第3章數(shù)據(jù)庫設(shè)計和ER模型

1、1第第3章章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計和和ER模型模型 2本章重要概念本章重要概念 （1）DBS生存期及其生存期及其7個階段的任務(wù)和工作，個階段的任務(wù)和工作，DBD過程的輸入和輸出。過程的輸入和輸出。（2）概念設(shè)計的重要性、主要步驟。邏輯設(shè)）概念設(shè)計的重要性、主要步驟。邏輯設(shè)計階段的主要步驟。計階段的主要步驟。（3）ER模型的基本元素，屬性的分類，聯(lián)系模型的基本元素，屬性的分類，聯(lián)系的元數(shù)、連通詞、基數(shù)。采用的元數(shù)、連通詞、基數(shù)。采用ER方法的方法的概念設(shè)計步驟。概念設(shè)計步驟。（4）ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則。采用模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則。采用ER方法的邏輯設(shè)計步驟。方法的邏輯設(shè)計步驟。（5）E

2、R模型的擴充：弱實體，超類和子類。模型的擴充：弱實體，超類和子類。 3主要內(nèi)容和學(xué)習(xí)要求主要內(nèi)容和學(xué)習(xí)要求n數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述（了解）數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述（了解）n數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程（領(lǐng)會）數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程（領(lǐng)會）n ER模型模型 （綜合應(yīng)用）（綜合應(yīng)用）n ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（綜合應(yīng)用）模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（綜合應(yīng)用）nER模型實例分析模型實例分析 （理解）（理解）nER模型的擴充模型的擴充 （理解）（理解）n小結(jié)小結(jié) 43.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概論之一數(shù)據(jù)庫設(shè)計概論之一n軟件工程軟件工程 人們認為，應(yīng)該用科學(xué)知識、工程方面的紀律指導(dǎo)軟件開發(fā)的過人們認為，應(yīng)該用科學(xué)知識、工程方面的紀律指導(dǎo)軟件開發(fā)的

3、過程，以提高軟件質(zhì)量和開發(fā)效率，降低開發(fā)成本程，以提高軟件質(zhì)量和開發(fā)效率，降低開發(fā)成本 。n軟件生存期軟件生存期從軟件的規(guī)劃、研制、實現(xiàn)、投入運行后的維護，直到它被新的從軟件的規(guī)劃、研制、實現(xiàn)、投入運行后的維護，直到它被新的軟件所取代而停止使用的整個期間軟件所取代而停止使用的整個期間。n數(shù)據(jù)庫工程數(shù)據(jù)庫工程 n數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)從開始規(guī)劃、設(shè)計、實現(xiàn)、維護到最后被新的系數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)從開始規(guī)劃、設(shè)計、實現(xiàn)、維護到最后被新的系統(tǒng)取代而停止使用的整個期間統(tǒng)取代而停止使用的整個期間。 n數(shù)據(jù)庫設(shè)計的輸入輸出數(shù)據(jù)庫設(shè)計的輸入輸出隸屬關(guān)系5規(guī)劃規(guī)劃需求分析需求分析系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)

4、設(shè)計 程序編制程序編制 調(diào)試調(diào)試 運行維護運行維護 運行和維護運行和維護 實現(xiàn)實現(xiàn) 物理設(shè)計物理設(shè)計邏輯設(shè)計邏輯設(shè)計概念設(shè)計概念設(shè)計需求分析需求分析規(guī)劃規(guī)劃軟件生存期軟件生存期數(shù)據(jù)庫生存期數(shù)據(jù)庫生存期6DBMSDBMS特征特征 處理需求處理需求 數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計的輸入輸出的輸入輸出第第1步步 規(guī)劃規(guī)劃 第第2步步需求分析需求分析 第第3步步概念設(shè)計概念設(shè)計 第第4步步邏輯設(shè)計邏輯設(shè)計 第第5步步物理設(shè)計物理設(shè)計 總體信息需求總體信息需求 硬件和硬件和OSOS特征特征 信息結(jié)構(gòu)信息結(jié)構(gòu)（獨立于硬件、軟件）（獨立于硬件、軟件） 需求說明書需求說明書 邏輯數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)邏輯數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)(DBMS(DB

5、MS能處理的能處理的) )應(yīng)用程序說明書應(yīng)用程序說明書物理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)物理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu) 7主要內(nèi)容主要內(nèi)容n3.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述n3.2 3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程n3.3 ER模型模型n3.4 ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換n3.5 ER模型實例分析模型實例分析n3.6 ER模型的擴充模型的擴充n小結(jié)小結(jié) 83.2.1 規(guī)劃階段規(guī)劃階段n目標目標n規(guī)劃階段的三個步驟規(guī)劃階段的三個步驟n系統(tǒng)調(diào)查：對企業(yè)組織作全面的調(diào)查，畫系統(tǒng)調(diào)查：對企業(yè)組織作全面的調(diào)查，畫出組織層次圖，以了解企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)。出組織層次圖，以了解企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)。n可行性分析：從技術(shù)、

