數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用（SQL Server ）2.1

數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應(yīng)用（SQLServer）教學(xué)單元2.1第2章

需求分析與數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)（IDEF1X）

案例2-2-1圖書管理系統(tǒng)需求分析案例2-2-2圖書管理數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)需求分析與數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)導(dǎo)航2需求分析與數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)知識(shí)框架3單元2.1需求分析與數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)（IDEF1X）能力目標(biāo)能夠根據(jù)系統(tǒng)需求分析進(jìn)行數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)（IDEF1X）能夠使用Office

Visio工具建立IDEF1X概念模型能夠閱讀并理解IDEF1X建模有關(guān)的英文知識(shí)目標(biāo)數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)（IDEF1X方法）Visio的IDEF1X建模工具使用方法。IDEF1X建模有關(guān)的英文素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神和自主學(xué)習(xí)的能力培養(yǎng)知難而進(jìn)的學(xué)習(xí)態(tài)度通過自學(xué)Office的Visio軟件繪圖，培養(yǎng)學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力堅(jiān)持基礎(chǔ)知識(shí)與技能并重，培養(yǎng)認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)和不怕困難的學(xué)習(xí)精神4案例2圖書管理系統(tǒng)案例2-2-1圖書管理系統(tǒng)需求分析案例2-2-2圖書管理數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)工作任務(wù)單元2.1需求分析與數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)（IDEF1X）5需求分析一IDEF1X方法概念設(shè)計(jì)二單元2.1需求分析與數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)（IDEF1X）6工作任務(wù)一、需求分析7案例2-2-1圖書管理系統(tǒng)需求分析對(duì)某圖書館管理部門進(jìn)行系統(tǒng)需求分析。首先了解該部門的組織結(jié)構(gòu)和工作崗位，然后了解各部門要處理的數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)流程，繪制數(shù)據(jù)流圖DFD。分析用戶的數(shù)據(jù)管理要求，寫出系統(tǒng)功能需求說明。分析所有的數(shù)據(jù)項(xiàng)，建立數(shù)據(jù)字典DD。一、需求分析組織結(jié)構(gòu)——用戶業(yè)務(wù)流程與信息的載體，對(duì)分析人員理解企業(yè)的業(yè)務(wù)、確定系統(tǒng)范圍具有很好的幫助8圖書管理組織結(jié)構(gòu)一、需求分析數(shù)據(jù)流圖——表達(dá)了數(shù)據(jù)和處理過程的關(guān)系9圖書管理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流程(DFD)一、需求分析功能需求——編輯、查詢、報(bào)表10圖書管理處理功能需求讀者管理功能：能夠插入、更新和刪除讀者信息，查詢和分類統(tǒng)計(jì)讀者信息。圖書管理功能：能夠插入、更新和刪除圖書信息，查詢和分類統(tǒng)計(jì)圖書信息。借書還書管理功能：能夠插入、更新和刪除讀者借書、還書信息，查詢和分類統(tǒng)計(jì)讀者借書、還書信息。一、需求分析描述信息需求——各類數(shù)據(jù)描述的集合11圖書管理數(shù)據(jù)字典(DD)①有關(guān)讀者的數(shù)據(jù)信息。讀者信息：讀者編號(hào)、姓名、類型編號(hào)、已借數(shù)量、地址、電話、EMAIL等。讀者類型信息：類型編號(hào)、類型名稱、限借數(shù)量、限借天數(shù)、逾期罰款、丟失罰款等。罰款信息：讀者編號(hào)、罰款編號(hào)、罰款原因、罰款金額、罰款日期等。②有關(guān)圖書的數(shù)據(jù)信息。圖書信息：圖書編號(hào)、書名、作者名、出版社編號(hào)、出版日期、定價(jià)、是否借出等。出版社信息：出版社編號(hào)、出版社名稱、出版社地址、聯(lián)系電話、EMAIL、聯(lián)系人等。圖書修復(fù)信息：修復(fù)編號(hào)、圖書編號(hào)、損壞程度、損壞原因、修復(fù)內(nèi)容、修復(fù)日期、修復(fù)費(fèi)用等。③有關(guān)讀者借閱圖書的數(shù)據(jù)信息。借閱信息：讀者編號(hào)、圖書編號(hào)、借期、還期等。單元2.1需求分析與數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)（IDEF1X）12需求分析一IDEF1X方法概念設(shè)計(jì)二工作任務(wù)二、IDEF1X方法概念設(shè)計(jì)13案例2-2-2圖書管理數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)MicrosoftOfficeVisio制圖軟件。根據(jù)圖書管理系統(tǒng)的需求分析，采用IDEF1X方法建立圖書管理數(shù)據(jù)庫的概念模型。二、IDEF1X方法概念設(shè)計(jì)14IDEF1X方法中的實(shí)體1IDEF1X方法中的屬性23IDEF1X方法中的聯(lián)系使用Visio建立IDEF1X概念模型4(一）IDEF1X方法中實(shí)體的表示方法不依賴于其他實(shí)體和聯(lián)系就可以獨(dú)立存在的實(shí)體，在這個(gè)實(shí)體的主鍵屬性組中沒有來自其他實(shí)體的主鍵，用方角矩形表示，獨(dú)立實(shí)體也常被稱為強(qiáng)實(shí)體或擁有者實(shí)體15獨(dú)立實(shí)體(一）IDEF1X方法中的實(shí)體依賴于其他實(shí)體和聯(lián)系才能夠存在的實(shí)體，在這個(gè)實(shí)體的主鍵屬性組中包含來自其他實(shí)體的主鍵，用圓角矩形表示，從屬實(shí)體也常被稱為弱實(shí)體或依賴實(shí)體16從屬實(shí)體(一）IDEF1X方法中的實(shí)體該實(shí)體的實(shí)例可以被關(guān)聯(lián)到其他實(shí)體（子實(shí)體）的0個(gè)、1個(gè)或多個(gè)實(shí)例上。17父實(shí)體（ParentEntity）子實(shí)體（

