模塊一 數(shù)據(jù)模型定義

1、dot NET企業(yè)級項目開發(fā)模塊一 項目需求確認任務(wù)1-3 數(shù)據(jù)模型定義 北京信息職業(yè)技術(shù)學院北京信息職業(yè)技術(shù)學院主講教師主講教師 張治斌張治斌dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)設(shè)計定義軟件數(shù)據(jù)模型根據(jù)數(shù)據(jù)模型創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫1. 軟件數(shù)據(jù)模型的設(shè)計定義方法2. 根據(jù)數(shù)據(jù)模型創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的方法dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā) 信息的現(xiàn)實世界信息的現(xiàn)實世界是指要管理的客觀存在的是指要管理的客觀存在的各各種事物種事物、事務(wù)之間的事務(wù)之間的相互聯(lián)系相互聯(lián)系及事物的發(fā)生、及事物的發(fā)生、變化過程。信息的現(xiàn)實世界通過變化過程。信息的現(xiàn)實世界通過實體實體、特征、特征、實

2、體集實體集及及聯(lián)系聯(lián)系進行劃分和認識。進行劃分和認識。dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā) 現(xiàn)實世界中存在的可以現(xiàn)實世界中存在的可以的事物或概念稱的事物或概念稱為實體。例如：一個學生、一門課為實體。例如：一個學生、一門課實體實體(Entity)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā) 實體的特征實體的特征(Entity Characteristic) 每個實體都有自己的特征，利用實體的特征可每個實體都有自己的特征，利用實體的特征可以區(qū)別不同的實體。以區(qū)別不同的實體。 具有相同特征或能用同樣特征描述的實體的集具有相同特征或能用同樣特征描述的實體的集合稱為實體集

3、。合稱為實體集。 實體集實體集(Entity Set)及實體集間的聯(lián)系及實體集間的聯(lián)系dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)屬性的數(shù)據(jù)屬性的數(shù)據(jù)型和值型和值實例的數(shù)據(jù)實例的數(shù)據(jù)對象的數(shù)據(jù)對象的數(shù)據(jù)同類記錄的同類記錄的集合。集合。dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)現(xiàn)實世界現(xiàn)實世界信息世界信息世界計算機世界計算機世界實體實體實例實例記錄記錄特征特征屬性屬性數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)項實體集實體集對象或?qū)嶓w型對象或?qū)嶓w型數(shù)據(jù)或文件數(shù)據(jù)或文件實體間的聯(lián)系實體間的聯(lián)系 對象間的聯(lián)系對象間的聯(lián)系數(shù)據(jù)間的聯(lián)系數(shù)據(jù)間的聯(lián)系 概念模

4、型概念模型數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型現(xiàn)實世現(xiàn)實世界事務(wù)界事務(wù)及聯(lián)系及聯(lián)系信息世信息世界概念界概念模型模型計算機計算機世界世界數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫設(shè)計設(shè)計信息化信息化數(shù)據(jù)化數(shù)據(jù)化信息的三個世界的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換過程信息的三個世界的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換過程dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)數(shù)據(jù)模型分為兩類數(shù)據(jù)模型分為兩類: 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā) 獨立于計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型，它完全不涉獨立于計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型，它完全不涉及信息在計算機系統(tǒng)中的表示，只是用來描述及信息在計算機系統(tǒng)中的表示，只是用來描述某個特定組織所關(guān)心的信息結(jié)構(gòu)

5、，這類模型稱某個特定組織所關(guān)心的信息結(jié)構(gòu)，這類模型稱為為概念數(shù)據(jù)模型概念數(shù)據(jù)模型 ”直接面向數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，它是現(xiàn)實世界的直接面向數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，它是現(xiàn)實世界的第二層第二層抽象。這類模型涉及到計算機系統(tǒng)和數(shù)抽象。這類模型涉及到計算機系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，又稱為據(jù)庫管理系統(tǒng)，又稱為“基基本數(shù)據(jù)模型本數(shù)據(jù)模型”或或“結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型”。dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)對象（對象（Object）和實例（）和實例（Instance） 對象也稱為實體型。對象也稱為實體型。具有相同性質(zhì)、服從相同規(guī)則的具有相同性質(zhì)、服從相同規(guī)則的一類事物（概念）的抽象稱為對象一類事物（概

6、念）的抽象稱為對象，對象是實體集數(shù)據(jù)，對象是實體集數(shù)據(jù)化的結(jié)果。對象中的每一個具體的事物（實體）為該對化的結(jié)果。對象中的每一個具體的事物（實體）為該對象的實例。象的實例。dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)屬性（屬性（Attribute） 屬性為實體的某一方面特征的抽象表示。屬性為實體的某一方面特征的抽象表示。主碼主碼（Primary Key）和次碼和次碼(Secondary Key) 主碼主碼也稱關(guān)鍵字，它能夠也稱關(guān)鍵字，它能夠惟一標識惟一標識一個實體；實體集中不一個實體；實體集中不能惟一標識實體屬性的叫次碼。能惟一標識實體屬性的叫次碼。域域（Domain） 屬性的屬性的