6、經(jīng)濟、效益、法律可行性分析：從技術(shù)、經(jīng)濟、效益、法律等多方面對建立數(shù)據(jù)庫的可行性進行分析；等多方面對建立數(shù)據(jù)庫的可行性進行分析；寫出可行性分析報告；組織專家進行討論寫出可行性分析報告；組織專家進行討論其可行性。其可行性。n確定數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的總目標和制定項目開發(fā)確定數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的總目標和制定項目開發(fā)計劃。計劃。93.2.2 需求分析需求分析n目標目標n需求分析工作（四步）需求分析工作（四步）n分析用戶活動產(chǎn)生，產(chǎn)生分析用戶活動產(chǎn)生，產(chǎn)生業(yè)務(wù)流程圖。業(yè)務(wù)流程圖。n確定系統(tǒng)范圍，產(chǎn)生確定系統(tǒng)范圍，產(chǎn)生系統(tǒng)范圍圖。系統(tǒng)范圍圖。n分析用戶活動涉及的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生分析用戶活動涉及的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)流圖。數(shù)據(jù)流圖。n

7、分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典。103.2.3 概念設(shè)計概念設(shè)計n目標目標n為什么需要概念設(shè)計為什么需要概念設(shè)計n概念設(shè)計的主要步驟概念設(shè)計的主要步驟n進行數(shù)據(jù)抽象，設(shè)計局部概念模式進行數(shù)據(jù)抽象，設(shè)計局部概念模式n將局部概念模式綜合成全局概念模式將局部概念模式綜合成全局概念模式n評審評審11概念模式概念模式概念要求概念要求1概念要求概念要求2概念要求概念要求3應(yīng)用應(yīng)用1應(yīng)用應(yīng)用1應(yīng)用應(yīng)用1映象映象映象映象轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換綜合綜合應(yīng)用應(yīng)用3應(yīng)用應(yīng)用2應(yīng)用應(yīng)用1外模式外模式2內(nèi)模式內(nèi)模式邏輯模式邏輯模式外模式外模式1外模式外模式3DB圖圖3.2 3.2 數(shù)據(jù)庫的各級模式數(shù)據(jù)庫的各級模

8、式123.2.4 邏輯設(shè)計邏輯設(shè)計n目標目標n邏輯設(shè)計步驟邏輯設(shè)計步驟導(dǎo)出初始導(dǎo)出初始DBMS模式說明模式說明概念模式概念模式子模式設(shè)計子模式設(shè)計應(yīng)用程序設(shè)計草圖應(yīng)用程序設(shè)計草圖模式評價模式評價處 理 結(jié)處 理 結(jié)束束模式需要修模式需要修正正模式修正模式修正進入物理設(shè)計階段進入物理設(shè)計階段返回到前面階段返回到前面階段圖圖5.3 5.3 邏輯設(shè)計步驟邏輯設(shè)計步驟是是 是是 否否否否133.2.5 物理設(shè)計物理設(shè)計n目標目標n什么是數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)什么是數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)n物理設(shè)計的步驟物理設(shè)計的步驟n存儲記錄結(jié)構(gòu)設(shè)計存儲記錄結(jié)構(gòu)設(shè)計 n確定數(shù)據(jù)存放位置確定數(shù)據(jù)存放位置 n存取方法的設(shè)計存取方法的設(shè)

9、計 n完整性和安全性考慮完整性和安全性考慮 n程序設(shè)計程序設(shè)計 143.2.6 數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)n目標目標n實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫應(yīng)做的主要工作實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫應(yīng)做的主要工作n用用DDLDDL定義數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)；定義數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)；n組織數(shù)據(jù)入庫組織數(shù)據(jù)入庫；n對數(shù)據(jù)量不大的小型系統(tǒng)（人工）：對數(shù)據(jù)量不大的小型系統(tǒng)（人工）：篩選數(shù)篩選數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式；輸入數(shù)據(jù)；校驗數(shù)據(jù)。據(jù)；轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式；輸入數(shù)據(jù)；校驗數(shù)據(jù)。n對大中型系統(tǒng)（自動）：對大中型系統(tǒng)（自動）：篩選數(shù)據(jù)；輸入數(shù)篩選數(shù)據(jù)；輸入數(shù)據(jù)；校驗數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；綜合數(shù)據(jù)。據(jù)；校驗數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；綜合數(shù)據(jù)。n編制與調(diào)試應(yīng)用程序；編制與調(diào)試應(yīng)用程序；n數(shù)據(jù)庫試運行。

10、數(shù)據(jù)庫試運行。n功能測試功能測試n性能測試（時空代價）性能測試（時空代價） 153.2.7 數(shù)據(jù)庫的運行與維護工作數(shù)據(jù)庫的運行與維護工作n 數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲和恢復(fù)數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲和恢復(fù) n 數(shù)據(jù)庫安全性、完整性控制數(shù)據(jù)庫安全性、完整性控制 n 數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)督、分析和改進數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)督、分析和改進n 數(shù)據(jù)庫的重組織和重構(gòu)造數(shù)據(jù)庫的重組織和重構(gòu)造 16主要內(nèi)容主要內(nèi)容n3.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述n3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程n3.3 ER3.3 ER模型模型n3.4 ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換n3.5 ER模型實例分析模型實例分析n3.6 ER模型的擴充模型

11、的擴充n小結(jié)小結(jié) 173.3.1 ER模型概述模型概述n什么是什么是ER模型模型nER模型的歷史模型的歷史nER模型的基本元素模型的基本元素n實體實體n聯(lián)系聯(lián)系n屬性屬性n例子例子實體實體聯(lián)系聯(lián)系屬性屬性ER模型圖例模型圖例老師學(xué)生教mn學(xué)號姓名專業(yè)班級職稱性別姓名職號183.3.1 ER模型概述模型概述19 客觀存在并可以相互區(qū)分的客觀事物或抽象事件稱為實體。客觀存在的抽象事件訂貨、演出、足球賽等也是實體可以觸及的客觀對象倉庫、器件、職工等是實體20身高年齡性別體重比賽時間、地點、參賽隊21 具有相同特征的一類實體的集合稱之為實體集。學(xué)生實體集課程實體集教師實體集教室實體集22 用于區(qū)分實體