Child

Entity）該實(shí)體的實(shí)例可以被確定地關(guān)聯(lián)到其他實(shí)體（父實(shí)體）的1個(gè)實(shí)例上，特殊情況下可以是0個(gè)實(shí)例。如果該子實(shí)體中的主鍵含有父實(shí)體的主鍵屬性，則為父實(shí)體的從屬實(shí)體。(一）IDEF1X方法中的實(shí)體實(shí)體“讀者”（獨(dú)立父實(shí)體）主鍵“讀者編號(hào)”可以唯一識(shí)別每一個(gè)讀者，不依賴于任何實(shí)體的主鍵，是一個(gè)獨(dú)立實(shí)體。實(shí)體“罰款”（從屬子實(shí)體）一位讀者可能有幾次因?yàn)檠悠谶€書、丟失圖書、損壞圖書的罰款，“罰款”的主鍵可以設(shè)為“讀者編號(hào)+罰款編號(hào)”，包含了實(shí)體“讀者”的主鍵“讀者編號(hào)”，所以實(shí)體“罰款”是從屬實(shí)體。父子關(guān)系對(duì)于實(shí)體“讀者”與實(shí)體“罰款”存在“1到0或多”的聯(lián)系，所以實(shí)體“讀者”為父實(shí)體，實(shí)體“罰款”為子實(shí)體18圖書管理系統(tǒng)實(shí)體父子關(guān)系從屬實(shí)體一定是父實(shí)體的子實(shí)體子實(shí)體不一定是父實(shí)體的從屬實(shí)體二、IDEF1X方法概念設(shè)計(jì)19IDEF1X方法中的實(shí)體1IDEF1X方法中的屬性23IDEF1X方法中的聯(lián)系使用Visio建立IDEF1X概念模型4(二）IDEF1X方法中的屬性實(shí)體的屬性：用矩形中的屬性名稱來表示主鍵的屬性：放在橫穿實(shí)體矩形中的一條直線之上外鍵的屬性：在其后加“(FK)”進(jìn)行指明允許空值的屬性：在其后加“(O)”進(jìn)行指明20主鍵、外鍵和非主鍵屬性二、IDEF1X方法概念設(shè)計(jì)21IDEF1X方法中的實(shí)體1IDEF1X方法中的屬性23IDEF1X方法中的聯(lián)系使用Visio建立IDEF1X概念模型4(三）IDEF1X方法中的聯(lián)系——聯(lián)系類型22確定聯(lián)系0/1：n（n≥0）連接聯(lián)系標(biāo)識(shí)聯(lián)系1∶n（n≥0）1到0或多非標(biāo)識(shí)聯(lián)系（強(qiáng)制）1∶n（n≥0）1到0或多非標(biāo)識(shí)聯(lián)系（非強(qiáng)制）0/1∶n（n≥0）0或1到0或多分類聯(lián)系完全1∶11到1不完全1∶0/11到0或1不確定聯(lián)系m∶n（m≥0，n≥0）相互1到0或多(三）IDEF1X方法中的聯(lián)系——確定聯(lián)系(0/1:n,n≥0)它是父（Parent）實(shí)體和子（Child）實(shí)體之間的聯(lián)系，也稱父子聯(lián)系（Parent-ChildRelationship）。聯(lián)系用一條連線表示，連線的子實(shí)體端帶有一個(gè)實(shí)心圓。連接聯(lián)系又分為標(biāo)識(shí)聯(lián)系、非標(biāo)識(shí)聯(lián)系（強(qiáng)制/非強(qiáng)制）等。23確定聯(lián)系——連接聯(lián)系連接聯(lián)系—標(biāo)識(shí)聯(lián)系：1到0或多（主從聯(lián)系）父實(shí)體與子實(shí)體之間的聯(lián)系為“1到0或多（主從聯(lián)系）”將父實(shí)體的主鍵遷移到子實(shí)體中作為主鍵屬性聯(lián)合構(gòu)成子實(shí)體的主鍵，并成為子實(shí)體的外鍵（FK）聯(lián)系用實(shí)線表示，子實(shí)體為從屬實(shí)體（圓角矩形）(三）IDEF1X方法中的聯(lián)系——確定聯(lián)系(0/1:n,n≥0)24連接聯(lián)系—標(biāo)識(shí)聯(lián)系：1到0或多（主從聯(lián)系）父實(shí)體“讀者”和子實(shí)體“罰款”之間的聯(lián)系為“1到0或多”的標(biāo)識(shí)聯(lián)系將父實(shí)體“讀者”的主鍵“讀者編號(hào)”遷移到子實(shí)體“罰款”中作為其外鍵（FK），并與子實(shí)體的“罰款編號(hào)”聯(lián)合構(gòu)成子實(shí)體的主鍵，共同標(biāo)識(shí)子實(shí)體的每個(gè)實(shí)例聯(lián)系用實(shí)線表示，子實(shí)體為從屬實(shí)體（圓角矩形）(三）IDEF1X方法中的聯(lián)系——確定聯(lián)系(0/1:n,n≥0)25連接聯(lián)系—非標(biāo)識(shí)聯(lián)系（強(qiáng)制）：1到0或多父實(shí)體與子實(shí)體之間的聯(lián)系為“1到0或多”，即子實(shí)體的每個(gè)實(shí)例必須與一個(gè)父實(shí)體的實(shí)例關(guān)聯(lián)父實(shí)體的主鍵不遷移到子實(shí)體的主鍵上，而是遷移到子實(shí)體作為非主屬性，并成為子實(shí)體的外鍵（FK）聯(lián)系用虛線表示，子實(shí)體為獨(dú)立實(shí)體（方角矩形）(三）IDEF1X方法中的聯(lián)系——確定聯(lián)系(0/1:n,n≥0)26(三）IDEF1X方法中的聯(lián)系——確定聯(lián)系(0/1:n,n≥0)27連接聯(lián)系—非標(biāo)識(shí)聯(lián)系（強(qiáng)制）：1到0或多父實(shí)體“讀者類型”和子實(shí)體“讀者”之間存在“1到0或多”的非標(biāo)識(shí)聯(lián)系（強(qiáng)制），即對(duì)于子實(shí)體“讀者”中的每個(gè)實(shí)例的“類型編號(hào)”的值必須與父實(shí)體“讀者類型”中的一個(gè)且僅與一個(gè)“類型編號(hào)”值相關(guān)聯(lián)將父實(shí)體“讀者類型”的主鍵“類型編號(hào)”遷移到子實(shí)體“讀者”中作為非主屬性，并成為其外鍵（FK）聯(lián)系用虛線表示，子實(shí)體為獨(dú)立實(shí)體（方角矩形）(三）IDEF1X方法中的聯(lián)系——確定聯(lián)系(0/1:n,n≥0)28連接聯(lián)系—非標(biāo)識(shí)聯(lián)系（非強(qiáng)制）：0或1到0或多父實(shí)體與子實(shí)體之間的聯(lián)系為“0或1到0或多”，即子實(shí)體的每個(gè)實(shí)例不是必須與一個(gè)父實(shí)體的實(shí)例關(guān)聯(lián)父實(shí)體的主鍵不遷移到子實(shí)體的主鍵上，而是遷移到子實(shí)體作為非主屬性，并成為子實(shí)體的外鍵（FK）聯(lián)系用虛線表示，子實(shí)體為獨(dú)立實(shí)體（方角矩形），連線的父實(shí)體端用空心鉆石來表示連接聯(lián)系—非標(biāo)識(shí)聯(lián)系（非強(qiáng)制）：0或1到0或多父實(shí)體“出版社”和子實(shí)體“圖書”之間的聯(lián)系為“0或1到0或多”的非標(biāo)識(shí)聯(lián)系（非強(qiáng)制）在子實(shí)體“圖書”中可能存在非正式出版社出版的圖書，外鍵“出版社編號(hào)”的值被允許為空值（NULL），不與父實(shí)體“出版社”相關(guān)聯(lián)將父實(shí)體“出版社”的主鍵“出版社編號(hào)”遷移到子實(shí)體“圖書”中作為非主屬性，并成為其外鍵（標(biāo)識(shí)為FK），允許空值（標(biāo)記為0）聯(lián)系用虛線表示，連線父實(shí)體端用空心鉆石來表示(三）IDEF1X方法中的聯(lián)系——確定聯(lián)系(0/1:n,n≥0)29分類聯(lián)系

