數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法邏輯模型以及模型到關(guān)系模型的化課件

1回顧數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式：外模式—用戶視圖，模式——全局視圖，內(nèi)模式——物理視圖。通過兩級(jí)映射提高數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性。概念模型中的兩個(gè)概念：實(shí)體、聯(lián)系.數(shù)據(jù)模型包括：概念模型(ER)、邏輯模型、物理模型概念模型的兩個(gè)基本概念——實(shí)體與聯(lián)系，E-R模型是一種概念模型表示方法.邏輯模型：層次型、網(wǎng)狀、關(guān)系型Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.1回顧數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式：外模式—用戶視圖，模式——全局視圖，12數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用第3講數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法—ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)化Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.2數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用第3講數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法—ER模型到關(guān)系模型23本講內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)化難點(diǎn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫概述關(guān)系型邏輯模型是當(dāng)前最常見的數(shù)據(jù)庫邏輯模型Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.3本講內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)Evaluationonly.341.邏輯模型（層次，網(wǎng)狀，關(guān)系）、物理模型關(guān)系模型的基本概念物理模型簡介ER圖到關(guān)系模型轉(zhuǎn)換Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.41.邏輯模型（層次，網(wǎng)狀，關(guān)系）、物理模型關(guān)系模型的基本概45關(guān)系模型的基本概念1．關(guān)系將一個(gè)沒有重復(fù)行、重復(fù)列的二維表看成一個(gè)關(guān)系。2．元組（記錄）二維表的每一行在關(guān)系中稱為關(guān)系的一個(gè)元組。3．屬性（字段）二維表的每一列在關(guān)系中稱為屬性。4．關(guān)鍵字關(guān)系中用于區(qū)分和標(biāo)示不同元組的屬性組合。5．外部關(guān)鍵字如果關(guān)系中某個(gè)屬性組合是另一個(gè)關(guān)系的關(guān)鍵字，則稱此屬性組合為本關(guān)系的外部關(guān)鍵字。外部關(guān)鍵字體現(xiàn)表間的聯(lián)系。6.元屬性個(gè)數(shù)（n）稱為關(guān)系的元。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.5關(guān)系模型的基本概念1．關(guān)系Evaluationonly.56部門編號(hào)部門名稱D001總經(jīng)理辦D002市場(chǎng)部D003銷售部D004倉儲(chǔ)部員工編號(hào)員工姓名性別部門編號(hào)E001錢達(dá)理男D001E002東方牧男D001E003郭文斌男D002E004肖海燕女D003E005張明華男D004部門表員工表部門關(guān)系（部門編號(hào)，部門名稱）。員工關(guān)系（員工編號(hào)，姓名，性別，部門編號(hào))。部門關(guān)系中有4個(gè)元組，員工關(guān)系中有5個(gè)元組。員工關(guān)系的外部關(guān)鍵字是部門編號(hào)，體現(xiàn)了部門關(guān)系與員工關(guān)系之間的聯(lián)系。關(guān)系示例:Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.6部門編號(hào)部門名稱D001總經(jīng)理辦D002市場(chǎng)部D003銷售67討論：實(shí)體集用表格來表示是容易理解的，聯(lián)系如何用表格來表示呢？以選課系統(tǒng)為例。學(xué)號(hào)姓名s1學(xué)生As2學(xué)生B學(xué)生表教師號(hào)姓名t1教師At2教師B教師表課編號(hào)課程名c1課程Ac1課程B課程表學(xué)號(hào)課編號(hào)修讀學(xué)期s1c12010春s1c22010春s2c12010春授課表（寫寫看）選課表教師號(hào)課編號(hào)授課學(xué)期t1c12010春t2c22010春Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.7討論：實(shí)體集用表格來表示是容易理解的，聯(lián)系如何用表格來表示78物理模型（了解）物理模型在邏輯模型確定后，要將邏輯模型提出的靜態(tài)結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)、約束規(guī)則在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，這項(xiàng)工作由DBMS軟件實(shí)現(xiàn)。目前的DBMS大多支持關(guān)系型邏輯模型，比如Oracle,SQLServer，DB2等等。我們也可以開發(fā)自己的DBMS，但這項(xiàng)工作的所需的人力是很大的，所以當(dāng)前軟件行業(yè)的做法是：使用比較成熟的DBMS系統(tǒng)，解決具體應(yīng)用問題。因此，物理模式一般不作過多的討論。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.8物理模型（了解）物理模型Evaluationonly.89從ER圖導(dǎo)出關(guān)系模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)ER圖描述信息的結(jié)構(gòu)，是構(gòu)造數(shù)據(jù)模型的依據(jù)。從ER圖出發(fā)導(dǎo)出關(guān)系模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的兩點(diǎn)原則：