12、的實體特征稱為標識特征。232425現(xiàn)實世界范疇信息世界范疇機器世界范疇所有客觀對象條理化的信息數(shù)據(jù)庫實體集實體記錄集文件實體實體記錄記錄特征屬性字段或數(shù)據(jù)項標識特征標識屬性關(guān)鍵字26實體聯(lián)系方法3.3.1 ER模型概述模型概述27ER模型概述nE-R模型的是用E-R圖表示的。E-R圖中有下面四個基本成分：n矩形框：表示實體型。n菱形框：表示聯(lián)系。n橢圓形框：表示實體或聯(lián)系類型的屬性。n直線：聯(lián)系類型與其所涉及的實體之間用直線連接，實體與實體之間用直線連接。n下面我們首先介紹E-R模型中用到的一些基本概念。28基本概念(1)實體（實體（entity）：客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實體。實體可

13、以是具體可觸及到的對象，如一個大學(xué)生、一輛汽車等；也可以是抽象的事件，如一場足球賽，一次借書等。 (2)屬性（屬性（attribute）：實體所具有的某一特征稱為實體的屬性。一個實體可由若干屬性來刻畫。例如，學(xué)生實體有學(xué)號、姓名、性別、年齡、班級等屬性。29(3)鍵（鍵（key）：也稱關(guān)鍵字。唯一標識實體的屬性集稱為實體的鍵。例如，學(xué)生實體的鍵是“學(xué)號”，課程實體的鍵是“課號”，足球賽（場次，日期，地點）則是全鍵。(4)域（域（Domain）：屬性的取值范圍稱為該屬性的域。例如，學(xué)號的域為：8位整數(shù)，姓名的域為：長度不超過8個字節(jié)的字符串集合，性別的域為：男，女?；靖拍?0(5)實體型（實體

14、型（entity type）:是對具有相同屬性的實體的抽象描述，用實體名及其屬性集合來抽象地描述這類實體。例如，學(xué)生實體型為：學(xué)生（學(xué)號，姓名，年齡，性別，班級）。而具體的張三、李四則是實體的值(6)實體集（實體集（entity set）：同型實體的構(gòu)成的集合。例如，全體學(xué)生構(gòu)成學(xué)生實體集基本概念31(7)聯(lián)系（聯(lián)系（relationship）：）：現(xiàn)實世界的事物彼此是有聯(lián)系的，反映在信息世界就是實體之間的聯(lián)系。n實體之間的聯(lián)系有兩類實體之間的聯(lián)系有兩類：一是同一實體集中不同個體之間的聯(lián)系，另一種是不同實體集（或認為實體型）之間的聯(lián)系。n首先，考察兩個實體集(型)之間的聯(lián)系，可以分為三類：基本

15、概念32ER模型概述nER模型模型(實體聯(lián)系模型實體聯(lián)系模型)的基的基本元素本元素n實體實體n聯(lián)系聯(lián)系n屬性屬性實體實體聯(lián)系聯(lián)系屬性屬性ER模型實例模型實例老師學(xué)生教mn學(xué)號姓名專業(yè)班級職稱性別姓名職號33實體的表示方式n在E-R圖中用矩形矩形框表示實體實體，把實體名寫在框內(nèi)，比如倉庫實體可以表示為：倉庫34聯(lián)系的表示方式 實體之間的聯(lián)系聯(lián)系用菱形框菱形框表示，框內(nèi)寫上聯(lián)系名，并用連線與有關(guān)的實體相連。聯(lián)系名實體1實體235聯(lián)系的類型一對一聯(lián)系(1:1)一對多聯(lián)系(1:n)多對多聯(lián)系(m:n)班級班主任管理導(dǎo)師學(xué)生指導(dǎo)學(xué)生課程學(xué)習(xí)11n1nm36一對一的聯(lián)系 如果實體集A與實體集B之間存在聯(lián)系

16、，并且對于實體集A中的任意一個實體，實體集B中至多只有一個實體與之對應(yīng)；而對實體集B中的任意一個實體，在實體集A中也至多只有一個實體與之對應(yīng)，則稱實體集A到實體集B的聯(lián)系是一對一的，記為1 : 1 。37 有車間和車間主任兩個實體，并且有語義：一個車間只能有一名車間主任，一個職工也只能在一個車間當(dāng)主任。那么車間和車間主任之間的聯(lián)系是一對一的，我們把這種聯(lián)系命名為任職。一對一聯(lián)系的例子任職車間車間主任1138一對多的聯(lián)系 如果實體集A與實體集B之間存在聯(lián)系，并且對于實體集A中的一個實體，實體集B中可以有多個實體與之對應(yīng)；而對實體集B中的任意一個實體，在實體集A中至多只有一個實體與之對應(yīng)，則稱實體

