數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計步驟及實例

數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計概念設(shè)計的目標是產(chǎn)生反映企業(yè)組織信息需求的數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)，即概念模式。概念模式是獨立于數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)，獨立于支持數(shù)據(jù)庫的DBMS,不依賴于計算機系統(tǒng)的。5.4.1概念設(shè)計的必要性考核要求：達到“識記”層次知識點：概念設(shè)計的好處將概念設(shè)計從設(shè)計過程中獨立開來的好處；概念模式在數(shù)據(jù)庫的各級模式中的位置。5.4.2概念模型考核要求：達到“識記”層次知識點：概念模型的概念及其要求概念模型：可以看成是現(xiàn)實世界到機器世界的一個過渡的中間層次。在設(shè)計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)時，要把現(xiàn)實世界的事物通過認識和抽象轉(zhuǎn)換為信息世界的概念模型，再把概念模型轉(zhuǎn)換為機器世界的數(shù)據(jù)模型。對概念模型的要求，主要有以下要點：有豐富的語義表達能力，能表達用戶的各種需求；簡潔、明晰、獨立于機器、容易理解；易于變動；易于向各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。.4.3概念設(shè)計的主要步驟考核要求：達到“識記”層次知識點：概念設(shè)計的主要步驟分三步完成：進行數(shù)據(jù)抽象，設(shè)計局部概念模式；將局部概念模式綜合成全局概念模式；評審5.4.4數(shù)據(jù)抽象考核要求：達到“識記”層次知識點：聚集和概括的理解數(shù)據(jù)抽象的兩種形式：聚集和概括聚集：其數(shù)學(xué)意義就是笛卡爾積的概念，通過聚集，形成對象之間的一個聯(lián)系對象。比如有以下對象:"學(xué)號，姓名，性別，出生年月，身高，..."，通過聚集可以得到一個聯(lián)系對象"學(xué)生基本情況"。聚集表示的是“是...的一部分”(is_part_of)的關(guān)系，如“姓名”是"學(xué)生基本情況"的一部分概括：是從一類其他對象形成一個對象。比如，有梅花、月季、蘭花等對象，通過概括或以得到一個對象"花"。概括表示的是“是...一種”(is_a)的關(guān)系，如“蘭花”是一種“花”。5.4.5基本ER模型的擴展考核要求：達到“識記”層次知識點：兩個重要結(jié)論ER(實體聯(lián)系)模型是對現(xiàn)實世界的一種抽象，它的主要成份是實體、聯(lián)系和屬性。但是在現(xiàn)實世界中還有一些特殊的語義。需要擴展ER模型的概念才能更好地模擬現(xiàn)實世界。依賴聯(lián)系：在現(xiàn)實世界中，有些實體對一另一些實體有很強的依賴關(guān)系，即一個實體的存在必須以另一實體的存在為前提。前者就稱為"弱實體"，如在人事管理系統(tǒng)中，職工子女的信息就是以職工的存在為前提的，子女實體是弱實體，子女與職工的聯(lián)系是一種依賴聯(lián)系。在ER圖中用雙線框表示弱實體。用箭頭表示依賴聯(lián)系。子類：在現(xiàn)實中，存在某個實體類型中所有實體同時也是另一實體類型中的實體，此時，我們稱前一實體類型為者的子類，后一實體類型稱為超類。子類有一個很重要的性質(zhì)繼承性。在ER圖中，超類用兩端雙線框表示，并用加圈的線與子類相連。5.4.6ER模型的操作考核要求：達到“領(lǐng)會”層次知識點：ER模型的操作ER模型在數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計過程中經(jīng)常需要進行變換，包括實體類型、聯(lián)系類型和屬性的分裂、合并和增刪等。實體類型的分裂：一個實體類型根據(jù)需要分裂成若干個實體類型，包括垂直分割、水平分割。實體類型的合并：實體類型分裂的逆過程，包括垂直合并、水平合并。聯(lián)系類型的分裂:一個聯(lián)系類型可分裂成幾個新聯(lián)系類型聯(lián)系類型的合并：聯(lián)系類型分裂的逆過程Notice:在垂直分割時，鍵必須在分裂后的每個實體類型中出現(xiàn)。在聯(lián)系類型合并時，所合并的聯(lián)系類型必須是定義在相同的實體類型中。5.4.7采用ER方法的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計考核要求：達到“領(lǐng)會”層次知識點：采用ER方法進行數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計采用ER方法進行數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計分成三步進行：設(shè)計局部ER模式確定局部結(jié)構(gòu)范圍；實體定義；聯(lián)系定義；屬性分配設(shè)計全局ER模式確定公共實體類型；局部ER模型的合并；消除沖突全局ER模式進行優(yōu)化實體類型的合并；冗余屬性的消除；冗余聯(lián)系的消除

數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計實例根據(jù)對系統(tǒng)所做的分析、系統(tǒng)設(shè)計，規(guī)劃出本系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)庫實體。下面將介紹幾個關(guān)鍵實體的E-R圖。水電管理系統(tǒng)最重要的一個問題就是水電表信息的錄入，因此需要規(guī)劃水電費信息實體。該實體包括樓號、房間號、電表本月讀數(shù)、電表上月讀數(shù)、水表本月讀數(shù)、水表上月讀數(shù)、抄表日期等屬性。為了記錄水電費繳費情況，特規(guī)劃出收費登記管理信息實體。該實體包括樓號、房間號、電表上月讀數(shù)、電表本月讀數(shù)、每度價格、用電金額、水表上月讀數(shù)、水表本月讀數(shù)、每噸價格、用水金額等實體。收費登記實體的E-R圖如下圖2所示。圖2：收費登記管理信息實體為了方便查詢，特意規(guī)劃了收費查詢信息實體，其實體包括樓號、房間號、抄表時間、電表上月讀數(shù)、電表本月讀數(shù)、每度價格、用電金額、水表上月讀數(shù)、水表本月讀數(shù)、每噸價格、用水金額等實