第2章數(shù)據(jù)模型

第二章數(shù)據(jù)模型和三層模式數(shù)據(jù)庫第二章數(shù)據(jù)模型和三層模式數(shù)據(jù)庫一、本章的教學(xué)目的與要求１、掌握基本概念：數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)模式

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２、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法：概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)方法

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概念模型向邏輯數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換方法

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３、理解數(shù)據(jù)獨(dú)立性

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二、授課主要內(nèi)容2.1數(shù)據(jù)模型 2.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三層模式結(jié)構(gòu)2.3數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)三、參考文獻(xiàn)１、《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》黃正瑞

著電子工業(yè)出版社

２、《數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)》張龍祥

著人民郵電出版社３、《數(shù)據(jù)庫概論》薩師煊

著高等教育出版社

４、《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎(chǔ)》〔美〕RamezElmasri著人民郵電出版社

第二章數(shù)據(jù)模型和三層模式數(shù)據(jù)庫

模型是現(xiàn)實(shí)世界特征的模擬和抽象。數(shù)據(jù)模型則是現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象，是用來描述數(shù)據(jù)的一組概念和定義，是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的核心。數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三個(gè)方面的要求：能比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界；容易為人理解；便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)模型概念

數(shù)據(jù)模型是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)抽象的主要工具。它的三個(gè)組成要素是：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性，即實(shí)體對(duì)象存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的記錄型的集合。包括：數(shù)據(jù)本身：類型、性質(zhì)、值域等。數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中一般按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來命名數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)模型組成要素?cái)?shù)據(jù)操作用于描述施加于數(shù)據(jù)之上的各種操作，即對(duì)數(shù)據(jù)庫中各種對(duì)象（型）的實(shí)例允許執(zhí)行的操作的集合，包括操作及操作規(guī)則。主要有檢索、更新（插入、刪除、修改）兩大類操作。數(shù)據(jù)的約束條件數(shù)據(jù)的約束條件是完整性規(guī)則的集合，規(guī)定數(shù)據(jù)庫狀態(tài)及狀態(tài)變化所應(yīng)滿足的條件，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。數(shù)據(jù)模型組成要素機(jī)器世界:物理模型DBMS支持的數(shù)據(jù)模型不依賴于具體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和DBMS認(rèn)識(shí)抽象形式化

數(shù)據(jù)模型分類

概念數(shù)據(jù)模型邏輯數(shù)據(jù)模型用樹結(jié)構(gòu)表示實(shí)體之間聯(lián)系的模型叫層次模型。樹由節(jié)點(diǎn)和連線組成，節(jié)點(diǎn)代表實(shí)體型，連線表示兩實(shí)體型間的一對(duì)多聯(lián)系。樹有以下特性：每棵樹有且僅有一個(gè)節(jié)點(diǎn)無父節(jié)點(diǎn)，此節(jié)點(diǎn)稱為樹的根（Root）。樹中的其它節(jié)點(diǎn)都有且僅有一個(gè)父節(jié)點(diǎn)。邏輯數(shù)據(jù)模型－層次模型邏輯數(shù)據(jù)模型－層次模型優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，易于組織實(shí)現(xiàn)查詢路徑唯一,無須設(shè)計(jì)特別的算法缺點(diǎn)：支持的聯(lián)系種類太少，只支持二元一對(duì)多聯(lián)系。代表產(chǎn)品：IBM的IMS數(shù)據(jù)庫，1969年研制成功。邏輯數(shù)據(jù)模型－層次模型是一個(gè)滿足下列條件的有向圖：可以有一個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)無父節(jié)點(diǎn)。至少有一個(gè)節(jié)點(diǎn)有多于一個(gè)的父節(jié)點(diǎn)（排除樹結(jié)構(gòu)）。邏輯數(shù)據(jù)模型－網(wǎng)狀模型科室醫(yī)生病房病人

邏輯數(shù)據(jù)模型－網(wǎng)狀模型特點(diǎn)：表達(dá)的聯(lián)系種類豐富。結(jié)構(gòu)復(fù)雜。DBTG報(bào)告：1969年，由美國CODASYC（ConferenceOnDataSystemLanguage，數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言協(xié)商會(huì)）下屬的DBTG（DataBaseTaskGroup）組提出，確立了網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概念、方法、技術(shù)。邏輯數(shù)據(jù)模型－網(wǎng)狀模型用二維表來表示實(shí)體及其相互聯(lián)系每張二維表稱為一個(gè)關(guān)系（Relation）,其中存放了兩種類型的數(shù)據(jù)：實(shí)體本身的數(shù)據(jù)實(shí)體間的聯(lián)系是通過不同關(guān)系中具有相同的屬性來實(shí)現(xiàn)的。

