邏輯模型設(shè)計(jì)

主講教師：范士領(lǐng)合肥職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)據(jù)庫技術(shù)與應(yīng)用任務(wù)1.2.3邏輯模型設(shè)計(jì)一、邏輯模型設(shè)計(jì)概念二、邏輯模型設(shè)計(jì)三、模型優(yōu)化和視圖設(shè)計(jì)010203四、關(guān)系模型轉(zhuǎn)換成邏輯表04一、邏輯模型設(shè)計(jì)概念1.邏輯模型邏輯模型，是指數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。最常用的邏輯模型有層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。邏輯模型中層次模型和網(wǎng)狀模型是早期的數(shù)據(jù)模型，統(tǒng)稱為非關(guān)系模型。

20世紀(jì)70年代至80年代初，非關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)非常流行，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)產(chǎn)品占據(jù)了主導(dǎo)地位，已逐漸被關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)取代。

20世紀(jì)80年代以來，面向?qū)ο蟮姆椒ê图夹g(shù)在計(jì)算機(jī)各個(gè)領(lǐng)域，包括程序設(shè)計(jì)語言，軟件工程、計(jì)算機(jī)硬件等各方面都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，出現(xiàn)了一種新的模型——面對(duì)對(duì)象的數(shù)據(jù)模型。一、邏輯模型設(shè)計(jì)概念２.邏輯模型設(shè)計(jì)邏輯模型設(shè)計(jì)，也稱為邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是將概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段完成的概念模型，轉(zhuǎn)換成能被選定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)支持的數(shù)據(jù)模型。這里主要將E-R模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。二、邏輯模型設(shè)計(jì)1.邏輯模型設(shè)計(jì)一般分為三步進(jìn)行：（1）從E-R圖向關(guān)系模式轉(zhuǎn)化將E-R圖中的實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式；（2）

數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化；為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的性能，還應(yīng)該適當(dāng)修改數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)，提高查詢的速度。（3）關(guān)系視圖設(shè)計(jì)又稱為外模式設(shè)計(jì)，用戶模式設(shè)計(jì)，是用戶可直接訪問的數(shù)據(jù)模式。二、邏輯模型設(shè)計(jì)2.E-R模型向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換方法（1）實(shí)體向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換

E-R模型中的實(shí)體逐一轉(zhuǎn)換成一個(gè)關(guān)系模式（表），實(shí)體的名稱對(duì)應(yīng)關(guān)系模式的名稱，實(shí)體的屬性轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式的屬性，實(shí)體標(biāo)志符就是關(guān)系模式的碼。如：學(xué)生學(xué)號(hào)姓名性別年齡學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡）二、邏輯模型設(shè)計(jì)2.E-R模型向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換（2）

聯(lián)系向關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換①一個(gè)1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并，通常的做法是一個(gè)關(guān)系的主鍵（碼）作為另外一個(gè)關(guān)系的屬性進(jìn)行合并。班長(zhǎng)學(xué)號(hào)擔(dān)任班級(jí)班級(jí)號(hào)11班長(zhǎng)（學(xué)號(hào)，姓名，…，班級(jí)號(hào)）班級(jí)（班級(jí)號(hào)，姓名，…，學(xué)號(hào)）或者二、邏輯模型設(shè)計(jì)2.E-R模型向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換（2）

聯(lián)系向關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換②一個(gè)1:n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與n端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并，通常的做法是1端的關(guān)系的主鍵（碼）作為n端的關(guān)系的屬性進(jìn)行合并。學(xué)生學(xué)號(hào)組成班級(jí)班級(jí)號(hào)n1學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，…，班級(jí)號(hào)）二、邏輯模型設(shè)計(jì)2.E-R模型向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換（2）

聯(lián)系向關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換③一個(gè)m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式。該關(guān)系模式包含其兩端關(guān)系模式的主鍵（碼）和聯(lián)系本身的屬性，該關(guān)系的主鍵取兩端關(guān)系的主鍵組合。如學(xué)生與課程之間的選修關(guān)系為m:n的關(guān)系，選修關(guān)系轉(zhuǎn)換為獨(dú)立的關(guān)系模式：學(xué)生學(xué)號(hào)選修課程課程編號(hào)mn成績(jī)選修（學(xué)號(hào)，課程編號(hào)，成績(jī)）二、邏輯模型設(shè)計(jì)2.E-R模型向關(guān)系模式轉(zhuǎn)換（2）

聯(lián)系向關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換 ④三個(gè)或三個(gè)以上實(shí)體間的一個(gè)多元聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。例，“講授”聯(lián)系是一個(gè)三元聯(lián)系，可以將它轉(zhuǎn)換為如下關(guān)系模式，其中課程號(hào)、職工號(hào)和書號(hào)為關(guān)系的組合碼：講授（課程號(hào)，職工號(hào)，書號(hào)）三、模型優(yōu)化和視圖設(shè)計(jì)1.數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化得到初步數(shù)據(jù)模型后，還應(yīng)該適當(dāng)?shù)匦薷?、調(diào)整數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的性能，這就是數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化通常以規(guī)范化理論為指導(dǎo)，消除關(guān)系模式中的操作異常，減少冗余，以提高數(shù)據(jù)操作的效率和存儲(chǔ)空間的利用率。三、模型優(yōu)化和視圖設(shè)計(jì)2.視圖設(shè)計(jì)視圖也稱用戶子模式（Subschema）或用戶模式，是數(shù)據(jù)庫用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。通過視圖的設(shè)計(jì)，可以提高數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的安全性和獨(dú)立性。視圖設(shè)計(jì)一根根據(jù)數(shù)據(jù)流圖或者不同類別的用戶對(duì)數(shù)據(jù)的使用需求，針對(duì)不同的用戶或者應(yīng)用場(chǎng)景，提供的數(shù)據(jù)視圖。如學(xué)校的教務(wù)系統(tǒng)，管理員，代課教師，學(xué)生進(jìn)入系統(tǒng)看到的成績(jī)信息是不一樣的，這個(gè)就是視圖的設(shè)計(jì)。四、關(guān)系模型轉(zhuǎn)換成邏輯表在進(jìn)行邏輯模型設(shè)計(jì)時(shí)候，最后將轉(zhuǎn)化來的關(guān)系模型向特定DBMS支持下的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。通常是將關(guān)系模式轉(zhuǎn)換成邏輯表格，明確各個(gè)關(guān)系模式的名稱，屬性名，屬性類型，含義，各種約束，是否主鍵（PK）/外鍵（FK）等。如學(xué)生關(guān)系的邏輯模型為：１.學(xué)生表：student屬性名屬性類型含義取值范圍是否為空是否主鍵/外鍵snochar(9)學(xué)號(hào)9位整數(shù)不為空PKnamenvarchar(20)姓名不為空sexchar(2)性別男/女a(chǎn)gesmallint年齡0-200……四、關(guān)系模型轉(zhuǎn)換成邏輯表2.課程表：course屬性名屬性類型含義取值范圍是否為空是否主鍵/外鍵cnonchar(4)課程編號(hào)4位整數(shù)不為空PKnamenvarchar(20)課程名稱不為空credittinyint學(xué)分0-100typenvarchar(50)課程類型……四、關(guān)系模型轉(zhuǎn)換成邏輯表