17、集A到實體集B的聯(lián)系是一對多的，記為1 : n 。39 有倉庫和職工兩個實體，并且有語義：一個倉庫可以有多名職工，但是一個職工只能在一個倉庫工作。那么倉庫和職工之間的聯(lián)系是一對多的，我們把這種聯(lián)系命名為工作。一對多聯(lián)系的例子工作倉庫職工1n40多對多的聯(lián)系 如果實體集A與實體集B之間存在聯(lián)系，并且對于實體集A中的一個實體，實體集B中可以有多個實體與之對應(yīng)；而對實體集B中的一個實體，在實體集A中也可以有多個實體與之對應(yīng)，則稱實體集A到實體集B的聯(lián)系是多對多的，記為m : n 。41多對多聯(lián)系的例子 有倉庫和器件兩個實體，并且有語義：一個倉庫可以存放多種器件，一種器件可以存放在多個倉庫。那么倉庫和

18、器件之間的聯(lián)系就是多對多的，我們把這種聯(lián)系命名為庫存。倉庫器件庫存mn42多個實體之間的聯(lián)系 有倉庫、器件、供應(yīng)商三個實體，并且有語義：每個倉庫可以向多個供應(yīng)商發(fā)出訂購，可購買多種器件；每個供應(yīng)商可向多個倉庫供貨，可供應(yīng)多種器件；每種器件可由多個供應(yīng)商供應(yīng)，可由多個倉庫購買。倉庫器件供應(yīng)商訂購mnp43多個實體之間的另外一種聯(lián)系倉庫器件供應(yīng)商庫存業(yè)務(wù)供應(yīng)44屬性的表示方式 實體的屬性屬性用橢圓橢圓形形表示，框內(nèi)寫上屬性名，并用連線連到相應(yīng)實體。也可以直接將屬性名寫在實體旁邊。倉庫倉庫號城市面積倉庫倉庫號城 市面 積45 聯(lián)系本身也有屬性，聯(lián)系是通過相關(guān)聯(lián)的實體的有關(guān)屬性體現(xiàn)出來的。聯(lián)系的屬性倉

19、庫職工工作倉庫號城 市面 積職工號工 資倉庫號職工號1n46例1：教學(xué)管理系統(tǒng)E-R圖如下所示。 mmn 學(xué)學(xué)生生 課課程程 選選課課 任任課課 教教師師 學(xué)學(xué)號號 姓姓名名 年年齡齡 班班級級 性性別別 成成績績 課課程程號號 課課程程名名 學(xué)學(xué)分分 n工工號號 工工作作量量 姓姓名名 年年齡齡 職職稱稱 ER模型實例47例2：為物資管理設(shè)計一個E-R圖。物資管理主要管理零件的進庫、出庫、采購等事項。方法：1）確定實體類型。2）確定實體間聯(lián)系類型。3）根據(jù)實體類型和聯(lián)系類型畫出E-R圖。4）確定實體類型和聯(lián)系類型的屬性。ER模型實例48 nnnnmp 供供應(yīng)應(yīng)商商 項項目目 供供應(yīng)應(yīng) 零零件

20、件 庫庫存存 工工作作 領(lǐng)領(lǐng)導(dǎo)導(dǎo) 倉倉庫庫 職職工工 描描述述 供供應(yīng)應(yīng)商商號號 名名稱稱 地地址址 電電話話 帳帳號號 供供應(yīng)應(yīng)量量 項項目目號號 開開工工日日期期 預(yù)預(yù)算算 零零件件號號 零零件件名名 規(guī)規(guī)格格 單單價價 111庫庫存存量量 電電話話號號 倉倉庫庫號號 面面積積 工工作作量量 工工號號 姓姓名名 年年齡齡 職職務(wù)務(wù) ER模型實例49ER模型優(yōu)點 E-R模型用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計模型用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計,是對現(xiàn)實世界的是對現(xiàn)實世界的第第1層抽象。層抽象。E-R模型的優(yōu)點模型的優(yōu)點：第一第一：它接近人的思維，易學(xué)易用；：它接近人的思維，易學(xué)易用；第二第二：與計算機實現(xiàn)無關(guān)，用戶易理解，便：與

21、計算機實現(xiàn)無關(guān)，用戶易理解，便于數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員與用戶交流。于數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員與用戶交流。第三第三：E-R模型比較容易轉(zhuǎn)換為各種不同的模型比較容易轉(zhuǎn)換為各種不同的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型。503.3.2 屬性的分類屬性的分類n基本屬性和復(fù)合屬性基本屬性和復(fù)合屬性n單值屬性和多值屬性單值屬性和多值屬性n多值屬性的處理多值屬性的處理n將原來的多值屬性將原來的多值屬性用幾個新的單值屬用幾個新的單值屬性來表示。性來表示。 n將原來的多值屬性將原來的多值屬性用一個新的實體類用一個新的實體類型表示型表示 n導(dǎo)出屬性導(dǎo)出屬性n空值空值圖5.4 地址屬性的層次結(jié)構(gòu)郵政編碼?。?/p>

22、市）名地 址區(qū) 名街 道家庭地址門牌號碼圖5.5 多值屬性的表示零件編碼零 件零件名供應(yīng)商規(guī)格進貨價格銷售價格價格圖5.8 導(dǎo)出屬性的表示工號職 工姓名基本工資獎金房租實發(fā)工資圖5.6 多值屬性的變換（1）零件編碼零 件零件名供應(yīng)商規(guī)格進貨價格經(jīng)銷價格代銷價格批發(fā)價格零售價格圖5.7 多值屬性的變換（2）零件編碼零 件零件名供應(yīng)商規(guī)格進貨價格銷售性質(zhì)價格售貨價格存在銷售價格1N零件編碼零件編碼513.3.3 聯(lián)系的設(shè)計之一聯(lián)系的設(shè)計之一n 聯(lián)系集 聯(lián)系集是n（n2）個實體集上的數(shù)學(xué)關(guān)系，這些實體集不必互異。如果E1，E2，En為n個實體集，那么聯(lián)系集R是(e1，e2，en）|e1E1 ,e2E

