數(shù)據(jù)庫(kù)E-R圖講解

E-R圖主講老師：王文彬1實(shí)體－聯(lián)系模型2.1基本概念2.2E-R圖2.3一個(gè)簡(jiǎn)單的綜合示例2.4E-R圖設(shè)計(jì)剖析2.5復(fù)雜系統(tǒng)E-R圖示例2.6E-R模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換22.1基本概念實(shí)體-聯(lián)系模型1976年,P.P.S.Chen提出E-R模型(Entity-RelationshipModel),用E-R圖來(lái)描述概念數(shù)據(jù)模型.觀點(diǎn):世界是由一組稱作實(shí)體的基本對(duì)象和這些對(duì)象之間的聯(lián)系構(gòu)成的.實(shí)體實(shí)體32.1基本概念(1)實(shí)體（Entity）客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體?？梢允蔷唧w的人、事、物或抽象的概念?？陀^實(shí)體,如人,汽車,圖書(shū),……抽象實(shí)體,如帳戶,貸款,……(2)屬性（Attribute）實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來(lái)刻畫。

例如：學(xué)生實(shí)體可以由學(xué)號(hào)、姓名、性別、出生年份、系、入學(xué)時(shí)間等屬性組成。某個(gè)學(xué)生實(shí)體的數(shù)據(jù)模型某個(gè)汽車實(shí)體的數(shù)據(jù)模型姓名性別年齡學(xué)號(hào)類型速度油耗張三男22S001保時(shí)捷12.5L/百公里150km/h42.1基本概念(3)實(shí)體集(EntitySet):具有相同類型和共享相同屬性的實(shí)體的集合.如學(xué)生,課程.52.1基本概念(4)域（Domain）屬性的取值范圍稱為該屬性的域。(5)實(shí)體型（EntityType）用實(shí)體名及其屬性名集合來(lái)抽象和刻畫同類實(shí)體稱為實(shí)體型例如：學(xué)生（學(xué)號(hào)、姓名、性別、出生年份、系、入學(xué)時(shí)間）就是一個(gè)實(shí)體型。(6)碼（Key）唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼。

例如：學(xué)號(hào)是學(xué)生實(shí)體的碼。62.1基本概念(7)聯(lián)系（Relationship）現(xiàn)實(shí)世界中事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)系在信息世界中反映為實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體之間的聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體型間聯(lián)系可以分為三類：一對(duì)一聯(lián)系（1:1）一對(duì)多聯(lián)系（1:n）多對(duì)多聯(lián)系（m:n）

7兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系實(shí)體型1聯(lián)系名實(shí)體型2111:1聯(lián)系實(shí)體型1聯(lián)系名實(shí)體型2mnm:n聯(lián)系實(shí)體型1聯(lián)系名實(shí)體型21n1:n聯(lián)系8兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系一對(duì)一聯(lián)系如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中至多有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對(duì)一聯(lián)系。記為1:1。

實(shí)例班級(jí)與班長(zhǎng)之間的聯(lián)系：系與系主任之間的聯(lián)系；部門與部門經(jīng)理間的聯(lián)系；領(lǐng)導(dǎo)系主任系11實(shí)體型A聯(lián)系名實(shí)體型B119兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系(續(xù))一對(duì)多聯(lián)系如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體（n≥0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B有一對(duì)多聯(lián)系記為1:n實(shí)例班級(jí)與學(xué)生之間的聯(lián)系：系與教職員工間的聯(lián)系；公司員工與部門間的聯(lián)系包括班級(jí)學(xué)生1n實(shí)體型A聯(lián)系名實(shí)體型B1n10兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系(續(xù))多對(duì)多聯(lián)系（m:n）如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體（n≥0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中也有m個(gè)實(shí)體（m≥0）與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體B具有多對(duì)多聯(lián)系。記為m:n實(shí)例課程與學(xué)生之間的聯(lián)系：教師與課程之間的聯(lián)系；實(shí)體型B實(shí)體型A聯(lián)系名mn選課學(xué)生課程MN11兩個(gè)以上實(shí)體型之間一對(duì)多聯(lián)系課程講授教師1m兩個(gè)以上實(shí)體型間1:n聯(lián)系參考書(shū)n兩個(gè)以上實(shí)體型間m:n聯(lián)系供應(yīng)商供應(yīng)項(xiàng)目mp零件n多個(gè)實(shí)體型間聯(lián)系12單個(gè)實(shí)體型內(nèi)的一對(duì)多聯(lián)系單個(gè)實(shí)體型聯(lián)系職工領(lǐng)導(dǎo)1n單個(gè)實(shí)體型內(nèi)部1:n聯(lián)系13實(shí)體－聯(lián)系模型2.1基本概念2.2E-R圖2.3一個(gè)簡(jiǎn)單的綜合示例142.2E-R圖E-R圖概念模型的表示工具實(shí)體－聯(lián)系方法(E-R方法)用E-R圖來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型E-R方法也稱為E-R模型152.2E-R圖1．E-R圖的組成要素符號(hào)含義實(shí)體，一般是名詞屬性，一般是名詞關(guān)系，一般是動(dòng)詞162.2E-R圖2.實(shí)體間不同聯(lián)系情況的E-R圖表示法【例2-1