7、取值范圍取值范圍稱為屬性的域。稱為屬性的域。 dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)(1) 兩個實體集之間的聯(lián)系兩個實體集之間的聯(lián)系 工廠工廠廠長廠長負責負責11學校學校教師教師工作工作1m職工職工體育團體體育團體參加參加mndot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)(2) 多實體集之間的聯(lián)系多實體集之間的聯(lián)系多實體集之間的多實體集之間的一對多一對多聯(lián)系聯(lián)系 （1:n) 多實體集之間的多實體集之間的多對多多對多聯(lián)系聯(lián)系 (m:n)課程課程教師教師講授講授參考書參考書1mn供應(yīng)商供應(yīng)商項目項目供應(yīng)供應(yīng)零件零件mnpdot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項

8、目開發(fā) 概念模型的表示方法很多，其中最著名、概念模型的表示方法很多，其中最著名、也最常用的表示方法是由美籍華人陳平山也最常用的表示方法是由美籍華人陳平山（Peter Chen）于）于1976年提出來的實體年提出來的實體聯(lián)系（聯(lián)系（Entity-Relationship，簡稱，簡稱E-R）方法，該方法用方法，該方法用E-R圖來描述概念模型，圖來描述概念模型，即即E-R模型。模型。dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā) 用用長方形長方形表示實體集，長方形內(nèi)寫明實體集名。表示實體集，長方形內(nèi)寫明實體集名。 用用橢圓橢圓表示實體集的屬性，并用線段將其與相應(yīng)的實體表示實體集的屬性，并用

9、線段將其與相應(yīng)的實體集連接起來。集連接起來。 用用菱形菱形表示實體集間的聯(lián)系，菱形內(nèi)寫上聯(lián)系名，并用表示實體集間的聯(lián)系，菱形內(nèi)寫上聯(lián)系名，并用線段分別與有關(guān)實體集連接起來，在線段旁標出聯(lián)系的類線段分別與有關(guān)實體集連接起來，在線段旁標出聯(lián)系的類型。型。E-R方法：方法：實體聯(lián)系法實體聯(lián)系法（Entity-Relationship Approach)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)學生學生學號學號姓名姓名性別性別年齡年齡學院學院學生及其屬性學生及其屬性E-R圖圖dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)項目名供應(yīng)商供應(yīng)商號電話地址供應(yīng)量姓名帳號供應(yīng)項目零件np

10、零件號項目號項目號項目開工日期零件號零件名材料重量mdot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)2.3 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型基本概念基本概念數(shù)據(jù)模型三要素數(shù)據(jù)模型三要素數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作 數(shù)據(jù)約束條件數(shù)據(jù)約束條件數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)特征的抽象數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)特征的抽象, 用來描述數(shù)據(jù)的用來描述數(shù)據(jù)的基本基本結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)及其及其相互間的關(guān)系相互間的關(guān)系以及以及定義在數(shù)據(jù)上的操作定義在數(shù)據(jù)上的操作。dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：包括：與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對象；與數(shù)包括：與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對象；與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對象。據(jù)之

11、間聯(lián)系有關(guān)的對象。2數(shù)據(jù)操作：數(shù)據(jù)操作：包括操作對象和有關(guān)的操作規(guī)則兩部分。包括操作對象和有關(guān)的操作規(guī)則兩部分。2數(shù)據(jù)約束條件：數(shù)據(jù)約束條件：dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型 用有向圖（網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)）表示實體及實體之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)用有向圖（網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)）表示實體及實體之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型（模型稱為網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型（network data model）。有向圖）。有向圖中的結(jié)點是記錄類型，箭頭表示從箭尾的記錄類型到箭頭中的結(jié)點是記錄類型，箭頭表示從箭尾的記錄類型到箭頭的記錄類型間聯(lián)系是的記錄類型間聯(lián)系是1：N聯(lián)系。聯(lián)系。R2R1R3R1R2R1R

12、3R2R4L1L2L1L2L1L2L3dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)R1R3R2R4L2L3L1dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)使用記錄和記錄值表示實體集和實體，每個結(jié)點也表使用記錄和記錄值表示實體集和實體，每個結(jié)點也表示一個記錄，每個記錄可包含若干個字段；示一個記錄，每個記錄可包含若干個字段；聯(lián)系聯(lián)系( (系系) )用結(jié)點間的有向線段表示，每個有向線段表用結(jié)點間的有向線段表示，每個有向線段表示一個記錄間的一對多的聯(lián)系。示一個記錄間的一對多的聯(lián)系。網(wǎng)狀模型的聯(lián)系稱為網(wǎng)狀模型的聯(lián)系稱為“系系”R1R3R2R4L2L3L1dot NET企業(yè)級項目開