：1到0或1一般實(shí)體與分類實(shí)體聯(lián)系類型一個(gè)實(shí)體（一般實(shí)體）表示這些事物的全集，其他幾個(gè)實(shí)體（分類實(shí)體）則為其子集一般實(shí)體經(jīng)過鑒別器對(duì)一個(gè)屬性值進(jìn)行判斷（類似于多路開關(guān)）與相應(yīng)子實(shí)體關(guān)聯(lián)，之間用連線表示，線的兩端沒有實(shí)心圓。分類實(shí)體用圓角矩形表示，從屬于一般實(shí)體完全分類聯(lián)系：1到1不完全分類聯(lián)系：1到0或1各個(gè)分類實(shí)體（子集）的屬性可以不同！(三）IDEF1X方法中的聯(lián)系——確定聯(lián)系(0/1:n,n≥0)30分類聯(lián)系

—完全分類聯(lián)系：1到1完全分類聯(lián)系（一般實(shí)體與分類實(shí)體聯(lián)系類型）在一般實(shí)體中的每個(gè)實(shí)例恰好與一個(gè)且僅為一個(gè)分類實(shí)體的實(shí)例相聯(lián)系，鑒別器用一個(gè)圓圈下面兩條線表示(三）IDEF1X方法中的聯(lián)系——確定聯(lián)系(0/1:n,n≥0)31分類聯(lián)系

