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（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)計需求分析與數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計學(xué)習導(dǎo)航2需求分析與數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計知識框架3單元2.1需求分析與數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計（IDEF1X）能力目標能夠根據(jù)系統(tǒng)需求分析進行數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計（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)的英文知識目標數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計（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)目標培養(yǎng)團隊精神和自主學(xué)習的能力培養(yǎng)知難而進的學(xué)習態(tài)度通過自學(xué)Office的Visio軟件繪圖，培養(yǎng)學(xué)習新技術(shù)的能力堅持基礎(chǔ)知識與技能并重，培養(yǎng)認真、嚴謹和不怕困難的學(xué)習精神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)計工作任務(wù)單元2.1需求分析與數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計（IDEF1X）5需求分析一IDEF1X方法概念設(shè)計二單元2.1需求分析與數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計（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)需求分析對某圖書館管理部門進行系統(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，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、姓名、類型編號、已借數(shù)量、地址、電話、EMAIL等。讀者類型信息：類型編號、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、罰款編號、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、書名、作者名、出版社編號、出版日期、定價、是否借出等。出版社信息：出版社編號、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、圖書編號、損壞程度、損壞原因、修復(fù)內(nèi)容、修復(fù)日期、修復(fù)費用等。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、圖書編號、借期、還期等。單元2.1需求分析與數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計（IDEF1X）12需求分析一IDEF1X方法概念設(shè)計二工作任務(wù)二、IDEF1X方法概念設(shè)計13案例2-2-2圖書管理數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計學(xué)習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14IDEF1X方法中的實體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方法中實體的表示方法不依賴于其他實體和聯(lián)系就可以獨立存在的實體，在這個實體的主鍵屬性組中沒有來自其他實體的主鍵，用方角矩形表示，獨立實體也常被稱為強實體或擁有者實體15獨立實體(一）IDEF1X方法中的實體依賴于其他實體和聯(lián)系才能夠存在的實體，在這個實體的主鍵屬性組中包含來自其他實體的主鍵，用圓角矩形表示，從屬實體也常被稱為弱實體或依賴實體16從屬實體(一）IDEF1X方法中的實體該實體的實例可以被關(guān)聯(lián)到其他實體（子實體）的0個、1個或多個實例上。17父實體（ParentEntity）子實體（

Child

Entity）該實體的實例可以被確定地關(guān)聯(lián)到其他實體（父實體）的1個實例上，特殊情況下可以是0個實例。如果該子實體中的主鍵含有父實體的主鍵屬性，則為父實體的從屬實體。(一）IDEF1X方法中的實體實體“讀者”（獨立父實體）主鍵“讀者編號”可以唯一識別每一個讀者，不依賴于任何實體的主鍵，是一個獨立實體。實體“罰款”（從屬子實體）一位讀者可能有幾次因為延期還書、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+罰款編號”，包含了實體“讀者”的主鍵“讀者編號”，所以實體“罰款”是從屬實體。