （B01070302，柳力，柳力，19，010703） （B01070529，杜慧，杜慧，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(rn n zh nn)） .第60頁/共96頁第六十一頁，共96頁。62 學生不論本科生研究生均可：選課、參加學生社團學生不論本科生研究生均可：選課、參加學生社團 關(guān)心關(guān)心(gun(gunxn)xn)

42、： 學生選課情況、學生與社團之間的學生選課情況、學生與社團之間的“參加參加”聯(lián)系聯(lián)系 研究生參與學術(shù)活動，本科生不參與研究生參與學術(shù)活動，本科生不參與 關(guān)心關(guān)心(gun(gunxn)xn)： 研究生與學術(shù)活動的研究生與學術(shù)活動的“參與參與”聯(lián)系聯(lián)系第61頁/共96頁第六十二頁，共96頁。63 不同的實體集有若干共同的不同的實體集有若干共同的 屬性和與其他屬性和與其他(qt)(qt)實體集的聯(lián)系，實體集的聯(lián)系， 各自又有若干特殊的各自又有若干特殊的 屬性和與別的實體集的聯(lián)系。屬性和與別的實體集的聯(lián)系。本科生或研究生本科生或研究生 是是 學生學生(xu sheng) 的子類，的子類， 或者說屬于或

43、者說屬于 “學生學生(xu sheng)”類類 （isa） 超類：共同點超類：共同點-“-“學生學生(xu sheng)”(xu sheng)” 子類：特殊性子類：特殊性-“-“本科生本科生”“”“研究生研究生”第62頁/共96頁第六十三頁，共96頁。64 用用 這一特殊聯(lián)系這一特殊聯(lián)系(linx)(linx)表示表示“子類子類”,”,下下圖圖C C是是D D的子類的子類isaCDisaD 和和C共有共有(n yu)的的屬性屬性D獨有獨有(d yu)的的屬性屬性第63頁/共96頁第六十四頁，共96頁。65學生學生isaisa本科生本科生研究生研究生班級班級導師導師學學號號年年齡齡姓姓名名方向方

44、向課程課程社團社團學術(shù)學術(shù)活動活動參與參與參參加加選選第64頁/共96頁第六十五頁，共96頁。66 例：例： 一般影片存儲片名、片長、年份一般影片存儲片名、片長、年份(ninfn)、體裁等信息、體裁等信息 兇殺片另加一個兇殺片另加一個“武器武器”的信息的信息 卡通片另加一個卡通片另加一個“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（有特殊(tsh)的屬性）的屬性） 卡通片卡通片-子類子類 （有特殊（有特殊(tsh)的聯(lián)系）的聯(lián)系）第65頁/共96頁第六十六頁，共96頁。67影片影片(yngpin)isaisa卡通片卡通片兇殺兇殺(xingsh)片片年份年份(ninf

45、n)片名片名武器武器配音配音片長片長體裁體裁第66頁/共96頁第六十七頁，共96頁。68 E/R模型中的繼承模型中的繼承(jchng)： 認為認為“研究生研究生” 具有具有“學生學生”中通用的屬性中通用的屬性 也具有也具有“研究生研究生”特殊的屬性特殊的屬性 既有既有“學生學生”的聯(lián)系的聯(lián)系“選課選課”等等 又有又有“研究生研究生”與學術(shù)活動的特殊的聯(lián)系與學術(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(wq)”這一屬性這一屬性第67頁/共96頁第六十八頁，共96頁。69 對于卡通兇殺對于卡通兇殺(xingsh)片無須引入新子類片無須

46、引入新子類 認為有這樣的實體認為有這樣的實體它擁有影片、卡通片及兇殺它擁有影片、卡通片及兇殺(xingsh)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，可從兇殺如果想知道使用的武器，可從兇殺(xingsh)片信息中找片信息中找第68頁/共96頁第六十九頁，共96頁。70設(shè)計設(shè)計(shj)原則原則 P82-85 1)真實性真實性 聯(lián)系聯(lián)系:多對多多對多?一對多一對多?. 與應用背景有關(guān)與應用背景有關(guān) 影星與電影影星與電影 課程課程(kchng)與與 教師教師 人與車人與車 屬性屬性: 與實體集（型）

47、有關(guān)與實體集（型）有關(guān)(yugun) 與應用系統(tǒng)有關(guān)與應用系統(tǒng)有關(guān)(yugun) 影星影星 -私人汽車的汽缸數(shù)私人汽車的汽缸數(shù)第69頁/共96頁第七十頁，共96頁。712)避免冗余避免冗余 任何冗余任何冗余,導致導致(dozh)潛在的不一致潛在的不一致,空間的浪費空間的浪費學生學生 課程課程選選學學號號課課號號年年齡齡姓姓名名學學號號名稱名稱姓姓名名成成績績第70頁/共96頁第七十一頁，共96頁。723)避免避免(bmin)引入過多的元素引入過多的元素 P23影片影片所有權(quán)所有權(quán)制片公司制片公司屬屬于于代表代表第71頁/共96頁第七十二頁，共96頁。73P84 圖圖4-12影片影片制片公司制片