對(duì)ER圖中的每個(gè)“實(shí)體集”，都應(yīng)轉(zhuǎn)換成一個(gè)關(guān)系；

對(duì)ER圖中的“聯(lián)系”，根據(jù)實(shí)體聯(lián)系的方式，采取不同的方法加以處理；Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.9從ER圖導(dǎo)出關(guān)系模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)ER圖描述信息的結(jié)構(gòu)，是構(gòu)造數(shù)9101）兩實(shí)體集間1:N聯(lián)系無需專門用一個(gè)關(guān)系表示“聯(lián)系”?？蓪ⅰ?”方關(guān)系的主鍵納入“N”方關(guān)系中作為外鍵，同時(shí)把聯(lián)系的屬性也一起納入“N”方關(guān)系中。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.101）兩實(shí)體集間1:N聯(lián)系Evaluationonl1011學(xué)校教師聘任1N學(xué)校名校址校長年薪教工號(hào)姓名專長學(xué)校（學(xué)校名，校址，校長）教師（教工號(hào)，姓名，專長， 學(xué)校名，年薪）外鍵Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.11學(xué)校教師聘任1N學(xué)校名校址校長年薪教工號(hào)姓名專長學(xué)校（學(xué)11122）兩實(shí)體集間M:N聯(lián)系必須對(duì)“聯(lián)系”單獨(dú)建立一個(gè)關(guān)系?！奥?lián)系”關(guān)系的屬性至少包含它所關(guān)聯(lián)的雙方實(shí)體的“主鍵”，若“聯(lián)系”自身有屬性，也要一起納入“聯(lián)系”關(guān)系中。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.122）兩實(shí)體集間M:N聯(lián)系Evaluationonl1213學(xué)生課程選修MN學(xué)號(hào)姓名性別成績課程號(hào)課程名學(xué)分學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績）Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.13學(xué)生課程選修MN學(xué)號(hào)姓名性別成績課程號(hào)課程名學(xué)分學(xué)生（學(xué)13143）兩實(shí)體集間1:1聯(lián)系對(duì)兩實(shí)體間1：1聯(lián)系，有二種轉(zhuǎn)換方案：第一：“聯(lián)系”不單獨(dú)建立關(guān)系，將實(shí)體集A主鍵放到實(shí)體集B中作為外鍵。第二：“聯(lián)系”不單獨(dú)建立關(guān)系，將實(shí)體集B主鍵放到實(shí)體集A中作為外鍵。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.143）兩實(shí)體集間1:1聯(lián)系Evaluationonly1415校長學(xué)校管理11姓名性別年齡學(xué)校名校址類別方案1：校長（姓名，性別，年齡）學(xué)校（學(xué)校名，校址，類別， 姓名）方案2學(xué)校（學(xué)校名，校址，類別）校長（姓名，性別，年齡， 學(xué)校名）Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.15校長學(xué)校管理11姓名性別年齡學(xué)校名校址類別方案1：方案21516以下的關(guān)系模型為補(bǔ)充內(nèi)容

4）同一實(shí)體集各實(shí)體間1:N聯(lián)系可在這個(gè)實(shí)體關(guān)系中多設(shè)一個(gè)屬性，用來表示與當(dāng)前實(shí)體（表中當(dāng)前行）相聯(lián)系的另一個(gè)實(shí)體的“主鍵”。職工領(lǐng)導(dǎo)1N工號(hào)姓名工資民意評(píng)價(jià)職工（工號(hào)，姓名，工資，領(lǐng)導(dǎo)者工號(hào)，民意評(píng)價(jià)）另一個(gè)實(shí)體的主鍵Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.16以下的關(guān)系模型為補(bǔ)充內(nèi)容4）同一實(shí)體集各實(shí)體間1:16174）同一實(shí)體集各實(shí)體間1:N聯(lián)系工號(hào)姓名工資領(lǐng)導(dǎo)者工號(hào)民意評(píng)價(jià)1陳一8503稱職2李二8903優(yōu)秀3張三9003稱職……………Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.174）同一實(shí)體集各實(shí)體間1:N聯(lián)系工號(hào)姓名工資領(lǐng)導(dǎo)者工17185）同一實(shí)體集各實(shí)體間M:N聯(lián)系則需為“聯(lián)系”單獨(dú)建一個(gè)關(guān)系。該關(guān)系中至少應(yīng)包含被它聯(lián)系的雙方實(shí)體的“主鍵”，若“聯(lián)系”有屬性，也要納入該關(guān)系中。課程預(yù)修MN課程號(hào)課程名學(xué)分課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）預(yù)修（課程號(hào)，預(yù)修課程號(hào)）Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.185）同一實(shí)體集各實(shí)體間M:N聯(lián)系課程預(yù)修MN課程號(hào)課18196）多個(gè)實(shí)體集間M:N聯(lián)系必須為“聯(lián)系”單獨(dú)建一個(gè)關(guān)系。該關(guān)系中至少應(yīng)包含被它聯(lián)系的雙方實(shí)體的“主鍵”，若“聯(lián)系”有屬性，也要納入該關(guān)系中。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.196）多個(gè)實(shí)體集間M:N聯(lián)系Evaluationon1920工程項(xiàng)目零件需求MP工程號(hào)工程名工程進(jìn)度數(shù)量零件名單價(jià)廠址工程項(xiàng)目（工程號(hào)，工程名，工程進(jìn)度）廠家（廠名，廠址）需求（工程號(hào)，廠名，零件名，數(shù)量）廠家N廠名零件（零件名，單價(jià)）Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.20工程項(xiàng)目零件需求MP工程號(hào)工程名工程進(jìn)度數(shù)量零件名單價(jià)廠20課堂小練1：試述采用E-R方法進(jìn)行數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)的過程。答：采用E-R方法進(jìn)行數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)，可以分成3步進(jìn)行：首先設(shè)計(jì)局部E-R模式，然后把各局部E-R模式綜合成一個(gè)全局的E-R模式，最后對(duì)全局E-R模式進(jìn)行優(yōu)化，得到最終的E-R模式，即概念模式。21Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.課堂小練1：試述采用E-R方法進(jìn)行數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)的過程。2121課堂小練2：:某大學(xué)實(shí)現(xiàn)學(xué)分制，學(xué)生可根據(jù)自己情況選課。每名學(xué)生可同時(shí)選修多門課程，每門課程可由多位教師主講；每位教師可講授多門課程。其不完整的E-R圖如圖1所示。指出學(xué)生與課程的聯(lián)系類型。指出課程與教師的聯(lián)系類型。若每名學(xué)生有一位教師指導(dǎo)，每個(gè)教師指導(dǎo)多名學(xué)生，則學(xué)生與教師是如何聯(lián)系？在原E-R圖上補(bǔ)畫教師與學(xué)生的聯(lián)系，并完善E-R圖。最后將ER圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型。答：學(xué)生與課程聯(lián)系類型是多對(duì)多聯(lián)系。課程與教師的聯(lián)系類型是多對(duì)多聯(lián)系。學(xué)生與教師的聯(lián)系類型是一對(duì)多聯(lián)系。完善本題E-R圖的結(jié)果如圖2所示。圖1