】?jī)蓚€(gè)實(shí)體集之間的一對(duì)一的聯(lián)系的繪制方法。假設(shè)某學(xué)院有若干個(gè)系，每個(gè)系只有一個(gè)主任。則 主任和系之間是一對(duì)一的關(guān)系。 主任和系的屬性分別如下：主任——編號(hào)，姓名，年齡，學(xué)歷;

系——系編號(hào)，系名

主任和系之間是一個(gè)管理關(guān)系17解：描述主任和系之間的E-R圖可如下圖：

1主任系管理1姓名年齡學(xué)歷編號(hào)系編號(hào)系名任職時(shí)間18兩個(gè)實(shí)體集之間的一對(duì)多的聯(lián)系的繪制方法【例2-2】假設(shè)在某倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)中，有兩個(gè)實(shí)體集：倉(cāng)庫(kù)和商品。倉(cāng)庫(kù)用來(lái)存放商品，且規(guī)定一類商品只能存放在一個(gè)倉(cāng)庫(kù)中，一個(gè)倉(cāng)庫(kù)可以存放多件商品。倉(cāng)庫(kù)和商品之間是一對(duì)多的聯(lián)系。倉(cāng)庫(kù)和商品的屬性分別如下：倉(cāng)庫(kù)——倉(cāng)庫(kù)號(hào)，地點(diǎn)，面積聯(lián)單

商品——商品號(hào)，商品名，價(jià)格在存放聯(lián)系中要反映出存放商品的數(shù)量。

19解：描述倉(cāng)庫(kù)和商品之間的E-R圖可如下圖所示

1倉(cāng)庫(kù)商品存放n地點(diǎn)面積倉(cāng)庫(kù)號(hào)商品號(hào)價(jià)格數(shù)量商品名20兩個(gè)實(shí)體集之間的多對(duì)多的聯(lián)系的繪制方法。

【例2-3】假設(shè)在某教務(wù)管理系統(tǒng)中，一個(gè)教師可以上多門課，一門課也可以由多個(gè)老師去上。教師和課程之間是多對(duì)多的聯(lián)系。教師和課程可用以下屬性來(lái)描述：教師——教師號(hào)，教師名，職稱

課程——課程號(hào)，課程名，班級(jí)在“講授”聯(lián)系中應(yīng)能反映出教師的授課質(zhì)量。

21解：描述教師和課程之間的E-R圖可如下圖所示。

m教師課程講授n教師名職稱教師號(hào)課程號(hào)班級(jí)質(zhì)量課程名222.3一個(gè)簡(jiǎn)單的綜合示例E-R圖實(shí)例：某工廠物資管理E-R圖例：為倉(cāng)庫(kù)管理設(shè)計(jì)一個(gè)ER模型。

倉(cāng)庫(kù)主要管理零件的采購(gòu)和供應(yīng)等事項(xiàng)。倉(cāng)庫(kù)根據(jù)需要向外面供應(yīng)商訂購(gòu)零件，而許多工程項(xiàng)目需要倉(cāng)庫(kù)提供零件。23E-R圖實(shí)例：某工廠物資管理E-R圖ER圖建立過(guò)程如下：Step1首先確定實(shí)體類型。