邏輯數(shù)據(jù)模型－關(guān)系模型實(shí)體間的聯(lián)系同一表中的字段是相關(guān)的學(xué)號(hào) 姓名 班級(jí) 出生年月 性別970812 王剛 8971 80年7月 男971003 劉金敏 10971 80年3月 女971005 彥芳 10971 81年5月 女971013 崔健 10971 80年5月 男971159 任維新 10971 80年7月 男學(xué)生信息編號(hào) 名稱 專業(yè) 系別8971 物理971 物理 物理系10971 應(yīng)數(shù)971 應(yīng)用數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)系10972 應(yīng)數(shù)972 應(yīng)用數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)系15951 電子951 應(yīng)用電子學(xué) 自動(dòng)化系班級(jí)信息

特征：結(jié)構(gòu)單一化堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)

關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)實(shí)際上是二維表，基于關(guān)系模型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)也是二維表，而這個(gè)二維表即是關(guān)系。每個(gè)關(guān)系（或表）由一組元組組成，每個(gè)元組又由若干屬性和域構(gòu)成。只有兩個(gè)屬性的關(guān)系稱為二元關(guān)系，以此類推，有n個(gè)屬性的關(guān)系稱為n元關(guān)系。邏輯數(shù)據(jù)模型－關(guān)系模型優(yōu)點(diǎn)（與其它模型數(shù)據(jù)庫比較）：簡單，表的概念直觀，處理數(shù)據(jù)效率高。描述的一致性，不僅用關(guān)系描述實(shí)體本身，也用關(guān)系描述實(shí)體之間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)獨(dú)立性高，有較好的一致性和良好的保密性?？梢詣?dòng)態(tài)地導(dǎo)出和維護(hù)視圖。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，便于了解和維護(hù)。邏輯數(shù)據(jù)模型－關(guān)系模型

思考:學(xué)生選課的數(shù)據(jù)信息在三種邏輯模型中分別是如何組織的？

物理數(shù)據(jù)模型從計(jì)算機(jī)的物理存儲(chǔ)角度對(duì)數(shù)據(jù)建模。是數(shù)據(jù)在物理設(shè)備上的存放方法和表現(xiàn)形式的描述，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效存取。物理數(shù)據(jù)模型不僅與DBMS有關(guān),而且與操作系統(tǒng)和硬件環(huán)境有密切關(guān)系。如索引，指針等等。

數(shù)據(jù)模式型與值型是指對(duì)某一類數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說明，值是型的一個(gè)具體賦值。數(shù)據(jù)模式：在數(shù)據(jù)模型中有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系的描述，它僅僅涉及到型的描述，不涉及到具體的值。模式的一個(gè)具體值稱為模式的一個(gè)實(shí)例。同一個(gè)模式可以有很多實(shí)例。模式反映的是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系，而實(shí)例反映的是數(shù)據(jù)庫某一時(shí)刻的狀態(tài)。數(shù)據(jù)模式與數(shù)據(jù)模型現(xiàn)實(shí)世界概念數(shù)據(jù)模型邏輯數(shù)據(jù)模型物理數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)的完整性約束數(shù)據(jù)模式數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)的完整性約束數(shù)據(jù)模式模式的分級(jí)：為了提高數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性，使數(shù)據(jù)庫的用戶觀點(diǎn)，即用戶看到的數(shù)據(jù)庫，與數(shù)據(jù)庫的物理方面，即實(shí)際存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫區(qū)分開來，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式是分級(jí)的。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)：CODASYL（ConferenceOnDataSystemLanguage,美國數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言協(xié)商會(huì)）提出模式、外模式、存儲(chǔ)模式三級(jí)模式的概念。三級(jí)模式之間有兩級(jí)映象。數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式模式外模式2外模式1外模式3應(yīng)用A應(yīng)用B應(yīng)用C應(yīng)用D應(yīng)用E外模式/模式映象模式/內(nèi)模式映象數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)外模式(Sub-Schema)又稱子模式：用戶的數(shù)據(jù)視圖。是數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)，模式的子集。模式:又稱概念模式或邏輯模式,是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)和特性的描述。內(nèi)模式(StorageSchema)又稱存儲(chǔ)模式：數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)及存儲(chǔ)方式的描述。外模式/模式映像：數(shù)據(jù)庫的兩級(jí)映像功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性定義某一個(gè)外模式和模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，映像定義通常包含在各外模式中。當(dāng)模式改變時(shí)，修改此映象，使外模式保持不變，從而應(yīng)用程序可以保持不變，稱為邏輯獨(dú)立性。定義數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變時(shí)，修改此映像，使模式保持不變，從而應(yīng)用程序可以保持不變，稱為物理獨(dú)立性。模式/內(nèi)模式映像：