圖2

22圖1圖2Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.課堂小練2：:某大學(xué)實(shí)現(xiàn)學(xué)分制，學(xué)生可根據(jù)自己情況選課。每名2223小結(jié)邏輯模型能夠表現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)約束。邏輯模型有層次型、網(wǎng)絡(luò)型、關(guān)系型三種，關(guān)系模型是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫的主要數(shù)據(jù)模型。為了表示數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上如何組織、如何操作、如何約束，應(yīng)將E-R模型轉(zhuǎn)換為邏輯模型。關(guān)系型邏輯模型是當(dāng)前最常見的數(shù)據(jù)庫邏輯模型。關(guān)系數(shù)據(jù)庫是表和其他數(shù)據(jù)庫對(duì)象的集合，表的列應(yīng)滿足原子特征，即列是不可分解的。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.23小結(jié)邏輯模型能夠表現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)約束。Eva2324小課內(nèi)容Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.24小課內(nèi)容Evaluationonly.24251.問題20分鐘有人說：“E-R模型只能轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型，不能轉(zhuǎn)換為層次模型或網(wǎng)絡(luò)模型”，這種說法對(duì)么？簡述E-R模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型規(guī)則（1:1,1:N,N:M）關(guān)系模型和關(guān)系模式這兩個(gè)概念有什么不同？關(guān)系模式和關(guān)系這兩個(gè)概念有什么不同？一個(gè)關(guān)系可以有多個(gè)候選關(guān)鍵字么？一個(gè)關(guān)系可以有多個(gè)關(guān)鍵字么？一個(gè)關(guān)系可以有多個(gè)外部關(guān)鍵字么？Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.251.問題20分鐘有人說：“E-R模型只能轉(zhuǎn)換為關(guān)系模25262.E-R圖練習(xí)50分鐘題1：某學(xué)院的教學(xué)管理的對(duì)象是：系（系名，辦公地址）、教師（教師工號(hào)、姓名、年齡、職稱）、學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，生日）、課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）。其中，一個(gè)系有多個(gè)教師每個(gè)教師只屬于一個(gè)系，每個(gè)老師可上多門課，每門課只由一個(gè)老師上，每個(gè)學(xué)生可以在某學(xué)期選修多門課，每門課可有多個(gè)學(xué)生選修。題2：某旅行社管理系統(tǒng)管理的對(duì)象是：景點(diǎn)（景點(diǎn)編號(hào)，景點(diǎn)名稱，地點(diǎn)，景點(diǎn)描述）、線路（線路編號(hào)，線路名稱，線路描述）、導(dǎo)游（工號(hào)，姓名，等級(jí)）、旅游團(tuán)隊(duì)（團(tuán)隊(duì)編號(hào)，人數(shù)，開始日期，截止日期），其中，每條線路由多個(gè)景點(diǎn)組成，不同線路的景點(diǎn)存在交叉；每條線路有多名導(dǎo)游，但一名導(dǎo)游只負(fù)責(zé)一條線路；每條