—完全分類聯(lián)系：1到1假設(shè)圖書有中文和外文兩大類，在一般實(shí)體“圖書”中設(shè)置一個(gè)鑒別器屬性“圖書類型”當(dāng)“圖書類型”屬性值為“中文”時(shí)，這個(gè)實(shí)例被放入分類實(shí)體“中文圖書”中當(dāng)“圖書類型”屬性值為“外文”時(shí)，這個(gè)實(shí)例被放入分類實(shí)體“外文圖書”中(三）IDEF1X方法中的聯(lián)系——確定聯(lián)系(0/1:n,n≥0)32分類聯(lián)系

—不完全分類聯(lián)系：

1到0或1不完全分類聯(lián)系（一般實(shí)體與分類實(shí)體聯(lián)系類型）在一般實(shí)體中可以存在某個(gè)實(shí)例與哪個(gè)分類實(shí)體的實(shí)例都不相聯(lián)系，鑒別器用一個(gè)圓圈下面一條線表示(三）IDEF1X方法中的聯(lián)系——確定聯(lián)系(0/1:n,n≥0)33(三）IDEF1X方法中的聯(lián)系——不確定聯(lián)系(m:n)34不確定聯(lián)系：m:n（m≥0，n≥0）兩個(gè)實(shí)體之間相互存在著一對(duì)多的聯(lián)系，聯(lián)系用一條連線表示，連線的兩端帶有一個(gè)實(shí)心圓建模時(shí)中間增加一個(gè)關(guān)聯(lián)實(shí)體或解決實(shí)體(三）IDEF1X方法中的聯(lián)系——不確定聯(lián)系(m:n)35不確定聯(lián)系：m:n（m≥0，n≥0）實(shí)體“讀者”與實(shí)體“圖書”存在著“多對(duì)多”的聯(lián)系，一位讀者可以借閱多本書，一本書也可以被多位讀者借閱（不同的時(shí)期），在讀者借閱圖書的關(guān)聯(lián)中派生了屬性“借期”和“還期”等信息增加一個(gè)關(guān)聯(lián)實(shí)體“借閱”，將父實(shí)體“讀者”的主鍵“讀者編號(hào)”和另一個(gè)父實(shí)體“圖書”的主鍵“圖書編號(hào)”遷移過來，與借書時(shí)間“借期”一起聯(lián)合構(gòu)成“關(guān)聯(lián)實(shí)體”的主鍵，并分別成為關(guān)聯(lián)實(shí)體的外鍵（FK）二、IDEF1X方法概念設(shè)計(jì)36IDEF1X方法中的實(shí)體1IDEF1X方法中的屬性23IDEF1X方法中的聯(lián)系使用Visio建立IDEF1X概念模型4（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型圖書管理數(shù)據(jù)庫的實(shí)體（下劃線屬性為主鍵）讀者：讀者編號(hào)、姓名、已借數(shù)量、地址、電話、EMAIL等。讀者類型：類型編號(hào)、類型名稱、限借數(shù)量、限借天數(shù)、逾期罰款、丟失罰款等。罰款：罰款編號(hào)、罰款原因、罰款金額、罰款日期等。圖書：圖書編號(hào)、書名、作者名、出版日期、定價(jià)、是否借出等。出版社：出版社編號(hào)、出版社名稱、出版社地址、聯(lián)系電話、EMAIL、聯(lián)系人等。圖書修復(fù)：修復(fù)編號(hào)、損壞程度、損壞原因、修復(fù)內(nèi)容、修復(fù)日期、修復(fù)費(fèi)用等。37（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型圖書管理數(shù)據(jù)庫的聯(lián)系確定聯(lián)系—標(biāo)識(shí)聯(lián)系：圖書與圖書修復(fù)（1到0或多）和讀者與罰款（1到0或多）確定聯(lián)系—非標(biāo)識(shí)聯(lián)系（強(qiáng)制）：讀者類型與讀者（1到0或多）確定聯(lián)系—非標(biāo)識(shí)聯(lián)系（非強(qiáng)制）：出版社與圖書（0或1到0或多）不確定聯(lián)系：讀者與圖書（多到多）38（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型選擇菜單“文件”→“新建”→“軟件和數(shù)據(jù)庫”→“數(shù)據(jù)庫模型圖”模板，單擊“創(chuàng)建”按鈕39（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型單擊功能選項(xiàng)卡【數(shù)據(jù)庫】/【管理】組中的“顯示選項(xiàng)”按鈕，在【數(shù)據(jù)庫文檔選項(xiàng)】對(duì)話框中選擇IDEF1X符號(hào)集40（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型建立實(shí)體“讀者”等模型。