倉(cāng)庫(kù)主要管理零件的采購(gòu)和供應(yīng)等事項(xiàng)。倉(cāng)庫(kù)根據(jù)需要向外面供應(yīng)商訂購(gòu)零件，而許多工程項(xiàng)目需要倉(cāng)庫(kù)提供零件。本問(wèn)題有四個(gè)實(shí)體類型：倉(cāng)庫(kù)，工程項(xiàng)目，零件，供應(yīng)商。倉(cāng)庫(kù)工程項(xiàng)目零件供應(yīng)商24E-R圖實(shí)例：某工廠物資管理E-R圖Step2確定聯(lián)系類型。項(xiàng)目和零件之間是M:N聯(lián)系零件和供應(yīng)商之間也是M:N聯(lián)系

倉(cāng)庫(kù)與零件關(guān)系是一對(duì)多關(guān)系1：N25E-R圖實(shí)例：某工廠物資管理E-R圖Step3把實(shí)體類型和聯(lián)系類型組合成ER圖。保存供應(yīng)項(xiàng)目倉(cāng)庫(kù)零件供應(yīng)商需要1nnmnm26E-R圖實(shí)例：某工廠物資管理E-R圖Step4確定實(shí)體類型和聯(lián)系類型的屬性。Step5確定實(shí)體類型的關(guān)鍵碼，在ER圖中屬于碼的屬性名下畫一條橫線。

零件顏色數(shù)量保存供應(yīng)項(xiàng)目倉(cāng)庫(kù)零件供應(yīng)商需要1nnmnm項(xiàng)目編號(hào)項(xiàng)目名稱立項(xiàng)日前零件型號(hào)零件名零件重量供應(yīng)商名供應(yīng)商號(hào)聯(lián)系方式倉(cāng)庫(kù)編號(hào)倉(cāng)庫(kù)名所在地面積27