父子關(guān)系對于實體“讀者”與實體“罰款”存在“1到0或多”的聯(lián)系，所以實體“讀者”為父實體，實體“罰款”為子實體18圖書管理系統(tǒng)實體父子關(guān)系從屬實體一定是父實體的子實體子實體不一定是父實體的從屬實體二、IDEF1X方法概念設(shè)計19IDEF1X方法中的實體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：放在橫穿實體矩形中的一條直線之上外鍵的屬性：在其后加“(FK)”進行指明允許空值的屬性：在其后加“(O)”進行指明20主鍵、外鍵和非主鍵屬性二、IDEF1X方法概念設(shè)計21IDEF1X方法中的實體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)系標識聯(lián)系1∶n（n≥0）1到0或多非標識聯(lián)系（強制）1∶n（n≥0）1到0或多非標識聯(lián)系（非強制）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）實體和子（Child）實體之間的聯(lián)系，也稱父子聯(lián)系（Parent-ChildRelationship）。聯(lián)系用一條連線表示，連線的子實體端帶有一個實心圓。連接聯(lián)系又分為標識聯(lián)系、非標識聯(lián)系（強制/非強制）等。23確定聯(lián)系——連接聯(lián)系連接聯(lián)系—標識聯(lián)系：1到0或多（主從聯(lián)系）父實體與子實體之間的聯(lián)系為“1到0或多（主從聯(lián)系）”將父實體的主鍵遷移到子實體中作為主鍵屬性聯(lián)合構(gòu)成子實體的主鍵，并成為子實體的外鍵（FK）聯(lián)系用實線表示，子實體為從屬實體（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—標識聯(lián)系：1到0或多（主從聯(lián)系）父實體“讀者”和子實體“罰款”之間的聯(lián)系為“1到0或多”的標識聯(lián)系將父實體“讀者”的主鍵“讀者編號”遷移到子實體“罰款”中作為其外鍵（FK），并與子實體的“罰款編號”聯(lián)合構(gòu)成子實體的主鍵，共同標識子實體的每個實例聯(lián)系用實線表示，子實體為從屬實體（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—非標識聯(lián)系（強制）：1到0或多父實體與子實體之間的聯(lián)系為“1到0或多”，即子實體的每個實例必須與一個父實體的實例關(guān)聯(lián)父實體的主鍵不遷移到子實體的主鍵上，而是遷移到子實體作為非主屬性，并成為子實體的外鍵（FK）聯(lián)系用虛線表示，子實體為獨立實體（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—非標識聯(lián)系（強制）：1到0或多父實體“讀者類型”和子實體“讀者”之間存在“1到0或多”的非標識聯(lián)系（強制），即對于子實體“讀者”中的每個實例的“類型編號”的值必須與父實體“讀者類型”中的一個且僅與一個“類型編號”值相關(guān)聯(lián)將父實體“讀者類型”的主鍵“類型編號”遷移到子實體“讀者”中作為非主屬性，并成為其外鍵（FK）聯(lián)系用虛線表示，子實體為獨立實體（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—非標識聯(lián)系（非強制）：0或1到0或多父實體與子實體之間的聯(lián)系為“0或1到0或多”，即子實體的每個實例不是必須與一個父實體的實例關(guān)聯(lián)父實體的主鍵不遷移到子實體的主鍵上，而是遷移到子實體作為非主屬性，并成為子實體的外鍵（FK）聯(lián)系用虛線表示，子實體為獨立實體（方角矩形），連線的父實體端用空心鉆石來表示連接聯(lián)系—非標識聯(lián)系（非強制）：0或1到0或多父實體“出版社”和子實體“圖書”之間的聯(lián)系為“0或1到0或多”的非標識聯(lián)系（非強制）在子實體“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”的值被允許為空值（NULL），不與父實體“出版社”相關(guān)聯(lián)將父實體“出版社”的主鍵“出版社編號”遷移到子實體“圖書”中作為非主屬性，并成為其外鍵（標識為FK），允許空值（標記為0）聯(lián)系用虛線表示，連線父實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1一般實體與分類實體聯(lián)系類型一個實體（一般實體）表示這些事物的全集，其他幾個實體（分類實體）則為其子集一般實體經(jīng)過鑒別器對一個屬性值進行判斷（類似于多路開關(guān)）與相應(yīng)子實體關(guān)聯(lián)，之間用連線表示，線的兩端沒有實心圓。