思考:數(shù)據(jù)的人工管理階段和文件管理階段的系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)獨(dú)立性?人工管理階段:只有存儲(chǔ)模式一層無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獨(dú)立性文件管理階段:分為存儲(chǔ)模式和模式兩層可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性數(shù)據(jù)模式與數(shù)據(jù)模型現(xiàn)實(shí)世界概念數(shù)據(jù)模型邏輯數(shù)據(jù)模型物理數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)的完整性約束模式外模式1外模式2…數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)的完整性約束內(nèi)模式

DBMS的結(jié)構(gòu)－管理層次操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層數(shù)據(jù)存取層語言翻譯處理層數(shù)據(jù)庫應(yīng)用層數(shù)據(jù)文件，數(shù)據(jù)字典，索引，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)DDL，DML，查詢計(jì)算引擎事務(wù)，日志，封鎖，存取路徑DBMS外模式模式內(nèi)模式OSDB結(jié)果緩沖區(qū)應(yīng)用程序工作區(qū)通訊單元123456789

DBMS的結(jié)構(gòu)－工作過程應(yīng)用系統(tǒng)DBMSOS系統(tǒng)緩沖區(qū)模式子模式終端存儲(chǔ)模式DB用戶應(yīng)用程序員DBA系統(tǒng)分析員

DBMS的結(jié)構(gòu)－數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的不同視圖復(fù)習(xí)：數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)模式的概念和區(qū)別DBMS的工作過程數(shù)據(jù)模型是如何劃分的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程

需求分析概念數(shù)據(jù)庫邏輯數(shù)據(jù)庫物理數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是指對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用領(lǐng)域，設(shè)計(jì)優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫邏輯和物理結(jié)構(gòu)，使之滿足用戶的管理需求和數(shù)據(jù)操作需求，有效地支持各種應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和運(yùn)行。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的目標(biāo)是為用戶和各種應(yīng)用系統(tǒng)提供一個(gè)高效率的運(yùn)行環(huán)境。效率包括兩個(gè)方面，一是數(shù)據(jù)庫的存取效率，二是存儲(chǔ)空間的利用率。舉例：不同的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方案公交線路信息存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：方案一：線路 站點(diǎn)1 站點(diǎn)2 站點(diǎn)3 站點(diǎn)4站點(diǎn)5…375新科大午山新二中朱家洼云嶺路…5勝利橋五廠青紡水清溝北嶺…方案二：

線路 站點(diǎn)次序

375

新科大1375午山2375新二中3375朱家洼4375云嶺路5方案三：線路 途徑站點(diǎn)

375新科大,午山,新二中,朱家洼,云嶺路,會(huì)展中心,…5勝利橋,五廠,青紡,水清溝,北嶺,…存取效率：★

空間效率：★存取效率：★

空間效率：★★★存取效率：★

★★空間效率：★數(shù)據(jù)庫的生命周期數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)階段需求分析概念設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)和操作階段數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)操作與監(jiān)督修改與調(diào)整數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)過程需求分析概念數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)基于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)需求分析說明書概念數(shù)據(jù)庫模式關(guān)系模式物理數(shù)據(jù)庫模式獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)相關(guān)現(xiàn)實(shí)世界基于操作的設(shè)計(jì)最優(yōu)關(guān)系模式與硬件環(huán)境有關(guān)需求分析 調(diào)查的重點(diǎn)是“數(shù)據(jù)”和“處理”，包括：

信息要求指用戶需要從數(shù)據(jù)庫中獲得的信息的內(nèi)容與性質(zhì)。從中可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)要求。