23、2，enEn的一個子集，而（e1，e2，en）是一個聯(lián)系。 n聯(lián)系的元數(shù) 一個聯(lián)系涉及到的實體集個數(shù) n聯(lián)系的連通詞 聯(lián)系涉及到的實體集之間實體對應(yīng)的方式 n實體的基數(shù) 有兩個實體集E1和E2，E1中每個實體與E2中有聯(lián)系實體的數(shù)目的最小值min和最大值max，稱為E1的基數(shù)，用（min，max）形式表示 問題：運動員根據(jù)其得分來排定名次。在名次排列中，排在他前面只有一個人排在他后面也只有一個人 運動員編號姓名性別名次順序11圖5.9 一元聯(lián)系中的1:1聯(lián)系 職工之間的上下級聯(lián)系 職工工號姓名年齡性別領(lǐng)導(dǎo)1N圖5.10 一元聯(lián)系中的1:N聯(lián)系 工廠的零件之間存在著組合關(guān)系，一種零件由許多種子零

24、件組成，而一種零件也可以是其他零件的子零件 零件零件號零件名規(guī)格數(shù)量組成MN圖5.11 一元聯(lián)系中的M:N聯(lián)系 某商業(yè)集團中，商店、倉庫、商品之間的進貨聯(lián)系 圖5.12 三元聯(lián)系中的M:N:P聯(lián)系 倉庫商品商店倉庫號倉庫名地址數(shù)量商店號商品名商品號商店名日期進貨MNP學(xué)校里規(guī)定每學(xué)期學(xué)生至少選修1門課程，最多選修6門課程；每門課程至多有50人選修，最少可以沒人選修 圖5.13 聯(lián)系的連通詞和實體的基數(shù)學(xué)生課程選課M （1，6）N （0，50）523.3.4 ER模型的操作模型的操作 包括實體類型、聯(lián)系類型和屬性的包括實體類型、聯(lián)系類型和屬性的分裂分裂、合并合并、增刪增刪等等等等 教師號姓名出生

25、日期職務(wù)工資獎金教師（a）教師號姓名出生日期教師不變信息職務(wù)工資獎金教師號教師變動信息（b）圖5.15 實體類型的垂直分裂教師課程主講輔導(dǎo)1MNN圖5.16 聯(lián)系類型的分裂教師課程主講MN（a）（b）圖5.17 不合法的合并B(a)ACA-CB-CACA-B-C(b)B533.3.5 采用采用ER方法的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計方法的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計 之之設(shè)計局部設(shè)計局部ERER模式模式 需求分析結(jié)果需求分析結(jié)果確定局部結(jié)構(gòu)范圍確定局部結(jié)構(gòu)范圍實體定義實體定義聯(lián)系定義聯(lián)系定義屬性分配屬性分配還有局部還有局部結(jié)構(gòu)待分結(jié)構(gòu)待分析析有有無無進入全局進入全局ER模式設(shè)計模式設(shè)計圖圖5.18 5.18 局部局部ERE

26、R模式設(shè)計模式設(shè)計范圍的劃分要自然，范圍的劃分要自然，易于管理；易于管理；范圍的大小要適度。太小范圍的大小要適度。太小了，會造成局部結(jié)構(gòu)過多，了，會造成局部結(jié)構(gòu)過多，設(shè)計過程繁瑣，綜合困難；設(shè)計過程繁瑣，綜合困難；太大了，則容易造成內(nèi)部太大了，則容易造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便分析結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便分析 范圍之間的界面要清晰，相互影響要小采用人們習(xí)慣的劃分；采用人們習(xí)慣的劃分；避免冗余，在一個局部結(jié)避免冗余，在一個局部結(jié)構(gòu)中，對一個對象只取一構(gòu)中，對一個對象只取一種抽象形式，不要重復(fù)；種抽象形式，不要重復(fù)；依據(jù)用戶的信息處理需求依據(jù)用戶的信息處理需求 確定屬性的原則：確定屬性的原則： 屬性應(yīng)該是不可再分

27、解的語義屬性應(yīng)該是不可再分解的語義單位；實體與屬性之間的關(guān)系只能單位；實體與屬性之間的關(guān)系只能是是1:N1:N的；不同實體類型的屬性之間的；不同實體類型的屬性之間應(yīng)無直接關(guān)聯(lián)關(guān)系。應(yīng)無直接關(guān)聯(lián)關(guān)系。 屬性分配的原則：屬性分配的原則： 當(dāng)多個實體類型用到同一屬性時，當(dāng)多個實體類型用到同一屬性時， 一般把屬性分配給那些使用頻率最高一般把屬性分配給那些使用頻率最高的實體類型，或分配給實體值少的實的實體類型，或分配給實體值少的實體類型。體類型。 有些屬性不宜歸屬于任一實體類有些屬性不宜歸屬于任一實體類型，只說明實體之間聯(lián)系的特性型，只說明實體之間聯(lián)系的特性 54局部模式局部模式現(xiàn)有的教學(xué)現(xiàn)有的教學(xué)管理

