邏輯模型設計

主講教師：范士領合肥職業(yè)技術學院數(shù)據(jù)庫技術與應用任務1.2.3邏輯模型設計一、邏輯模型設計概念二、邏輯模型設計三、模型優(yōu)化和視圖設計010203四、關系模型轉換成邏輯表04一、邏輯模型設計概念1.邏輯模型邏輯模型，是指數(shù)據(jù)的邏輯結構。最常用的邏輯模型有層次模型、網(wǎng)狀模型和關系模型。邏輯模型中層次模型和網(wǎng)狀模型是早期的數(shù)據(jù)模型，統(tǒng)稱為非關系模型。

20世紀70年代至80年代初，非關系模型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)非常流行，在關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)產品占據(jù)了主導地位，已逐漸被關系模型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)取代。

20世紀80年代以來，面向對象的方法和技術在計算機各個領域，包括程序設計語言，軟件工程、計算機硬件等各方面都產生了深遠的影響，出現(xiàn)了一種新的模型——面對對象的數(shù)據(jù)模型。一、邏輯模型設計概念２.邏輯模型設計邏輯模型設計，也稱為邏輯結構設計，是將概念結構設計階段完成的概念模型，轉換成能被選定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)支持的數(shù)據(jù)模型。這里主要將E-R模型轉換為關系模型。二、邏輯模型設計1.邏輯模型設計一般分為三步進行：（1）從E-R圖向關系模式轉化將E-R圖中的實體、實體的屬性和實體之間的聯(lián)系轉化為關系模式；（2）

數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化；為了進一步提高數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的性能，還應該適當修改數(shù)據(jù)模型的結構，提高查詢的速度。（3）關系視圖設計又稱為外模式設計，用戶模式設計，是用戶可直接訪問的數(shù)據(jù)模式。二、邏輯模型設計2.E-R模型向關系模式轉換方法（1）實體向關系模式轉換

E-R模型中的實體逐一轉換成一個關系模式（表），實體的名稱對應關系模式的名稱，實體的屬性轉換為關系模式的屬性，實體標志符就是關系模式的碼。如：學生學號姓名性別年齡學生（學號，姓名，性別，年齡）二、邏輯模型設計2.E-R模型向關系模式轉換（2）

聯(lián)系向關系模式的轉換①一個1:1聯(lián)系可以轉換為一個獨立的關系模式，也可以與任意一端對應的關系模式合并，通常的做法是一個關系的主鍵（碼）作為另外一個關系的屬性進行合并。班長學號擔任班級班級號11班長（學號，姓名，…，班級號）班級（班級號，姓名，…，學號）或者二、邏輯模型設計2.E-R模型向關系模式轉換（2）

聯(lián)系向關系模式的轉換②一個1:n聯(lián)系可以轉換為一個獨立的關系模式，也可以與n端對應的關系模式合并，通常的做法是1端的關系的主鍵（碼）作為n端的關系的屬性進行合并。學生學號組成班級班級號n1學生（學號，姓名，…，班級號）二、邏輯模型設計2.E-R模型向關系模式轉換（2）

聯(lián)系向關系模式的轉換③一個m:n聯(lián)系轉換為一個獨立的關系模式。該關系模式包含其兩端關系模式的主鍵（碼）和聯(lián)系本身的屬性，該關系的主鍵取兩端關系的主鍵組合。如學生與課程之間的選修關系為m:n的關系，選修關系轉換為獨立的關系模式：學生學號選修課程課程編號mn成績選修（學號，課程編號，成績）二、邏輯模型設計2.E-R模型向關系模式轉換（2）

聯(lián)系向關系模式的轉換 ④三個或三個以上實體間的一個多元聯(lián)系轉換為一個關系模式。例，“講授”聯(lián)系是一個三元聯(lián)系，可以將它轉換為如下關系模式，其中課程號、職工號和書號為關系的組合碼：講授（課程號，職工號，書號）三、模型優(yōu)化和視圖設計1.數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化得到初步數(shù)據(jù)模型后，還應該適當?shù)匦薷?、調整數(shù)據(jù)模型的結構，以進一步提高數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的性能，這就是數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化。關系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化通常以規(guī)范化理論為指導，消除關系模式中的操作異常，減少冗余，以提高數(shù)據(jù)操作的效率和存儲空間的利用率。三、模型優(yōu)化和視圖設計2.視圖設計視圖也稱用戶子模式（Subschema）或用戶模式，是數(shù)據(jù)庫用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結構和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，與某一應用有關的數(shù)據(jù)的邏輯表示。通過視圖的設計，可以提高數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的安全性和獨立性。視圖設計一根根據(jù)數(shù)據(jù)流圖或者不同類別的用戶對數(shù)據(jù)的使用需求，針對不同的用戶或者應用場景，提供的數(shù)據(jù)視圖。如學校的教務系統(tǒng)，管理員，代課教師，學生進入系統(tǒng)看到的成績信息是不一樣的，這個就是視圖的設計。四、關系模型轉換成邏輯表在進行邏輯模型設計時候，最后將轉化來的關系模型向特定DBMS支持下的數(shù)據(jù)模型轉換。通常是將關系模式轉換成邏輯表格，明確各個關系模式的名稱，屬性名，屬性類型，含義，各種約束，是否主鍵（PK）/外鍵（FK）等。如學生關系的邏輯模型為：１.學生表：student屬性名屬性類型含義取值范圍是否為空是否主鍵/外鍵snochar(9)學號9位整數(shù)不為空PKnamenvarchar(20)姓名不為空sexchar(2)性別男/女agesmallint年齡0-200……四、關系模型轉換成邏輯表2.課程表：course屬性名屬性類型含義取值范圍是否為空是否主鍵/外鍵cnonchar(4)課程編號4位整數(shù)不為空PKnamenvarchar(20)課程名稱不為空credittinyint學分0-100typenvarchar(50)課程類型……四、關系模型轉換成邏輯表