13、發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)2. 2. 網(wǎng)狀模型的完整性約束條件網(wǎng)狀模型的完整性約束條件 支持記錄碼的概念。碼即惟一標識記錄的數(shù)據(jù)項的集合。支持記錄碼的概念。碼即惟一標識記錄的數(shù)據(jù)項的集合。 保證一個聯(lián)系中雙親記錄和子女記錄之間是一對多的聯(lián)系。保證一個聯(lián)系中雙親記錄和子女記錄之間是一對多的聯(lián)系。 可以支持雙親記錄和子女記錄之間某些約束條件?？梢灾С蛛p親記錄和子女記錄之間某些約束條件。dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā) 記錄之間聯(lián)系通過指針實現(xiàn)，記錄之間聯(lián)系通過指針實現(xiàn)，M：N聯(lián)系也聯(lián)系也容易實現(xiàn)（一個容易實現(xiàn)（一個M：N聯(lián)系可拆成兩個聯(lián)系可拆成兩個1：N聯(lián)系），聯(lián)系），

14、查詢效率較高。查詢效率較高。PROJECTPARTSUPPLITEP_PP_SS1S2S3S4網(wǎng)狀模型的特點網(wǎng)狀模型的特點dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)網(wǎng)狀模型的缺點：網(wǎng)狀模型的缺點： 編寫應(yīng)用程序比較復(fù)雜，程序員必須熟悉數(shù)據(jù)庫編寫應(yīng)用程序比較復(fù)雜，程序員必須熟悉數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)。的邏輯結(jié)構(gòu)。 由于層次系統(tǒng)和網(wǎng)狀系統(tǒng)的由于層次系統(tǒng)和網(wǎng)狀系統(tǒng)的應(yīng)用程序編制復(fù)雜，應(yīng)用程序編制復(fù)雜，已被關(guān)系系統(tǒng)產(chǎn)品取代。已被關(guān)系系統(tǒng)產(chǎn)品取代。dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)2.3.3 關(guān)系數(shù)據(jù)模型關(guān)系數(shù)據(jù)模型 關(guān)系模型（關(guān)系模型（relaction data mod

15、el）的主要特征）的主要特征是是表格結(jié)構(gòu)表格結(jié)構(gòu)外鍵外鍵。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是嚴格建立在數(shù)學概念的基礎(chǔ)上。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是嚴格建立在數(shù)學概念的基礎(chǔ)上。 關(guān)系模型是由若干個關(guān)系模式組成的集合。關(guān)系模型是由若干個關(guān)系模式組成的集合。dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)1. 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)學號學號姓名姓名性別性別年齡年齡00001王平王平男男2000002李麗李麗女女2000010張曉剛張曉剛男男19鍵（碼或候選鍵）鍵（碼或候選鍵）表中的某個屬性或?qū)傩越M，表中的某個屬性或?qū)傩越M，它們的值可以惟一地確定一個元組，且屬性組

16、中不含多它們的值可以惟一地確定一個元組，且屬性組中不含多余的屬性，這樣的屬性或?qū)傩越M稱為余的屬性，這樣的屬性或?qū)傩越M稱為關(guān)系的鍵關(guān)系的鍵。dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā) 域域-屬性的取值范圍。屬性的取值范圍。例如：姓名的例如：姓名的取值范圍取值范圍是合法姓名的集合。是合法姓名的集合。學號的域?qū)W號的域是若干位數(shù)字組成的字符串的集合。是若干位數(shù)字組成的字符串的集合。性別的域性別的域是男，女，是男，女，分量分量（element）。元組中的一個屬性值）。元組中的一個屬性值稱為分量。稱為分量。dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā) 關(guān)系的關(guān)系的型型稱為關(guān)系模式，關(guān)系模式是對關(guān)稱為關(guān)系模式，關(guān)系模式是對關(guān)系的描述。系的描述。關(guān)系模式關(guān)系模式的一般表示是：的一般表示是：關(guān)系名（屬性關(guān)系名（屬性1，屬性，屬性2，屬性，屬性n）例：學生學籍表關(guān)系描述為：例：學生學籍表關(guān)系描述為： 學生學籍（學生學籍（學號學號, 姓名姓名, 性別性別, 年齡年齡）dot NET企業(yè)級項目開發(fā)dot NET企業(yè)級項目開發(fā)關(guān)系模型中的數(shù)據(jù)全部用關(guān)系表示關(guān)系模型中的數(shù)據(jù)全部用關(guān)系表示 例如，關(guān)系模型中，學生、課程、學生與例如，關(guān)系模型中，學生、課程、學生與課程之間的聯(lián)系表示為：課程之間的聯(lián)系表示為： 學生學生( (學號，姓名，性別，年齡，所在系學