自考本科計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和ER模型

第二章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和ER模型學(xué)習(xí)目的與要求：本章總的目的要求是了解和掌握數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過程。首先掌握ER模型和關(guān)系模型的基本概念，然后掌握概念設(shè)計(jì)中ER模型的設(shè)計(jì)方法，邏輯設(shè)計(jì)中ER模型向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換方法?？己酥R點(diǎn)與考核要求2.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期（領(lǐng)會）2.2ER模型的基本概念（綜合應(yīng)用）2.3關(guān)系模型的基本概念（綜合應(yīng)用）2.4ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則（綜合應(yīng)用）2.5ER模型實(shí)例分析（簡單應(yīng)用）2.6增強(qiáng)ER模型（簡單應(yīng)用）

從軟件生存期談起軟件生存期：是指從軟件的規(guī)劃、研制、實(shí)現(xiàn)、投入運(yùn)行后的維護(hù)、直到它被新的軟件所取代而停止使用的整個(gè)期間。它包括六個(gè)階段：(規(guī)需設(shè)編試運(yùn)維)

(1)規(guī)劃階段

(2)需求分析階段

(3)設(shè)計(jì)階段

(4)程序編制階段

(5)調(diào)試階段

(6)運(yùn)行維護(hù)階段2.1數(shù)據(jù)系統(tǒng)生存期

1.什么叫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期？我們把數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)從開始規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、維護(hù)到最后被新的系統(tǒng)取代而停止使用的整個(gè)期間，稱為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期。

2.這個(gè)生存期一般可劃分成以下七個(gè)階段：

規(guī)劃、需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行維護(hù)。２.2

ER模型的基本概念1.ER模型的基本元素實(shí)體、聯(lián)系和屬性2.屬性的分類(簡單屬性和復(fù)合屬性、單值屬性和多值屬性、存儲屬性和派生屬性)3.聯(lián)系的設(shè)計(jì)4.ER模型的操作（分裂、合并和增刪）5.采用ER模型的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)步驟采用ER方法進(jìn)行數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)分成三步進(jìn)行：首先設(shè)計(jì)局部ER模式然后把各局部ER模式綜合成全局ER模式最后對全局ER模式進(jìn)行優(yōu)化2.3關(guān)系模型的基本概念１.關(guān)系模型定義：用二維表格結(jié)構(gòu)表示實(shí)體集、外鍵表示實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為關(guān)系模型。

2.基本術(shù)語有：字段(屬性)、字段值(屬性值)、記錄(元組)、二維表格(元組集合、關(guān)系或?qū)嵗?。在這里，括號中的表述為關(guān)系模型中的術(shù)語。它與表格中術(shù)語可以一一對應(yīng)。還有，關(guān)系中屬性個(gè)數(shù)稱為元數(shù)，元組個(gè)數(shù)為基數(shù)。

3.鍵：由一個(gè)或幾個(gè)屬性組成。(注意鍵不一定是唯一的一個(gè)屬性)。

1)超鍵：在關(guān)系中能唯一標(biāo)識元組的屬性集稱為關(guān)系模式的超鍵。(注意，超鍵也是一個(gè)屬性集，不一定只是一個(gè)屬性)

2)候選鍵：不含有多余屬性的超鍵稱為候選鍵。

3)主鍵：用戶選作元組標(biāo)識的一個(gè)候選鍵為主鍵。

4)外鍵：某個(gè)關(guān)系的主鍵相應(yīng)的屬性在另一關(guān)系中出現(xiàn)，此時(shí)該主鍵在就是另一關(guān)系的外鍵，如有兩個(gè)關(guān)系S和SC,其中S#是關(guān)系S的主鍵，相應(yīng)的屬性S#在關(guān)系SC中也出現(xiàn)，此時(shí)S#就是關(guān)系SC的外鍵。４.關(guān)系的定義和性質(zhì)１）關(guān)系定義：關(guān)系是一個(gè)屬性數(shù)目相同的元組的集合。２）關(guān)系性質(zhì)(p53)

5.三類完整性規(guī)則１）實(shí)體完整性規(guī)則：要求關(guān)系中組成主鍵的屬性上不能有空值。

２）參照完整性規(guī)則：要求不引用不存在的實(shí)體。

３）用戶定義完整性規(guī)則：由具體應(yīng)用環(huán)境決定，系統(tǒng)提供定義和檢驗(yàn)這類完整性的機(jī)制。

2.4

E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換

E-R模型可以向現(xiàn)有的各種數(shù)據(jù)庫模型轉(zhuǎn)換，對不同的數(shù)據(jù)庫模型有不同的轉(zhuǎn)換規(guī)則。這里只討論E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換方法。

1.E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則：（1）實(shí)體類型的轉(zhuǎn)換將每個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成一個(gè)關(guān)系模式，實(shí)體的屬性即為關(guān)系的屬性，實(shí)體標(biāo)識符即為關(guān)系的鍵。（2）聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換

1)實(shí)體間的聯(lián)系是1:1可以在兩個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成兩個(gè)關(guān)系模式中的任意一個(gè)關(guān)系模式的屬性中加入另一個(gè)關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系類型的屬性。系關(guān)系模式（校名，地址，電話，系主任名，任職年月）系主任關(guān)系模式（姓名，性別，年齡，職稱）職稱11系主任系姓名性別年齡校名地址任職年月主管電話系主任關(guān)系模式（姓名，性別，年齡，職稱，學(xué)校名，任職年月）系關(guān)系模式（校名，地址，電話）N1工號年齡職工車間姓名性別車間號車間名電話聘用聘期

2)如實(shí)體間的聯(lián)系是1:N則在N端實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成的關(guān)系模式中加入1端實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成的關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系類型的屬性。車間關(guān)系模式（車間號，車間名，電話）職工關(guān)系模式（工號，姓名，性別，年齡，車間號，聘期）

3)如實(shí)體間的聯(lián)系是M:N則將聯(lián)系類型也轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，其屬性為兩端實(shí)體類型的鍵加上聯(lián)系類型的屬性，而鍵為兩端實(shí)體鍵的組合。學(xué)生關(guān)系模式S(S#，SNAME，AGE，SEX)課程關(guān)系模式C(C#，CNAME，TEACHE-R)GRADESCMNSS#SNAMEAGESEXCC#CNAMETEACHE-R學(xué)生課程關(guān)系模式SC(S#，C#，GRADE）以上各轉(zhuǎn)換規(guī)則，給出了一般情況下E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換方法。但在實(shí)際應(yīng)用中往往還需要根具實(shí)際情況進(jìn)行具體處理。下面以圖書借閱系統(tǒng)的E-R模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型為例。借期借閱MN讀者編號姓名讀者類型已借數(shù)量圖書編號書名出版社還期該例中，由于允許同一本書在不同的時(shí)間借給多個(gè)讀者，特別是一個(gè)讀者在不同的時(shí)間可以借同一本書。因而，在多對多聯(lián)系“借閱”轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式時(shí)，僅有讀者的編號和圖書的編號是不能構(gòu)成碼的。例如：（0406010，F(xiàn)33.33,2006-10-10:10:10,2007-02-20:3:00）(0406010,F33.33,2007-5-26：4：00,NULL)借期借閱MN讀者編號姓名讀者類型已借數(shù)量圖書編號書名出版社還期讀者關(guān)系模式讀者(編號，書名，出版社，出版日期，定價(jià))讀者圖書關(guān)系模式借閱

(讀者編號，圖書編號，借期，還期）圖書關(guān)系模式圖書(編號，姓名，讀者類型，已借數(shù)量)說明，按照上述介紹的