處理要求指用戶要完成什么處理功能，對(duì)處理的響應(yīng)時(shí)間和處理方式的要求。

安全性與完整性的要求需求分析的任務(wù)是通過詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)實(shí)世界要處理的對(duì)象（組織、部門、企業(yè)等），充分了解原系統(tǒng)的工作情況，明確用戶的各種需求。概念模型設(shè)計(jì) 將需求分析得到的用戶需求抽象成為信息結(jié)構(gòu)即概念模型的過程就是概念數(shù)據(jù)庫模式設(shè)計(jì)。概念數(shù)據(jù)庫模式設(shè)計(jì)的目標(biāo)是：準(zhǔn)確描述應(yīng)用領(lǐng)域的信息模式，支持用戶的各種應(yīng)用。既易于轉(zhuǎn)化為邏輯數(shù)據(jù)庫模式，又容易為用戶理解。常用概念數(shù)據(jù)模型為E-R模型實(shí)體聯(lián)系模型（ER模型）實(shí)體實(shí)體是現(xiàn)實(shí)世界中客觀存在并可以相互區(qū)別的事物。實(shí)體可以是物理存在的事物，也可以是抽象的概念和聯(lián)系。同型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集。屬性每個(gè)實(shí)體都有一組特征或性質(zhì)，稱為實(shí)體的屬性。實(shí)體屬性的一組特定值確定了一個(gè)特定的實(shí)體。實(shí)體聯(lián)系模型（ER模型）實(shí)體間的聯(lián)系在現(xiàn)實(shí)世界中，事物內(nèi)部以及事物之間是有聯(lián)系的，這些聯(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。實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系。實(shí)體之間的聯(lián)系通常是指不同的實(shí)體型之間的聯(lián)系。兩實(shí)體型之間的聯(lián)系有一對(duì)一 1:1 如：班級(jí)，班長一對(duì)多 1:M 如：班級(jí)，學(xué)生多對(duì)多 M:N 如：學(xué)生，教師實(shí)體聯(lián)系模型（ER模型） 實(shí)體聯(lián)系圖實(shí)體聯(lián)系圖是表示ER模型工具，簡稱ER圖。實(shí)體型：聯(lián)系型：屬性：鍵屬性：__復(fù)合屬性：…ER圖1:1聯(lián)系型：ABR111:N聯(lián)系型：ABR1NM:N聯(lián)系型：ABRMN大學(xué)數(shù)據(jù)庫的ER圖教師名字身份證號(hào)工資生日職稱地址所屬教研室性別郵編市區(qū)單位學(xué)校信箱課程課程名學(xué)時(shí)數(shù)地點(diǎn)內(nèi)容T_S_C教研室教研室名人數(shù)地點(diǎn)T_D性別年級(jí)學(xué)生名字生日系主任編號(hào)名字S_D系B_DN111NN練習(xí):設(shè)計(jì)E-R圖1、語義描述：1）在一個(gè)倉庫中可以存放多種器件，一種器件也可以存放在多個(gè)倉庫中；2）一個(gè)倉庫有多個(gè)職工，而一個(gè)職工只能在一個(gè)倉庫中工作；3）一個(gè)職工可以保管一個(gè)倉庫中的多種器件。2、語義描述：某公司有多個(gè)部門，分管不同工作，即部門不同，權(quán)限不同，員工歸屬各個(gè)部門，但員工可以具備多部門的身份，如經(jīng)理可以以業(yè)務(wù)部門業(yè)務(wù)員的身份做業(yè)務(wù)處理。概念設(shè)計(jì)的策略自頂向下從一個(gè)包含高級(jí)抽象概念結(jié)構(gòu)的模式出發(fā)，對(duì)高級(jí)抽象概念結(jié)構(gòu)逐步求精，形成最終的概念數(shù)據(jù)庫模式。需求全局概念模式概念模式概念模式概念模式概念模式概念模式概念模式……………概念設(shè)計(jì)的策略自底向上從包含基本概念結(jié)構(gòu)的模式出發(fā)，逐步組合這些基本概念結(jié)構(gòu)，形成最終的概念數(shù)據(jù)庫模式。子需求全局概念模式概念模式概念模式概念模式概念模式概念模式概念模式………子需求子需求子需求…局部ER圖設(shè)計(jì)產(chǎn)品組裝零件編號(hào)性能產(chǎn)品名零件數(shù)零件號(hào)材料名零件名耗用量mn生產(chǎn)部門的局部ER圖產(chǎn)品使用材料產(chǎn)品號(hào)價(jià)格產(chǎn)品名用量材料號(hào)價(jià)格材料名庫存量mn供應(yīng)部門的局部ER圖倉庫設(shè)計(jì)全局概念模式 設(shè)計(jì)全局概念模式（即視圖集成）可以有兩種方法：多個(gè)分ER圖一次集成逐步集成，用累加的方式一次集成兩個(gè)分ER圖。