研究所有若干個(gè)研究室，每一個(gè)研究室多位科研人員在指定的辦公地點(diǎn).每一位科研人員只屬于一個(gè)研究室，有編號(hào)，姓名，性別和年齡.研究所承擔(dān)了多個(gè)科研項(xiàng)目，包括負(fù)責(zé)人，項(xiàng)目號(hào)項(xiàng)目名和開(kāi)工時(shí)間(每位科研人員可以參加多個(gè)科研項(xiàng)目).每個(gè)科研項(xiàng)目有多位科研人員參加.科研人員參加科研項(xiàng)目均有相應(yīng)的工作量。畫E—R圖思考？28實(shí)體：研究所，研究室，研究人員，項(xiàng)目聯(lián)系：研究所，研究室之間聯(lián)系研究室，研究人員間聯(lián)系研究人員，項(xiàng)目之間聯(lián)系29研究所E-R圖是否需要研究所到科研項(xiàng)目間聯(lián)系？工作量是放在實(shí)體上還是聯(lián)系上？30ER模型-總結(jié)優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單，容易理解，真實(shí)反應(yīng)用戶需求；與計(jì)算機(jī)無(wú)關(guān)，用戶容易接受。遇到實(shí)際問(wèn)題一般先設(shè)計(jì)一個(gè)ER模型，然后把ER模型轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型——邏輯數(shù)據(jù)模型。31實(shí)體－聯(lián)系模型2.1基本概念2.2E-R圖2.3一個(gè)簡(jiǎn)單的綜合示例2.4E-R圖設(shè)計(jì)剖析2.5復(fù)雜系統(tǒng)E-R圖示例2.6E-R模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換322.4E-R圖設(shè)計(jì)剖析(1)實(shí)體與屬性(2)聯(lián)系的屬性(3)實(shí)體與聯(lián)系33實(shí)體or屬性?學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，班級(jí)，地址，電話)班長(zhǎng)(學(xué)號(hào)，姓名，班級(jí)，地址，電話)副班長(zhǎng)(學(xué)號(hào)，姓名，班級(jí)，地址，電話)教師(編號(hào)，姓名，愛(ài)好，住址)系主任(編號(hào)，姓名，愛(ài)好，住址)學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，班級(jí)，地址，電話，職務(wù))教師(編號(hào)，姓名，愛(ài)好，住址，職務(wù))34聯(lián)系的屬性課程學(xué)生選課課程名課程號(hào)教師姓名性別年齡mnm：n學(xué)號(hào)成績(jī)成績(jī)成績(jī)35(3)實(shí)體與聯(lián)系實(shí)體之間的聯(lián)系類型并不取決于實(shí)體本身，而是取決于現(xiàn)實(shí)世界的管理方法，或者說(shuō)取決于語(yǔ)義(業(yè)務(wù)規(guī)則)，即同樣兩個(gè)實(shí)體，如果有不同的語(yǔ)義則可以得到不同的聯(lián)系類型。36倉(cāng)庫(kù)和器件實(shí)體間的關(guān)聯(lián)如果規(guī)定一個(gè)倉(cāng)庫(kù)只能存放一種器件，并且一種器件只能存放在一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，這時(shí)倉(cāng)庫(kù)和器件之間的聯(lián)系是一對(duì)一的；如果規(guī)定一個(gè)倉(cāng)庫(kù)可以存放多種器件，但是一種器件只能存放在一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，這時(shí)倉(cāng)庫(kù)和器件之間的聯(lián)系是一對(duì)多的；如果規(guī)定一個(gè)倉(cāng)庫(kù)可以存放多種器件，同時(shí)一種器件可以存放在多個(gè)倉(cāng)庫(kù)，這時(shí)倉(cāng)庫(kù)和器件之間的聯(lián)系是多對(duì)多的。37為什么要討論實(shí)體之間的聯(lián)系？？倉(cāng)庫(kù)器件實(shí)體之間的聯(lián)系類型決定了數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)的結(jié)果，與數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)質(zhì)量密切相關(guān)倉(cāng)庫(kù)號(hào)城市面積WH1北京500WH2上海450WH3廣州200WH4重慶300器件號(hào)器件名稱數(shù)量P1顯示卡100P2聲卡120P3解壓卡180P4散熱風(fēng)扇20038倉(cāng)庫(kù)和器件是一對(duì)一聯(lián)系只需設(shè)計(jì)一個(gè)物理文件倉(cāng)庫(kù)號(hào)城市面積器件號(hào)器件名稱數(shù)量WH1北京500P1顯示卡100WH2上海450P2聲卡120WH3廣州200P3解壓卡180WH4重慶300P4散熱風(fēng)扇20039如果兩表之間的聯(lián)系是一對(duì)一的班級(jí)管理班長(zhǎng)111:1聯(lián)系學(xué)號(hào)姓名年齡性別年級(jí)2005004王小明19女20052005006李勇20男2005班級(jí)號(hào)班級(jí)名班長(zhǎng)31105011班王小明31105022班李勇40倉(cāng)庫(kù)和器件間是一對(duì)多關(guān)系需要設(shè)計(jì)兩個(gè)物理文件，聯(lián)系體現(xiàn)在明細(xì)表中器件號(hào)器件名稱數(shù)量倉(cāng)庫(kù)號(hào)P1顯示卡100WH1P2聲卡120WH1P3解壓卡180WH2P4散熱風(fēng)扇200WH241如果兩表之間的聯(lián)系是一對(duì)多的學(xué)號(hào)姓名年齡性別年級(jí)班級(jí)號(hào)2005004王小明19女200531105012005006黃大鵬20男200531105012005008張文斌18女20053110502班級(jí)號(hào)班級(jí)名班長(zhǎng)31105011班王小明31105022班李勇班級(jí)組成學(xué)生1n1:n聯(lián)系42倉(cāng)庫(kù)和器件是多對(duì)多的關(guān)系需要設(shè)計(jì)三個(gè)物理文件，聯(lián)系體現(xiàn)在一張中間聯(lián)系表上43如果兩表之間的聯(lián)系是多對(duì)多的學(xué)號(hào)課程號(hào)成績(jī)20020041922005004285200500438820050062902005006380………………課程選修學(xué)生mn成績(jī)m:n聯(lián)系44同樣兩個(gè)實(shí)體，如果賦予不同的語(yǔ)義則有不同的設(shè)計(jì)結(jié)果。也就是說(shuō)我們?cè)诟拍钅Ｐ椭杏懻搶?shí)體之間的聯(lián)系類型直接影響著目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)結(jié)果和設(shè)計(jì)質(zhì)量。結(jié)論45實(shí)體－聯(lián)系模型2.1基本概念2.2E-R圖2.3一個(gè)簡(jiǎn)單的綜合示例2.4E-R圖設(shè)計(jì)剖析2.5復(fù)雜系統(tǒng)E-R圖示例2.6E-R模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換462.5復(fù)雜系統(tǒng)E-R圖示例復(fù)雜E-R圖通常都應(yīng)經(jīng)過(guò)以下兩個(gè)階段：