28、系統(tǒng)管理系統(tǒng)初步分析系初步分析系統(tǒng)的對象統(tǒng)的對象根據(jù)服務(wù)種根據(jù)服務(wù)種類分析教師類分析教師子模塊子模塊局部ER圖55其他局部模式其他局部模式現(xiàn)有的教學(xué)現(xiàn)有的教學(xué)管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)初步分析系初步分析系統(tǒng)的對象統(tǒng)的對象根據(jù)服務(wù)種根據(jù)服務(wù)種類分析學(xué)生類分析學(xué)生子模塊子模塊導(dǎo)師班級學(xué)生組成管理班主任檔案材料宿舍住宿歸檔指導(dǎo)系有參加學(xué)會1N111NNN11NMN1具有社會關(guān)系1N局部局部ER圖圖56其它局部模式其它局部模式現(xiàn)有的教學(xué)現(xiàn)有的教學(xué)管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)初步分析系初步分析系統(tǒng)的對象統(tǒng)的對象根據(jù)服務(wù)種根據(jù)服務(wù)種類分析課程類分析課程子模塊子模塊局部局部ER圖圖圖5.22 課程管理局部應(yīng)用分E-R圖1教室M1

29、教科書教師擔(dān)任課程系系開設(shè)N1學(xué)生選修NMN上課PN573.3.5 采用采用ER方法的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計方法的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計 之之設(shè)計全局設(shè)計全局 ERER模式模式無無圖圖5.205.20全局全局ERER模式設(shè)計模式設(shè)計 局部局部ER模式模式確定公共實體類型確定公共實體類型合并兩個局部合并兩個局部ER模式模式檢查并消除沖突檢查并消除沖突還有未合還有未合并的局部并的局部模式模式有有還有沖突嗎還有沖突嗎有有屬性沖突屬性沖突 ：如，重量單位如，重量單位有的用公斤，有的用克。有的用公斤，有的用克。 結(jié)構(gòu)沖突結(jié)構(gòu)沖突 ：同一對象在不同一對象在不同應(yīng)用中的不同抽象同應(yīng)用中的不同抽象 ；同同一實體在不同局部一實

30、體在不同局部ERER圖中圖中屬性的個數(shù)或次序不同屬性的個數(shù)或次序不同 ；實體之間的聯(lián)系在不同的實體之間的聯(lián)系在不同的局部局部ERER圖中呈現(xiàn)不同的類圖中呈現(xiàn)不同的類型型 命名沖突命名沖突 ：屬性名、實體屬性名、實體名、聯(lián)系名之間存在同名名、聯(lián)系名之間存在同名異義或異名同義沖突異義或異名同義沖突583.3.5 采用采用ER方法的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計方法的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計 之全局之全局ER模式的優(yōu)化模式的優(yōu)化n實體類型的合并實體類型的合并n1:11:1聯(lián)系的兩個實體聯(lián)系的兩個實體類型類型 n具有相同鍵的實體類具有相同鍵的實體類型型 n冗余屬性的消除冗余屬性的消除 n冗余聯(lián)系的消除：冗余聯(lián)系的消除：利用利用

31、規(guī)范化理論中函數(shù)依賴規(guī)范化理論中函數(shù)依賴的概念消除冗余聯(lián)系的概念消除冗余聯(lián)系 59例子：三個局部例子：三個局部ER圖合并成一個圖合并成一個ER圖圖11N1P1N1N1N1MMNNNN社會關(guān)系具有1NNM1系聘用承接項目參加設(shè)置院長學(xué)院主管NN111教師評定職稱分配工作量111N檔案材料歸檔參加學(xué)會1宿舍住宿教科書擔(dān)任指導(dǎo)課程選修教室上課有1班級學(xué)生組成N開設(shè)N管理11教師管理1 160主要內(nèi)容主要內(nèi)容n3.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述n3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程n3.3 ER模型模型n3.4 ER3.4 ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換n3.5 ER模型實例分

32、析模型實例分析n3.6 ER模型的擴充模型的擴充n小結(jié)小結(jié) 613.4.1 ER圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集的規(guī)則圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集的規(guī)則(1)n將每個實體類型轉(zhuǎn)換成一個關(guān)系模式，實體的將每個實體類型轉(zhuǎn)換成一個關(guān)系模式，實體的屬性即為關(guān)系模式的屬性，實體標識符即為關(guān)屬性即為關(guān)系模式的屬性，實體標識符即為關(guān)系模式的鍵。系模式的鍵。n二元聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換：二元聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換：n若實體間聯(lián)系是若實體間聯(lián)系是1:11:1，可以在兩個實體類型，可以在兩個實體類型轉(zhuǎn)換成的兩個關(guān)系模式中任意一個關(guān)系模式轉(zhuǎn)換成的兩個關(guān)系模式中任意一個關(guān)系模式的屬性中加入另一個關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系類的屬性中加入另一個關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系類型的