一次集成ER圖1ER圖2ER圖n初步ER圖基本ER圖…逐步集成ER圖1ER圖2ER圖3ER圖12基本ER圖…初步ER圖總體ER圖設(shè)計(jì)使用材料價(jià)格用量材料號(hào)價(jià)格材料名庫存量mn倉庫產(chǎn)品組裝零件產(chǎn)品號(hào)性能產(chǎn)品名零件數(shù)耗用量mn零件號(hào)零件名消耗n1修改和重構(gòu) 在初步ER圖中，可能存在一些冗余的數(shù)據(jù)和實(shí)體間冗余的聯(lián)系。所謂冗余的數(shù)據(jù)是指可由基本數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，冗余的聯(lián)系是指可由其他聯(lián)系導(dǎo)出的聯(lián)系。冗余數(shù)據(jù)和冗余的聯(lián)系容易破壞數(shù)據(jù)庫的完整性，應(yīng)當(dāng)予以消除。消除了冗余后的初步ER圖稱為基本ER圖。消除冗余主要采用分析方法，即以數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖為依據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)字典中關(guān)于數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的邏輯關(guān)系的說明來消除冗余。基本ER圖材料價(jià)格材料號(hào)價(jià)格材料名庫存量m倉庫產(chǎn)品組裝零件產(chǎn)品號(hào)性能產(chǎn)品名零件數(shù)耗用量mn零件號(hào)零件名消耗n1邏輯數(shù)據(jù)庫 邏輯數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)的任務(wù)是把概念數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生的概念數(shù)據(jù)庫模式變換為邏輯數(shù)據(jù)庫模式。邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)依賴于邏輯數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的目標(biāo)包括：滿足用戶的完整性和安全性要求。動(dòng)態(tài)關(guān)系至少具有第三規(guī)范形式，靜態(tài)關(guān)系至少具有第一規(guī)范形式。能夠在邏輯級(jí)上高效率地支持各種數(shù)據(jù)庫事務(wù)的運(yùn)行。存儲(chǔ)空間利用率高。邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的步驟形成初始關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式關(guān)系模式規(guī)范化關(guān)系模式優(yōu)化定義關(guān)系上的完整性和安全性約束子模式定義性能估計(jì)形成初始關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式 初始關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式是指直接由概念數(shù)據(jù)庫模式生成的關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式。初始數(shù)據(jù)庫模式生成的目的是把概念數(shù)據(jù)庫模式的實(shí)體、實(shí)體間的聯(lián)系等模型結(jié)構(gòu)變換為關(guān)系模式。實(shí)體間聯(lián)系的變換1：1聯(lián)系的變換設(shè)R是實(shí)體型E1和E2之間是1：1聯(lián)系，S和T是E1和E2對(duì)應(yīng)的關(guān)系。我們可以使用兩種方法實(shí)現(xiàn)R。第一種方法是通過在S或T中增加有關(guān)信息來表示聯(lián)系R，步驟：T（或S）的主鍵作為外部鍵添入S（或T）；R的簡單屬性和復(fù)合屬性的簡單子屬性作為簡單屬性添入S（或T）。需要注意的是：如果S和T中至少一個(gè)具有關(guān)于R的全域關(guān)聯(lián)約束，則應(yīng)選擇具有這種約束的關(guān)系型表示R。如果S和T都具有全域關(guān)聯(lián)約束，而且S和T與其他聯(lián)系無關(guān)我們可以通過把S和T合并為一個(gè)關(guān)系型來表示R。實(shí)體間聯(lián)系的變換可轉(zhuǎn)換為以下關(guān)系模式S(A，B，C，D，H）T（D，E，F(xiàn)，G）或：S（A，B，C）T（D，E，F(xiàn)，G，A，H）E1ABCE2DFGER11H實(shí)體間聯(lián)系的變換第二種方法是建立一個(gè)單獨(dú)的關(guān)系W來表示R，步驟為：T和S的主鍵作為屬性添入W，它們均可作為W的候選鍵。R的簡單屬性和復(fù)合屬性的簡單子屬性作為簡單屬性添入W。如上一個(gè)ER圖，可以將聯(lián)系R轉(zhuǎn)化為以下關(guān)系模式：