48、公司影星影星參演參演屬于屬于工作于工作于第72頁/共96頁第七十三頁，共96頁。744)選擇選擇(xunz)適當?shù)脑仡愋瓦m當?shù)脑仡愋?問題之一問題之一:屬性屬性? 實體集實體集? 如果某個事物除了標識如果某個事物除了標識(如如:編號編號 ,名稱名稱)之外之外 沒有其他沒有其他(qt)的屬性的屬性,那么作屬性更合適那么作屬性更合適; 否則否則,作為實體集更合適。作為實體集更合適。第73頁/共96頁第七十四頁，共96頁。75制片公司作為制片公司作為(zuwi)實體集實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第74頁/共96頁第七十五頁，共96頁。76電影電影制片公制片公司名稱司名稱

49、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片同一公司的多部影片(yngpin)重復相同內(nèi)容重復相同內(nèi)容第75頁/共96頁第七十六頁，共96頁。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(dinyng)的屬性的屬性,是必要的冗余是必要的冗余第76頁/共96頁第七十七頁，共96頁。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 -部門作為部門作為(zuwi)職工的屬性即可職工的屬性即可 否則否則

50、,部門應作為部門應作為(zuwi)實體出現(xiàn)實體出現(xiàn)實體集是需要由若干屬性來描述的實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 但作為集合與其他但作為集合與其他(qt)實體集發(fā)生聯(lián)實體集發(fā)生聯(lián)系。系。 實體集實體集第77頁/共96頁第七十八頁，共96頁。79問題問題(wnt)之二之二: 聯(lián)系聯(lián)系? 實體集實體集? 大多數(shù)情況下，根據(jù)個人考慮問題的思路大多數(shù)情況下，根據(jù)個人考慮問題的思路 選選“聯(lián)系聯(lián)系”或或“實體集實體集”表達均可表達均可 但具體問題，有一些具體因素但具體問題，有一些具體因素(yn s)要考慮。例如：要考慮。例如： 有關(guān)有關(guān)(yugun) 影星與制片公司簽約問

51、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”這一實體集這一實體集? 第78頁/共96頁第七十九頁，共96頁。80多路聯(lián)系多路聯(lián)系(linx)P771)制片公司有兩個制片公司有兩個(lin ): 影星所屬影星所屬 影片所影片所屬屬兩個兩個(lin )公司兩個公司兩個(lin )角角色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第79頁/共96頁第八十頁，共96頁。81 P79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(n s)1，公司，公司(n s)2，影星，片，影星

52、，片 )兩個兩個(lin )公司兩個公司兩個(lin )聯(lián)系聯(lián)系弱實體弱實體(sht)集集第80頁/共96頁第八十一頁，共96頁。822)考慮一個影星、因一個影片與一組（任意多個，擔不同角色）公司簽約?？紤]一個影星、因一個影片與一組（任意多個，擔不同角色）公司簽約。 不能用任意多個角色不能用任意多個角色 不能用任意多個聯(lián)系不能用任意多個聯(lián)系 用連接實體用連接實體(sht)集（合同）實現(xiàn)集（合同）實現(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體弱實體(sht)集集 P85 第81頁/共96頁第八十二頁，共96頁。83 約束的分類約束的分類(fn li):(f

53、n li): 鍵（鍵（keyskeys） 也稱關(guān)鍵也稱關(guān)鍵字字 鍵碼鍵碼 碼碼 - -實體完整性實體完整性 單值約束（單值約束（single-value constraintssingle-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 引引用完整性用完整性 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模型模型(mxng)中表達完整性約束中表達完整性約束第82頁/共96頁第八十三頁，共96頁。84 一、一、 E/R 模型中的鍵模型中的鍵 實體集的

54、鍵由實體集中的一個或多個屬性構(gòu)成實體集的鍵由實體集中的一個或多個屬性構(gòu)成(guchng),用來唯一地標識實體用來唯一地標識實體, 且無多余屬性。且無多余屬性。影片影片年年份份片片名名片長片長 E/R 模型模型(mxng)中的中的表示：表示：第83頁/共96頁第八十四頁，共96頁。85 鍵鍵 （候選碼（候選碼 鍵碼鍵碼 碼）碼） 主鍵主鍵: 用下畫線標明用下畫線標明(biomng) 其它鍵其它鍵 不標不標 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 學號學號 （片名，年份（片名，年份(ninfn)）.*弱實體集的鍵屬性可以弱實體集的鍵屬性可以(ky)不在實體集內(nèi)部。不在實體集內(nèi)部。第84頁/共96頁第八十五頁，共96頁。86二、二、 單值約束單值約束 每個實體每個實體 鍵具有唯一性。鍵具有唯一性。 屬性不可分屬性不可分 1NF ；具體實體的任意；具體實體的任意(rny)屬性最多一個值屬性最多一個值 多對一多對一 一對一一對一 （允許空值）（允許空值）第85頁/共96頁第八十六頁，共96頁。87 如如: 職工有唯一部門職工有唯一部門 學生有唯一的班級學生有唯一的班級 電影電影(dinyng)有唯一的制片公司有唯一的制片公司三、三、