將【實(shí)體關(guān)系】形狀窗格中的“實(shí)體”拖動(dòng)到繪圖頁上，在繪圖頁下方的數(shù)據(jù)庫屬性窗格中選擇“類別”→“定義”，輸入實(shí)體的名稱41（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型建立實(shí)體“讀者”等模型。選擇“類別”→“列”，輸入實(shí)體的屬性和設(shè)置主鍵（PK）42（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型用同樣的方法建立實(shí)體“讀者類型”“罰款”“圖書”“出版社”“圖書修復(fù)”的模型。43（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型圖書管理數(shù)據(jù)庫的聯(lián)系確定聯(lián)系—標(biāo)識(shí)聯(lián)系：圖書與圖書修復(fù)（1到0或多）讀者與罰款（1到0或多）確定聯(lián)系—非標(biāo)識(shí)聯(lián)系（強(qiáng)制）讀者類型與讀者（1到0或多）確定聯(lián)系—非標(biāo)識(shí)聯(lián)系（非強(qiáng)制）出版社與圖書（0或1到0或多）不確定聯(lián)系：讀者與圖書（多到多）44（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型為父實(shí)體“圖書”和子實(shí)體“圖書修復(fù)”建立“1到0或多”的標(biāo)識(shí)聯(lián)系。將【實(shí)體關(guān)系】形狀窗格中的“關(guān)系”拖動(dòng)到繪圖頁上，拖動(dòng)“關(guān)系”的兩端使其連接的實(shí)體邊框變紅單擊“關(guān)系”形狀，在繪圖頁下方的數(shù)據(jù)庫屬性窗格中選擇“類別”→“雜項(xiàng)”，選擇關(guān)系類型“標(biāo)識(shí)”建立標(biāo)識(shí)聯(lián)系（本例）選擇“不標(biāo)識(shí)”建立非標(biāo)識(shí)聯(lián)系，選擇關(guān)系基數(shù)“零或多（本例）/一或多/零或一/恰好為一/范圍：最小值至最大值”確定關(guān)系類型45（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型為父實(shí)體“讀者”和子實(shí)體“罰款”建立“1到0或多”的標(biāo)識(shí)聯(lián)系從子實(shí)體“罰款”的“列表”中可以看到從父實(shí)體遷移過來的“讀者編號(hào)”與子實(shí)體的屬性“罰款編號(hào)”組合成為實(shí)體“罰款”的主鍵。46（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型為父實(shí)體“讀者類型”和子實(shí)體“讀者”建立“1到0或多”的非標(biāo)識(shí)聯(lián)系（強(qiáng)制）47（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型為父實(shí)體“出版社”和子實(shí)體“圖書”建立“0或1到0或多”的非標(biāo)識(shí)聯(lián)系（非強(qiáng)制）將實(shí)體“圖書”中的出版社編號(hào)設(shè)置為非必需的（允許空值）48（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型為實(shí)體“讀者”和實(shí)體“圖書”建立多到多的不確定聯(lián)系。首先建立一個(gè)關(guān)聯(lián)實(shí)體“借閱”，為此實(shí)體設(shè)置屬性49（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型為實(shí)體“讀者”和實(shí)體“圖書”建立多到多的不確定聯(lián)系。其次建立父實(shí)體“讀者”和關(guān)聯(lián)實(shí)體“借閱”的“1到0或多”的標(biāo)識(shí)聯(lián)系，最后建立父實(shí)體“圖書”和關(guān)聯(lián)實(shí)體“借閱”之間