（1）針對(duì)每一用戶畫出該用戶信息的局部E—R圖，確定該用戶視圖的實(shí)體、屬性和聯(lián)系。需注意的是：能作為屬性的就不要作為實(shí)體，這有利于E—R圖的簡(jiǎn)化。

（2）綜合局部E—R圖，生成總體E—R圖。在綜合過(guò)程中，同名實(shí)體只能出現(xiàn)一次，還要去掉不必要的聯(lián)系，以便消除冗余。一般來(lái)說(shuō)，從總體E—R圖必須能導(dǎo)出原來(lái)的所有局部視圖，包括實(shí)體、屬性和聯(lián)系。

47分步設(shè)計(jì)E-R圖【例2-4

】某學(xué)校管理系統(tǒng)中有三個(gè)部門：后勤部、教務(wù)處和財(cái)務(wù)處。后勤部用來(lái)管理學(xué)生的住宿；教務(wù)處用來(lái)管理學(xué)生選課和教師任課；財(cái)務(wù)處用來(lái)管理發(fā)放教師的工資；一個(gè)學(xué)生只能住在一個(gè)宿舍，一個(gè)宿舍能住多個(gè)學(xué)生，學(xué)生住宿要交租金；一個(gè)學(xué)生可以選多門課，一門課可以由多個(gè)學(xué)生選修；一個(gè)教師可以教多門課，一門課也可以由多個(gè)老師教；學(xué)生選修某門課有一個(gè)成績(jī)；教師教某門課有一個(gè)質(zhì)量評(píng)價(jià)；一個(gè)教師只能領(lǐng)一份工資，一份工資只能由一個(gè)教師領(lǐng)，領(lǐng)工資時(shí)應(yīng)注明是某月工資。48后勤部E-R圖宿舍n學(xué)生住149教務(wù)處E-R圖m教師課程講授n學(xué)生選修mn50財(cái)務(wù)處E-R圖工資教師領(lǐng)1151全局E-R圖1m學(xué)生住宿舍n1教師課程選修mn講授n領(lǐng)工資152例2.5建立教學(xué)管理系統(tǒng)53與教學(xué)系統(tǒng)有關(guān)的實(shí)體學(xué)生教師課程教學(xué)系統(tǒng)？54學(xué)生子模塊55課程子模塊56教師子模塊57合成全局E-R圖在集成過(guò)程中，要解決以下問(wèn)題：(1)異名同義，“導(dǎo)師”和“教師”含義相同。導(dǎo)師應(yīng)該是具有指導(dǎo)資格的教師。統(tǒng)一用教師作實(shí)體名。(2)同名異義，學(xué)生和社團(tuán)之間、教師和項(xiàng)目之間的聯(lián)系都命名為“參加”，命名沖突，將后者的聯(lián)系改名為“承擔(dān)”。58合并后的ER圖59實(shí)體－聯(lián)系模型2.1基本概念2.2E-R圖2.3一個(gè)簡(jiǎn)單的綜合示例2.4E-R圖設(shè)計(jì)剖析2.5復(fù)雜系統(tǒng)E-R圖示例2.6E-R模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換602.6E—R模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換

把E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型可遵循如下原則:（1）對(duì)于E—R圖中每個(gè)實(shí)體集，都應(yīng)轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系，該關(guān)系應(yīng)包括對(duì)應(yīng)實(shí)體的全部屬性，并應(yīng)根據(jù)關(guān)系所表達(dá)的語(yǔ)義確定哪個(gè)屬性或哪幾個(gè)屬性組作為“主關(guān)鍵字”，主關(guān)鍵字用來(lái)標(biāo)識(shí)實(shí)體。（2）對(duì)于E—R圖中的聯(lián)系，情況比較復(fù)雜，要根據(jù)實(shí)體聯(lián)系方式的不同，采取