33、屬性。型的屬性。 n若實體間聯(lián)系是若實體間聯(lián)系是1:N1:N，則在，則在N N端實體類型轉(zhuǎn)換端實體類型轉(zhuǎn)換成的關(guān)系模式中加入成的關(guān)系模式中加入1 1端實體類型的鍵和聯(lián)端實體類型的鍵和聯(lián)系類型的屬性。系類型的屬性。 623.4.1 ER圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集的規(guī)則圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集的規(guī)則(2)n若實體間聯(lián)系是若實體間聯(lián)系是M:NM:N，則將聯(lián)系類型也轉(zhuǎn)換，則將聯(lián)系類型也轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，其屬性為兩端實體類型的鍵加成關(guān)系模式，其屬性為兩端實體類型的鍵加上聯(lián)系類型的屬性，而鍵為兩端實體鍵的組上聯(lián)系類型的屬性，而鍵為兩端實體鍵的組合合。 n一元聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換一元聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換: :同二元聯(lián)系。同二元聯(lián)系。

34、n三元聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換三元聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換： 總是將三元聯(lián)系類型轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，其屬總是將三元聯(lián)系類型轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，其屬性為三端實體類型的鍵加上聯(lián)系類型的屬性，性為三端實體類型的鍵加上聯(lián)系類型的屬性，而鍵為三端實體鍵的組合。而鍵為三端實體鍵的組合。63n E/R圖中圖中“屬于屬于”聯(lián)系到關(guān)系的轉(zhuǎn)換聯(lián)系到關(guān)系的轉(zhuǎn)換 若若B屬于屬于A，則用稱為，則用稱為“屬于屬于”(“isa”) 的特的特殊聯(lián)系將其殊聯(lián)系將其A和和B相聯(lián)相聯(lián),任何只和任何只和B有關(guān)的屬有關(guān)的屬性和聯(lián)系都連到性和聯(lián)系都連到B上，與上，與A和和B都有關(guān)的屬都有關(guān)的屬性和聯(lián)系則連到性和聯(lián)系則連到A上，上， “isa”聯(lián)系用三角形聯(lián)系用三角

35、形表示，尖端指向表示，尖端指向A類實體集，底邊指向類實體集，底邊指向B類類實體集，三角形中寫上實體集，三角形中寫上“isa”字樣。這類聯(lián)字樣。這類聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式的方法見下圖：系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式的方法見下圖：3.4.1 ER圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集的規(guī)則圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集的規(guī)則(3)64學(xué)號學(xué)生姓名系名年齡性別isa研究生導(dǎo)師轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式:學(xué)生學(xué)生(學(xué)號，姓名，性別，年齡，系名)研究生研究生（學(xué)號，導(dǎo)師）學(xué)生和研究生之間的“屬于”關(guān)系ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實例模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實例65ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實例模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實例E/R圖到關(guān)系模式轉(zhuǎn)換舉例學(xué)生選課課程sexsnumsna

36、meagegradecnumcnamecredits 學(xué)生選課學(xué)生選課E/R圖圖學(xué)生選課E/R圖轉(zhuǎn)換為如下關(guān)系模式:學(xué)生(snum, sname, sex, age)課程(cnum, cname,credits)選課(snum, cnum, grade)66ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實例模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實例運動員編號姓名性別名次順序11職工工號姓名年齡性別領(lǐng)導(dǎo)1N運動員（編號，姓名，性別，名次，上一名次編號，下一名次編號） 職工（工號，姓名，年齡，性別，經(jīng)理工號） 67ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實例模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實例零件零件號零件名規(guī)格數(shù)量組成MN倉庫商品商店倉庫號倉庫名地址數(shù)量商店號商

37、品名商品號商店名日期進貨MNP零件（零件號，零件名，規(guī)格）組成（零件號，子零件號，數(shù)量） 倉庫（倉庫號，倉庫名，地址）商店（商店號，商店名）商品（商品號，商品名）進貨（商店號，商品號，倉庫號，日期，數(shù)量） 683.4.2 采用采用ER方法的邏輯設(shè)計步驟方法的邏輯設(shè)計步驟圖圖5.25 5.25 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計關(guān)系數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計關(guān)系模式規(guī)范化關(guān)系模式規(guī)范化模式評價模式評價是否需要修正是否需要修正從從ER模式導(dǎo)出模式導(dǎo)出初始數(shù)據(jù)庫模式初始數(shù)據(jù)庫模式處理需求處理需求ER模式模式 DBMS特征特征用用DBMS語法描述語法描述模式修正模式修正進入物理設(shè)計階段進入物理設(shè)計階段是是否否69主要內(nèi)容主要

38、內(nèi)容n3.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述n3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程n3.3 ER模型模型n3.4 ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換n3.5 ER3.5 ER模型實例分析模型實例分析n3.6 ER模型的擴充模型的擴充n小結(jié)小結(jié) 70例例1 庫存銷售系統(tǒng)的庫存銷售系統(tǒng)的ER模型及轉(zhuǎn)換模型及轉(zhuǎn)換P車車間間倉倉位位產(chǎn)產(chǎn)品品客客戶戶銷銷售售員員存存儲儲出出庫庫訂訂單單入入庫庫MNMPMNPMNN庫存系統(tǒng)庫存系統(tǒng)ER圖圖車間車間( (車間號車間號, ,車間名車間名, ,主任名主任名) ) 產(chǎn)品產(chǎn)品( (產(chǎn)品號產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，單價，產(chǎn)品名，單價) ) 倉位倉位( (倉位號倉

