第05章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與ER模型.ppt

1、第五章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和ER模型,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 2010年,本章重要概念,（1）DBS生存期及其7個(gè)階段的任務(wù)和工作。 （2）概念設(shè)計(jì)的重要性、主要步驟。邏輯設(shè)計(jì)階段的主要步驟。 （3）ER模型的基本元素，屬性的分類，聯(lián)系的元數(shù)、映射基數(shù)。采用ER方法的概念設(shè)計(jì)步驟。 （4）ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則。采用ER方法的邏輯設(shè)計(jì)步驟。 （5）ER模型的擴(kuò)充：弱實(shí)體，超類和子類。,主要內(nèi)容和學(xué)習(xí)要求,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的全過程（領(lǐng)會(huì)） ER模型 （綜合應(yīng)用） ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換 （綜合應(yīng)用） ER模型實(shí)例分析 （理解） 增強(qiáng)的ER模型（理解）,5.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的全過程,什么是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是指對

2、于一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式，建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠有效地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，滿足各種用戶的應(yīng)用需求（信息要求和處理要求） 在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域內(nèi)，常常把使用數(shù)據(jù)庫的各類系統(tǒng)統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。,數(shù)據(jù)庫與信息系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ) 把信息系統(tǒng)中大量的數(shù)據(jù)按一定的模型組織起來 提供存儲(chǔ)、維護(hù)、檢索數(shù)據(jù)的功能 使信息系統(tǒng)可以方便、及時(shí)、準(zhǔn)確地從數(shù)據(jù)庫中獲得所需的信息 數(shù)據(jù)庫是信息系統(tǒng)的各個(gè)部分能否緊密地結(jié)合在一起以及如何結(jié)合的關(guān)鍵所在 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是信息系統(tǒng)開發(fā)和建設(shè)的重要組成部分,軟件危機(jī),軟件危機(jī) 20世紀(jì)60年代中后期，由于軟件規(guī)模的擴(kuò)大，復(fù)雜性的增加，導(dǎo)致了“軟件危機(jī)”，

3、表現(xiàn)在： 缺乏科學(xué)的指導(dǎo)原則和管理方法 開發(fā)工作不能按時(shí)完成 軟件產(chǎn)品質(zhì)量低劣，達(dá)不到規(guī)定的要求 由于軟件產(chǎn)品質(zhì)量低劣，維護(hù)任務(wù)繁重 軟件開發(fā)費(fèi)用超出預(yù)算，應(yīng)用部門與開發(fā)部門無法負(fù)擔(dān)。,軟件工程,軟件工程 為了解決“軟件危機(jī)”，在1968年首次提出“軟件工程”的概念。人們認(rèn)為，應(yīng)該用科學(xué)知識(shí)、工程方面的紀(jì)律指導(dǎo)軟件開發(fā)的過程，以提高軟件質(zhì)量和開發(fā)效率，降低開發(fā)成本 。,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期,軟件生存期 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。 數(shù)據(jù)庫工程 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)是一項(xiàng)軟件工程，但又有自己特有的特點(diǎn)， 所以特稱為“數(shù)據(jù)庫工程”。 數(shù)據(jù)庫系

4、統(tǒng)生存期 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。,軟件生存期,數(shù)據(jù)庫生存期,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的輸入,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的輸入 總體信息需求：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的目標(biāo)說明、數(shù)據(jù)元素的定義、數(shù)據(jù)在企業(yè)組織中的使用描述。 處理需求：每個(gè)應(yīng)用需要的數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)量以及應(yīng)用執(zhí)行的效率。 DBMS的特征：DBMS所支持的模式、子模式和程序語法的規(guī)則。 硬件和OS特征：對DBMS和OS訪問方法特有的內(nèi)容，例如物理設(shè)備容量限制、時(shí)間特性及運(yùn)行要求。,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的輸出,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的輸出 說明書：說明數(shù)據(jù)庫的完整結(jié)構(gòu)和基于數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和處理需求的應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)原則。,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的輸入輸出,規(guī)劃

5、階段的目標(biāo),得到詳盡的可行性分析報(bào)告和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)規(guī)劃綱要，內(nèi)容包括：信息范圍；信息來源；人力資源；設(shè)備資源；軟件及支持工具資源；開發(fā)成本估算；開發(fā)進(jìn)度計(jì)劃；現(xiàn)行系統(tǒng)向新系統(tǒng)過渡計(jì)劃等。,規(guī)劃階段的三個(gè)步驟,系統(tǒng)調(diào)查： 對企業(yè)組織作全面的調(diào)查，畫出組織層次圖，以了解企業(yè)的組織結(jié)構(gòu) 可行性分析 從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、效益、法律等諸方面對建立數(shù)據(jù)庫的可行性進(jìn)行分析；寫出可行性分析報(bào)告；組織專家討論其可行性 確定數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的總目標(biāo)和制定項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃,組織層次圖,需求分析的目標(biāo),對系統(tǒng)的整個(gè)應(yīng)用情況作全面的、詳細(xì)的調(diào)查，確定企業(yè)組織的目標(biāo)，收集支持系統(tǒng)總的設(shè)計(jì)目標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和對這些數(shù)據(jù)的要求，確定用戶的需求，并

6、把這些要求寫成用戶和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)者都能夠接受的文檔。,需求分析工作,分析用戶活動(dòng)產(chǎn)生，產(chǎn)生業(yè)務(wù)流程圖 了解用戶當(dāng)前的業(yè)務(wù)活動(dòng)和職能，搞清其處理流程（即業(yè)務(wù)流程） 確定系統(tǒng)范圍，產(chǎn)生系統(tǒng)關(guān)聯(lián)圖 確定計(jì)算機(jī)所能進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理的范圍，確定哪些工作由人工完成，哪些工作由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成。,需求分析工作,分析用戶活動(dòng)涉及的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)流圖 深入分析用戶的業(yè)務(wù)處理，以數(shù)據(jù)流圖形式表示出數(shù)據(jù)的流向和對數(shù)據(jù)所進(jìn)行的加工。 分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典 數(shù)據(jù)字典是系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)描述的集合，是進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要成果，通常包括數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理過程五個(gè)部分。,業(yè)務(wù)流程圖,頂層

7、數(shù)據(jù)流圖,F1,F1,數(shù)據(jù)字典,概念設(shè)計(jì),什么是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 需求分析階段描述的用戶應(yīng)用需求是現(xiàn)實(shí)世界的具體需求 將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)即概念模型的過程就是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 概念結(jié)構(gòu)是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，它比數(shù)據(jù)模型更獨(dú)立于機(jī)器、更抽象，從而更加穩(wěn)定。 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,概念設(shè)計(jì)的目標(biāo),產(chǎn)生反映企業(yè)組織信息需求的數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)，即概念模式。,概念設(shè)計(jì)的重要性,為什么需要概念設(shè)計(jì)？ （1）將概念設(shè)計(jì)從設(shè)計(jì)過程中獨(dú)立出來，可以使數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)各階段的任務(wù)相對單一化，降低數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度，便于組織管理。 （2）概念設(shè)計(jì)能充分反映現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體間的聯(lián)系，不依賴于具體D

8、BMS的模式，設(shè)計(jì)結(jié)果容易適應(yīng)外界環(huán)境的變化。,概念設(shè)計(jì)的重要性,（3）易于理解，從而可以用它和不熟悉計(jì)算機(jī)的用戶交換意見，用戶的積極參與是數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵。 （4）易于向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換。,概念設(shè)計(jì)的主要步驟,進(jìn)行數(shù)據(jù)抽象，設(shè)計(jì)局部概念模式 將局部概念模式綜合成全局概念模式 評審,描述概念模型的工具,E-R模型,邏輯設(shè)計(jì)的目標(biāo),把概念設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)好的全局概念模式轉(zhuǎn)換成與選用的具體機(jī)器上的DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu)（包括數(shù)據(jù)庫模式和外模式）。這些模式在功能上、完整性和一致性約束及數(shù)據(jù)庫的可擴(kuò)充性等方面均應(yīng)滿足用戶的各種要求。,邏輯設(shè)計(jì)的主要步驟,把概念模型轉(zhuǎn)換成邏輯模型 設(shè)計(jì)外

9、模型 設(shè)計(jì)應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的接口 評價(jià)模型 修正模型,物理設(shè)計(jì),為一個(gè)給定的邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)的過程，就是數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)。 數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)記錄格式、存儲(chǔ)記錄安排和存取方法稱為數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)。它依賴于給定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。,物理設(shè)計(jì)的步驟,存儲(chǔ)記錄結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （包括記錄的組成、數(shù)據(jù)項(xiàng)的類型、長度，以及邏輯記錄到存儲(chǔ)記錄的映射。） 確定數(shù)據(jù)存放位置 存取方法的設(shè)計(jì)（主鍵檢索和輔助鍵檢索） 完整性和安全性考慮 程序設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn),用DDL定義數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)裝載 對數(shù)據(jù)量不大的小型系統(tǒng)（人工） 主要工作：篩選數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式；輸入數(shù)據(jù)；校驗(yàn)數(shù)據(jù)。 對大中型系統(tǒng)（自動(dòng)，即設(shè)

10、計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)輔助數(shù)據(jù)的入庫工作） 主要工作：篩選數(shù)據(jù)；輸入數(shù)據(jù)；校驗(yàn)數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；綜合數(shù)據(jù)。,數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn),編制與調(diào)試應(yīng)用程序； 數(shù)據(jù)庫試運(yùn)行。 功能測試 性能測試（時(shí)空代價(jià)）,數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行與維護(hù),數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù) 轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)是系統(tǒng)正式運(yùn)行后最重要的維護(hù)工作之一。 DBA要針對不同的應(yīng)用要求制定不同的轉(zhuǎn)儲(chǔ)計(jì)劃，定期對數(shù)據(jù)庫和日志文件進(jìn)行備份。 一旦發(fā)生介質(zhì)故障，即利用數(shù)據(jù)庫備份及日志文件備份，盡快將數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到某種一致性狀態(tài)。,數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行與維護(hù),數(shù)據(jù)庫安全性、完整性控制 DBA必須根據(jù)用戶的實(shí)際需要授予不同的操作權(quán)限。 在數(shù)據(jù)庫運(yùn)行過程中，由于應(yīng)用環(huán)境的變化，對安全性的

11、要求也會(huì)發(fā)生變化，DBA需要根據(jù)實(shí)際情況修改原有的安全性控制。 由于應(yīng)用環(huán)境的變化，數(shù)據(jù)庫的完整性約束條件也會(huì)變化，也需要DBA不斷修正，以滿足用戶要求。,數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行與維護(hù),數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)督、分析和改進(jìn) 在數(shù)據(jù)庫運(yùn)行過程中， DBA必須監(jiān)督系統(tǒng)運(yùn)行，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出改進(jìn)系統(tǒng)性能的方法。 利用監(jiān)測工具獲取系統(tǒng)運(yùn)行過程中一系列性能參數(shù)的值。 通過仔細(xì)分析這些數(shù)據(jù)，判斷當(dāng)前系統(tǒng)是否處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。 如果不是，則需要通過調(diào)整某些參數(shù)來進(jìn)一步改進(jìn)數(shù)據(jù)庫性能。,數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行與維護(hù),數(shù)據(jù)庫的重組織和重構(gòu)造 1）數(shù)據(jù)庫的重組織 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行一段時(shí)間后，由于記錄的不斷增、刪、改，會(huì)使數(shù)據(jù)庫的物理存儲(chǔ)變

12、壞，從而降低數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)空間的利用率和數(shù)據(jù)的存取效率，使數(shù)據(jù)庫的性能下降。為提高系統(tǒng)性能，需重組織數(shù)據(jù)庫。,數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行與維護(hù),數(shù)據(jù)庫的重組織不會(huì)改變原設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)。 DBMS一般都提供了供重組織數(shù)據(jù)庫使用的實(shí)用程序，幫助DBA重新組織數(shù)據(jù)庫。,數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行與維護(hù),2）數(shù)據(jù)庫的重構(gòu)造 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用環(huán)境發(fā)生變化，會(huì)導(dǎo)致實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系也發(fā)生相應(yīng)的變化，使原有的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)不能很好地滿足新的需求 數(shù)據(jù)庫重構(gòu)造的主要工作是根據(jù)新環(huán)境調(diào)整數(shù)據(jù)庫的模式和內(nèi)模式,數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行與維護(hù),重構(gòu)造數(shù)據(jù)庫的程度是有限的。若應(yīng)用變化太大，已無法通過重構(gòu)數(shù)據(jù)庫來滿足新的需求，或重構(gòu)數(shù)據(jù)庫的代價(jià)太大，則表明現(xiàn)

13、有數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的生命周期已經(jīng)結(jié)束，應(yīng)該重新設(shè)計(jì)新的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，開始新數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的生命周期了。,5.2 ER模型,ER模型的基本元素 實(shí)體 聯(lián)系 屬性,實(shí)體,聯(lián)系,屬性,ER模型圖例,實(shí)體,實(shí)體是一個(gè)數(shù)據(jù)對象，指應(yīng)用中可以區(qū)別的客觀存在的事物。同一類實(shí)體構(gòu)成實(shí)體集。實(shí)體類型是對實(shí)體集中實(shí)體的定義。由于實(shí)體、實(shí)體集、實(shí)體類型等概念的區(qū)分在轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)時(shí)才要考慮，因此在不引起混淆的情況下，一般將實(shí)體、實(shí)體集、實(shí)體類型等概念統(tǒng)稱為實(shí)體。ER模型中提到的實(shí)體往往是指實(shí)體集。,聯(lián)系,聯(lián)系表示一個(gè)或多個(gè)實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。同一類聯(lián)系構(gòu)成“聯(lián)系集”。聯(lián)系類型是對聯(lián)系集中聯(lián)系的定義。同實(shí)體一樣，

14、一般將聯(lián)系、聯(lián)系集、聯(lián)系類型等統(tǒng)稱為聯(lián)系。,屬性,實(shí)體的某一特性稱為屬性。在一個(gè)實(shí)體中，能夠唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性或?qū)傩约Q為“實(shí)體標(biāo)識(shí)符”。一個(gè)實(shí)體只有一個(gè)實(shí)體標(biāo)識(shí)符，沒有候選標(biāo)識(shí)符的概念。實(shí)體標(biāo)識(shí)符有時(shí)也稱為實(shí)體的主鍵。 聯(lián)系也用屬性描述其特征，但聯(lián)系本身沒有標(biāo)識(shí)符。,屬性的分類,根據(jù)屬性類型可分為簡單屬性和復(fù)合屬性 簡單屬性是不可再分割的屬性 例如：性別、年齡 復(fù)合屬性是可以再分解為其他屬性的屬性 例如：地址屬性可分解為郵政編碼、?。ㄊ校┟?、區(qū)名、街道四個(gè)子屬性。 復(fù)合屬性形成了屬性的層次結(jié)構(gòu)。,屬性的分類,屬性的分類,根據(jù)屬性的取值特點(diǎn)分為單值屬性和多值屬性 單值屬性指的是同一實(shí)體的屬性只

15、能取一個(gè)值 例如：同一個(gè)學(xué)生只能有一個(gè)年齡 多值屬性只的是同一實(shí)體的某些屬性可能取多個(gè)值 例如：一個(gè)教師的學(xué)位是一個(gè)多值屬性（學(xué)士、碩士和博士）。一種商品可能有多種銷售價(jià)格（經(jīng)銷、代銷、批發(fā)和零售）。 多值屬性用雙線橢圓形表示。,屬性的分類,零件編碼,屬性的分類,在數(shù)據(jù)庫的實(shí)施過程中，應(yīng)修改原來的ER模型，對多值屬性進(jìn)行變換。 將原來的多值屬性用幾個(gè)新的單值屬性來表示 例如：商品銷售價(jià)格可結(jié)合銷售性質(zhì)（經(jīng)銷、代銷、批發(fā)和零售）進(jìn)行分解。 將原來的多值屬性用一個(gè)新的實(shí)體類型表示。這個(gè)新實(shí)體類型和原來的實(shí)體類型是1:N聯(lián)系。這個(gè)新實(shí)體依賴于原實(shí)體而存在，因此稱之為弱實(shí)體。 弱實(shí)體用雙線矩形框表示。

16、,5.3.2 屬性的分類,屬性的分類,屬性的分類,通過具有相互依賴的屬性推導(dǎo)而產(chǎn)生的屬性稱為派生屬性。派生屬性的值不必存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)，而其他需要存儲(chǔ)值的屬性稱為存儲(chǔ)屬性。 例如：實(shí)發(fā)工資可從基本工資、獎(jiǎng)金、房租等屬性推導(dǎo)出來。 派生屬性的值不僅可以從其他屬性導(dǎo)出，也可以從有關(guān)的實(shí)體導(dǎo)出， 派生屬性用虛線橢圓形與實(shí)體相連。,5.3.2 屬性的分類,空值,當(dāng)實(shí)體在某個(gè)屬性上沒有值時(shí)應(yīng)使用空值。,聯(lián)系的元數(shù),一個(gè)聯(lián)系涉及到的實(shí)體集個(gè)數(shù)，稱為該聯(lián)系的元數(shù)或度數(shù)。 同一個(gè)實(shí)體集內(nèi)部實(shí)體間的聯(lián)系，稱為一元聯(lián)系。也稱為遞歸聯(lián)系。 兩個(gè)不同實(shí)體集、實(shí)體之間的聯(lián)系稱為二元聯(lián)系。 三個(gè)不同實(shí)體集實(shí)體之間的聯(lián)系，稱

17、為三元聯(lián)系。,一對一聯(lián)系,圖5.7 一對一聯(lián)系,一對多聯(lián)系,圖5.8 一對多聯(lián)系,多對多聯(lián)系,圖5.9 多對多聯(lián)系,聯(lián)系類型的約束,聯(lián)系類型的約束限制了參與聯(lián)系的實(shí)體的數(shù)目。有兩類聯(lián)系約束： 基數(shù)約束 參與一個(gè)聯(lián)系中的實(shí)體數(shù)目稱為映射基數(shù)。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，有時(shí)對映射基數(shù)還要做出更精確的描述，即指明參與聯(lián)系的實(shí)體數(shù)目的最小映射基數(shù)和最大映射基數(shù)，用范圍“min.max” 表示，用“*”表示“”。,聯(lián)系類型的約束,參與約束 如果實(shí)體集E中的每個(gè)實(shí)體都參與聯(lián)系集R的至少一個(gè)聯(lián)系中，稱實(shí)體集E“完全參與”聯(lián)系集R。如果實(shí)體集E中只有部分實(shí)體參與聯(lián)系集R的聯(lián)系中，稱實(shí)體集E“部分參與”聯(lián)系集R。在ER圖中

18、，完全參與用雙線表示，部分參與用單線表示。一般，為了簡化，很少在ER圖上考慮參與約束，聯(lián)系全部用單線邊表示。,聯(lián)系類型的約束,聯(lián)系類型的約束,聯(lián)系類型的約束,聯(lián)系類型的約束,聯(lián)系類型的約束,教師的基數(shù)為（0，3）,課程的基數(shù)為（1，1）,聯(lián)系類型的約束,學(xué)生的基數(shù)為（1，6）,課程的基數(shù)為（0，50）,ER模型的操作,在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中，常常要對ER圖進(jìn)行種種變化，這種變化稱為 ER模型的操作，包括實(shí)體類型、聯(lián)系類型和屬性的分裂、合并、增刪等。,原實(shí)體類型,分裂,分裂方式有兩種： 水平分裂（元組）和垂直分裂（屬性）,分裂,聯(lián)系類型也可分裂,合并,合并是分裂操作的逆過程。合并的聯(lián)系類型必須是定義

19、在相同的實(shí)體類型組合中，否則是不合法的合并。,采用ER方法的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì) 之設(shè)計(jì)局部ER模式,依據(jù)系統(tǒng)的的當(dāng)前用戶進(jìn)行自然劃分,按用戶要求數(shù)據(jù)庫提供的服務(wù)歸納分類,采用ER方法的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì) 之設(shè)計(jì)局部ER模式,采用ER方法的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì) 之設(shè)計(jì)局部ER模式,采用ER方法的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì) 之設(shè)計(jì)局部ER模式,局部模式,現(xiàn)有的教學(xué) 管理系統(tǒng),初步分析系統(tǒng)的對象,根據(jù)服務(wù)種類分析教師子模塊,局部ER圖,其他局部模式,現(xiàn)有的教學(xué) 管理系統(tǒng),初步分析系統(tǒng)的對象,根據(jù)服務(wù)種類分析學(xué)生子模塊,局部ER圖,其他局部模式,現(xiàn)有的教學(xué) 管理系統(tǒng),初步分析系統(tǒng)的對象,根據(jù)服務(wù)種類分析課程子模塊,局部ER圖,

20、采用ER方法的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì) 之設(shè)計(jì)全局ER模式,僅根據(jù)實(shí)體類型名和鍵來認(rèn)定公共實(shí)體類型： 一般把同名實(shí)體類型作為公共實(shí)體類型的一類候選， 把具有相同鍵的實(shí)體類型作為公共實(shí)體類型的另一類候選,采用ER方法的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì) 之設(shè)計(jì)全局ER模式,采用ER方法的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì) 之設(shè)計(jì)全局ER模式,采用ER方法的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì) 之全局ER模式的優(yōu)化,實(shí)體類型的合并 1:1聯(lián)系的兩個(gè)實(shí)體類型 具有相同鍵的實(shí)體類型 冗余屬性的消除 冗余聯(lián)系的消除：利用規(guī)范化理論中函數(shù)依賴的概念消除冗余聯(lián)系,例子：三個(gè)局部ER圖合并成一個(gè)ER圖,例子：三個(gè)局部ER圖合并成一個(gè)ER圖,課程管理局部應(yīng)用分E-R圖,例子：三個(gè)局

21、部ER圖合并成一個(gè)ER圖,項(xiàng)目,例子：三個(gè)局部ER圖合并成一個(gè)ER圖,1,N,1,N,教師,5.3 ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換,算法5.1 步驟1：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)系模式的屬性，實(shí)體標(biāo)識(shí)符即為關(guān)系模式的鍵,ER圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集的規(guī)則,步驟2 聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換 步驟2.1 二元聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換 若實(shí)體間聯(lián)系是1:1，可以在兩個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成的兩個(gè)關(guān)系模式中任意一個(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。 若實(shí)體間聯(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)體類型的鍵和聯(lián)系類型的屬性。 若實(shí)體間聯(lián)系是M:N，則將聯(lián)系類型也轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，

22、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。 步驟2.2 一元聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換:同二元聯(lián)系,ER圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集的規(guī)則,步驟2.3 三元聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換 若實(shí)體間的聯(lián)系是1:1:1，可以在3個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成的3個(gè)關(guān)系模式中任意一個(gè)關(guān)系模式的屬性中加入另兩個(gè)關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系類型的屬性。 若實(shí)體間聯(lián)系是1:1:N，則在N端實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成的關(guān)系模式中加入兩個(gè)1端實(shí)體類型的鍵（作為外鍵）和聯(lián)系類型的屬性。 若實(shí)體間聯(lián)系是1:M:N，則將聯(lián)系類型也轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，其屬性為M端和N端實(shí)體類型的鍵（作為外鍵）加上聯(lián)系類型的屬性，而鍵為M端和N端實(shí)體鍵的組合。 若實(shí)體間聯(lián)系是M:N:P

23、，則將聯(lián)系類型也轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，其屬性為3端實(shí)體類型的鍵（作為外鍵）加上聯(lián)系類型的屬性，而鍵為3端實(shí)體鍵的組合。,ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例,圖2.3 一對一聯(lián)系,ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例,1:1：在任意一個(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。 學(xué)校（校名，地址，電話，校長名，任職年月） 校長（姓名，性別，年齡，職稱） 學(xué)校（校名，地址，電話） 校長（姓名，性別，年齡，職稱，任職學(xué)校，任職年月）,ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例,圖2.4 一對多聯(lián)系,ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例,1:N：在N端關(guān)系模式的屬性中加入1端關(guān)系模式的 鍵和聯(lián)系類型的屬性。 系（系號，系名，電

24、話） 教師（工號，姓名，性別，年齡，系號，聘期）,ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例,圖2.5 多對多聯(lián)系,ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例,M:N：將聯(lián)系類型轉(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(學(xué)號，姓名，年齡，性別) 課程(課程號，課程名，教師名) 選課(學(xué)號，課程號，成績),ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例,教師,系,課程,課程號,課程名,學(xué)分,姓名,性別,職稱,教材,聘用,開設(shè),任教,教工號,電話,聘期,主管,系編號,系名,1,1,1,M,N,N,N,1,ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例,實(shí)體類型的轉(zhuǎn)換 系（系編號，系名，電話） 教師（教工號，

25、姓名，性別，職稱） 課程（課程號，課程名，學(xué)分） 聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換 系（系編號，系名，電話，主管人的教工號） 教師（教工號，姓名，性別，職稱，系編號，聘期） 課程（課程號，課程名，學(xué)分，系編號） 任教(教工號，課程號，教材),ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例,運(yùn)動(dòng)員（編號，姓名，性別，名次，上一名次編號，下一名次編號）,職工（工號，姓名，年齡，性別，經(jīng)理工號）,ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例,ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例,采用ER方法的邏輯設(shè)計(jì)步驟,例1 庫存銷售信息管理系統(tǒng)的ER模型及轉(zhuǎn)換,庫存系統(tǒng)ER圖,車間(車間號,車間名,主任名) 產(chǎn)品(產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，單價(jià)) 倉位(倉位號，地址，主任名) 客

26、戶(客戶號，客戶名，聯(lián)系人，電話， 地址，稅號，賬號) 銷售員(銷售員號,姓名,性別,學(xué)歷,業(yè)績）,實(shí)體,入庫（入庫單號,入庫量,入庫日期,經(jīng)手人, 車間號,倉位號,產(chǎn)品名） 出庫（出庫單號，出庫量，出庫日期，經(jīng)手人， 客戶號，產(chǎn)品名，倉位號） 訂單（訂單號，數(shù)量，折扣，總價(jià)，訂單日期， 產(chǎn)品號，客戶號，銷售員號） 存儲(chǔ)(倉位號,產(chǎn)品號,核對日期,核對員,存儲(chǔ)量),聯(lián)系,例2：公司車隊(duì)信息系統(tǒng)的ER模型,部門(部門號,名稱,負(fù)責(zé)人) 車隊(duì)(車隊(duì)號，名稱，地址) 司機(jī)(司機(jī)號，姓名，執(zhí)照號，電話，工資) 車輛(車牌號，車型，顏色，載重) 保險(xiǎn)公司（保險(xiǎn)公司號，名稱，地址） 維修公司（維修公司號，

27、名稱，地址） 開銷(順序號,費(fèi)用類型,費(fèi)用,日期,經(jīng)手人）,調(diào)用(出車編號,出車日期, 車程，費(fèi)用，車輛數(shù)目) 保險(xiǎn)1(投保日期，保險(xiǎn)種類，費(fèi)用) 保險(xiǎn)2(投保日期，保險(xiǎn)種類，費(fèi)用),實(shí)體類型,聯(lián)系的屬性,例2：公司車隊(duì)信息系統(tǒng)的ER模型,部門(部門號,名稱,負(fù)責(zé)人) 車隊(duì)(車隊(duì)號，名稱，地址) 司機(jī)(司機(jī)號，姓名，執(zhí)照號，電話，工資，保險(xiǎn)公司號，投保日期，保險(xiǎn)種類， 費(fèi)用，車隊(duì)號) 車輛(車牌號，車型，顏色，載重，保險(xiǎn)公司號，投保日期，保險(xiǎn)種類，費(fèi)用， 維修公司號，車隊(duì)號) 保險(xiǎn)公司（保險(xiǎn)公司號，名稱，地址） 維修公司（維修公司號，名稱，地址） 開銷(順序號,費(fèi)用類型,費(fèi)用,日期,經(jīng)手人，車

28、牌號）,調(diào)用(出車編號,部門號,車隊(duì)號，出車日期,車程，費(fèi)用，車輛數(shù)目),實(shí)體類型,聯(lián)系類型,例3：人事管理信息系統(tǒng)的ER模型,職工(工號,姓名,性別,年齡,學(xué)歷) 部門(部門號，部門名稱，職能) 崗位(崗位編號，崗位名稱，崗位等級) 技能(技能編號，技能名稱，技能等級) 獎(jiǎng)懲（序號，獎(jiǎng)懲標(biāo)志，項(xiàng)目，獎(jiