第7章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)之-ER圖

1、數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用 葉斌葉斌數(shù)據(jù)庫(kù)的生命周期數(shù)據(jù)庫(kù)的生命周期設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)可用性可用性維護(hù)維護(hù)部署部署分析分析信息信息收集收集試運(yùn)行試運(yùn)行生命周期生命周期 需求分析；（目的）需求分析；（目的） 概念模型設(shè)計(jì)；（概念模型設(shè)計(jì)；（ERER圖）圖） 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（關(guān)系模式關(guān)系模式） 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（在數(shù)據(jù)庫(kù)上建表）物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（在數(shù)據(jù)庫(kù)上建表） 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施，維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施，維護(hù)1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程2 概念模型設(shè)計(jì)概念模型設(shè)計(jì)-（ER圖的設(shè)計(jì)）圖的設(shè)計(jì)） 概念模型：概念模型：是數(shù)據(jù)庫(kù)的全局?jǐn)?shù)據(jù)的描述，是數(shù)據(jù)庫(kù)管理員所看到的實(shí)體、實(shí)體屬性和實(shí)體間的聯(lián)系。 1.實(shí)體實(shí)體

2、:實(shí)體是具有公共性質(zhì)的可相互區(qū)別相互區(qū)別的現(xiàn)實(shí)世界對(duì)象的集合。實(shí)體可以是具體的，也可以是抽象的概念或聯(lián)系。實(shí)體中的每個(gè)具體的記錄值（一行數(shù)據(jù)），比如學(xué)生實(shí)體中的每個(gè)具體的學(xué)生，我們稱之為實(shí)體的一個(gè)實(shí)例。學(xué)生、杯子電腦、門實(shí)體與實(shí)例實(shí)體與實(shí)例屬性屬性 屬性具有值。屬性值可以是數(shù)字、字符串、日期、圖像、音頻等。這些被稱為“數(shù)據(jù)類型”或“格式”。每個(gè)屬性都有一種數(shù)據(jù)類型。 屬性是單值的。對(duì)于實(shí)體的每個(gè)實(shí)例，每個(gè)屬性只有一個(gè)值 屬性值時(shí)常變化,稱為易失屬性。 屬性值幾乎不變?yōu)榉且资傩浴?必須具有值的屬性稱為必需屬性。 可以有值，也可以為空的屬性是可選屬性聯(lián)系聯(lián)系實(shí)體間的對(duì)應(yīng)關(guān)系稱為聯(lián)系實(shí)體間聯(lián)系的種

3、類是指一類實(shí)體中可能出現(xiàn)的每一個(gè)實(shí)體與另一類實(shí)體中多少個(gè)具體實(shí)體存在聯(lián)系聯(lián)系可以歸結(jié)為三種類型：一對(duì)一聯(lián)系、一對(duì)多聯(lián)系、多對(duì)多聯(lián)系聯(lián)系三種類型的聯(lián)系三種類型的一對(duì)一關(guān)系（1：1）一對(duì)多關(guān)系（1：n）多對(duì)多關(guān)系（m：n）E-RE-R模型模型 E-R圖有三個(gè)要素：（1）實(shí)體：用矩形表示實(shí)體，矩形內(nèi)標(biāo)注實(shí)體名稱（2）屬性：用橢圓表示屬性，橢圓內(nèi)標(biāo)注屬性名稱。并用連線與實(shí)體連接起來(lái)。（3）實(shí)體之間的聯(lián)系：用菱形表示，菱形內(nèi)注明聯(lián)系名稱，并用連線將菱形框分別與相關(guān)實(shí)體相連，并在連線上注明聯(lián)系類型。 下面用E-R圖來(lái)表示的概念模型示例一對(duì)一聯(lián)系一對(duì)一聯(lián)系妻子妻子與與丈夫丈夫丈夫丈夫ID妻子姓名妻子姓名妻子

4、妻子ID丈夫姓名丈夫姓名妻子妻子ID11一對(duì)多聯(lián)系一對(duì)多聯(lián)系課程課程教教教師教師教師教師ID教師姓名教師姓名課程課程ID課程名稱課程名稱課程課程ID1M多對(duì)多聯(lián)系多對(duì)多聯(lián)系 課程課程課程名稱課程名稱課程課程ID學(xué)生學(xué)生學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)學(xué)生學(xué)生ID學(xué)生姓名學(xué)生姓名課程課程ID學(xué)生學(xué)生IDMN E-R示例2 2 邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)（1 1）網(wǎng)狀模型）網(wǎng)狀模型（2 2）層次模型）層次模型（3 3）關(guān)系模型）關(guān)系模型（1）網(wǎng)絡(luò)模型）網(wǎng)絡(luò)模型優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：明確而方便的表示數(shù)據(jù)間的復(fù)雜關(guān)系，數(shù)據(jù)冗余小。明確而方便的表示數(shù)據(jù)間的復(fù)雜關(guān)系，數(shù)據(jù)冗余小。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：指針數(shù)據(jù)增加數(shù)據(jù)量，指針的建立和維護(hù)是非常大的任指針數(shù)據(jù)增

5、加數(shù)據(jù)量，指針的建立和維護(hù)是非常大的任務(wù)。務(wù)。（2 2）層次模型）層次模型 學(xué)校學(xué)校學(xué)生學(xué)生系系老師老師課程課程優(yōu)點(diǎn)：存取方便、容易理解等。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)呆板、要保留大量的索引文件、數(shù)據(jù)冗余（3 3）關(guān)系模型）關(guān)系模型 關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成編號(hào)姓名性別出生日期職稱001張三男1970-1-1副教授002李四女1978-10-5助教003王五男1974-9-8講師004趙六男1967-5-21副教授行（元組，記錄）列（字段，屬性）字段名優(yōu)點(diǎn)：關(guān)系模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清晰，用戶易懂易用；關(guān)系模型具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性、更好的安全保密性。（5 5）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

6、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是要得到關(guān)系模型。 ER模型 關(guān)系模型 此過(guò)程就是將ER模型中的實(shí)體（E E）、聯(lián)系（R R）用關(guān)系模式表示出來(lái)。ERER模式轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式的例子模式轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式的例子1.“教師”與“系部”之間存在一對(duì)多的關(guān)系 系部（系部編碼，系部名稱） 教師（教師編碼，教師姓名，性別，出生日期，職稱）2. “學(xué)生”與“課程”之間存在多對(duì)多的關(guān)系 學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生日期，入學(xué)成績(jī)，班級(jí)編碼） 課程（課程編碼，課程名，學(xué)分） 選修（學(xué)號(hào)，課程編碼，成績(jī)）3. “教師”與“課程”之間存在多對(duì)多的關(guān)系 教師（教師編碼，教師姓名，性別，出生日期，職稱） 課程（課程編碼，課程名，學(xué)分） 授課（教師編碼，課程編碼）系部（系部編碼，系部名稱）教師（教師編碼，教師姓名，性別，出生日期，職稱）學(xué)生（學(xué)號(hào)，