分類實體用圓角矩形表示，從屬于一般實體完全分類聯(lián)系：1到1不完全分類聯(lián)系：1到0或1各個分類實體（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（一般實體與分類實體聯(lián)系類型）在一般實體中的每個實例恰好與一個且僅為一個分類實體的實例相聯(lián)系，鑒別器用一個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，在一般實體“圖書”中設(shè)置一個鑒別器屬性“圖書類型”當“圖書類型”屬性值為“中文”時，這個實例被放入分類實體“中文圖書”中當“圖書類型”屬性值為“外文”時，這個實例被放入分類實體“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（一般實體與分類實體聯(lián)系類型）在一般實體中可以存在某個實例與哪個分類實體的實例都不相聯(lián)系，鑒別器用一個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）兩個實體之間相互存在著一對多的聯(lián)系，聯(lián)系用一條連線表示，連線的兩端帶有一個實心圓建模時中間增加一個關(guān)聯(lián)實體或解決實體(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）實體“讀者”與實體“圖書”存在著“多對多”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”等信息增加一個關(guān)聯(lián)實體“借閱”，將父實體“讀者”的主鍵“讀者編號”和另一個父實體“圖書”的主鍵“圖書編號”遷移過來，與借書時間“借期”一起聯(lián)合構(gòu)成“關(guān)聯(lián)實體”的主鍵，并分別成為關(guān)聯(lián)實體的外鍵（FK）二、IDEF1X方法概念設(shè)計36IDEF1X方法中的實體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)庫的實體（下劃線屬性為主鍵）讀者：讀者編號、姓名、已借數(shù)量、地址、電話、EMAIL等。讀者類型：類型編號、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、罰款原因、罰款金額、罰款日期等。圖書：圖書編號、書名、作者名、出版日期、定價、是否借出等。出版社：出版社編號、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、損壞程度、損壞原因、修復(fù)內(nèi)容、修復(fù)日期、修復(fù)費用等。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—標識聯(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—非標識聯(lián)系（強制）：讀者類型與讀者（1到0或多）確定聯(lián)系—非標識聯(lián)系（非強制）：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卡【數(shù)據(jù)庫】/【管理】組中的“顯示選項”按鈕，在【數(shù)據(jù)庫文檔選項】對話框中選擇IDEF1X符號集40（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型建立實體“讀者”等模型。將【實體關(guān)系】形狀窗格中的“實體”拖動到繪圖頁上，在繪圖頁下方的數(shù)據(jù)庫屬性窗格中選擇“類別”→“定義”，輸入實體的名稱41（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型建立實體“讀者”等模型。選擇“類別”→“列”，輸入實體的屬性和設(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—標識聯(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—非標識聯(lián)系（強制）讀者類型與讀者（1到0或多）確定聯(lián)系—非標識聯(lián)系（非強制）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概念模型為父實體“圖書”和子實體“圖書修復(fù)”建立“1到0或多”的標識聯(lián)系。將【實體關(guān)系】形狀窗格中的“關(guān)系”拖動到繪圖頁上，拖動“關(guān)系”的兩端使其連接的實體邊框變紅單擊“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”，選擇關(guān)系類型“標識”建立標識聯(lián)系（本例）選擇“不標識”建立非標識聯(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概念模型為父實體“讀者”和子實體“罰款”建立“1到0或多”的標識聯(lián)系從子實體“罰款”的“列表”中可以看到從父實體遷移過來的“讀者編號”與子實體的屬性“罰款編號”組合成為實體“罰款”的主鍵。46（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型為父實體“讀者類型”和子實體“讀者”建立“1到0或多”的非標識聯(lián)系（強制）47（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型為父實體“出版社”和子實體“圖書”建立“0或1到0或多”的非標識聯(lián)系（非強制）將實體“圖書”中的出版社編號設(shè)置為非必需的（允許空值）48（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型為實體“讀者”和實體“圖書”建立多到多的不確定聯(lián)系。首先建立一個關(guān)聯(lián)實體“借閱”，為此實體設(shè)置屬性49（四）使用Visio建立IDEF1X概念模型為實體“讀者”和實體“圖書”建立多到多的不確定聯(lián)系。其次建立父實體“讀者”和關(guān)聯(lián)實體“借閱”的“1到0或多”的標識聯(lián)系，最后建立父實體“圖書”和關(guān)聯(lián)實體“借閱”之間