39、位號，地址，主任名，地址，主任名) ) 客戶客戶( (客戶號客戶號，客戶名，聯(lián)系人，電話，客戶名，聯(lián)系人，電話， 地址，稅號，賬號地址，稅號，賬號) )銷售員銷售員( (銷售員號銷售員號, ,姓名姓名, ,性別性別, ,學(xué)歷學(xué)歷, ,業(yè)績）業(yè)績）實體實體入庫（入庫（入庫單號入庫單號, ,入庫量入庫量, ,入庫日期入庫日期, ,經(jīng)手人經(jīng)手人, , 車間號車間號, ,倉位號倉位號, ,產(chǎn)品名）產(chǎn)品名）出庫（出庫（出庫單號出庫單號，出庫量，出庫日期，經(jīng)手人，出庫量，出庫日期，經(jīng)手人，客戶號，產(chǎn)品名，倉位號）客戶號，產(chǎn)品名，倉位號）訂單（訂單（訂單號訂單號，數(shù)量，折扣，總價，訂單日期，數(shù)量，折扣，總價

40、，訂單日期，產(chǎn)品號，客戶號，銷售員號）產(chǎn)品號，客戶號，銷售員號） 存儲存儲( (倉位號倉位號, ,產(chǎn)品號產(chǎn)品號, ,核對日期核對日期, ,核對員核對員, ,存儲量存儲量) )聯(lián)系聯(lián)系71例例2：公司車隊信息系統(tǒng)的公司車隊信息系統(tǒng)的ERER模型模型 圖圖5.275.27 公司車隊信息系統(tǒng)的公司車隊信息系統(tǒng)的ER模型模型部門部門車隊車隊司機司機車輛車輛開銷開銷維修公司維修公司調(diào)用調(diào)用報銷報銷擁有擁有聘用聘用保險保險2保險保險1M1NN1NNNN11保險公司保險公司1N維修維修172例例3：人事管理信息系統(tǒng)：人事管理信息系統(tǒng)的的ERER模型模型獎懲獎懲工資工資技能技能接受接受享有享有1N1M部門部門

41、屬于屬于NN11N聘任聘任崗位崗位設(shè)置設(shè)置 MN職工職工培訓(xùn)課程培訓(xùn)課程選課選課MN考核考核M圖圖5.28 5.28 人事管理信息系統(tǒng)的人事管理信息系統(tǒng)的ERER圖圖73例例4：旅游管理：旅游管理信息系統(tǒng)的信息系統(tǒng)的ERER模型模型保險單保險單開設(shè)開設(shè)組成組成有有參加參加食宿食宿交通交通陪同陪同旅游線路旅游線路旅游班次旅游班次交通工具交通工具旅游團旅游團賓館賓館游客游客導(dǎo)游導(dǎo)游NMM1111111NNNN圖圖5.29 5.29 旅游管理信息系統(tǒng)的旅游管理信息系統(tǒng)的ERER圖圖74主要內(nèi)容主要內(nèi)容n3.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述n3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程n3.3 ER模

42、型模型n3.4 ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換n3.5 ER模型實例分析模型實例分析n3.6 ER3.6 ER模型的擴充模型的擴充n小結(jié)小結(jié)753.6.1 弱實體弱實體n什么是弱實體什么是弱實體n弱實體的表示方法弱實體的表示方法n包含弱實體的包含弱實體的ER圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式問題：問題：在人事管理系統(tǒng)中，親屬的存在是以職工的存在為前提，即親屬對于職工具有依賴聯(lián)系，所以說，親屬是弱實體 職 工社會關(guān)系具有1NER圖職工職工（職工號，職工姓名，性別，年齡） 親屬親屬（職工號，稱呼，姓名，工作單位） 關(guān)系關(guān)系模式模式問題問題: :商業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中，顧客地址的存在依賴于顧客的

43、存在（一般顧客可以有若干個聯(lián)系地址） ER圖顧 客地 址通訊N1763.6.2 子類實體與超類實體子類實體與超類實體n什么是子類和超類什么是子類和超類n子類和超類的性質(zhì)子類和超類的性質(zhì)n子類與超類之間具子類與超類之間具有繼承性，但子類有繼承性，但子類本身還能包含比超本身還能包含比超類更多的屬性。類更多的屬性。n子類和超類有相同子類和超類有相同的標識符的標識符 人員教師本科生學(xué)生研究生學(xué)校人事系統(tǒng)中學(xué)校人事系統(tǒng)中實體之間的聯(lián)系實體之間的聯(lián)系 人員（人員（身份證號身份證號，姓名，年齡，性別），姓名，年齡，性別）教師（教師（身份證號身份證號，教師編號，職稱），教師編號，職稱）學(xué)生（學(xué)生（身份證號身份

44、證號，學(xué)號，系別，專業(yè)），學(xué)號，系別，專業(yè)）本科生（本科生（身份證號身份證號，入學(xué)年份），入學(xué)年份）研究生（研究生（身份證號身份證號，研究方向，導(dǎo)師姓名），研究方向，導(dǎo)師姓名）對應(yīng)的關(guān)系模式77主要內(nèi)容主要內(nèi)容n3.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述n3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計的全過程n3.3 ER模型模型n3.4 ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換n3.5 ER模型實例分析模型實例分析n3.6 ER模型的擴充模型的擴充n小結(jié)小結(jié)78小結(jié)小結(jié)n數(shù)據(jù)庫的生命周期數(shù)據(jù)庫的生命周期n數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟nER模型模型n基本概念和引進對象后的擴展基本概念和引進對象后的擴展nER模型的設(shè)計方法模型的設(shè)計方法nER模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換79對對ER模型的理解模型的理解（一）（一） ER模型是人們認識客觀世界的一種方法、模型是人們認識客觀世界的一種方法、工具。工具。ER模型具有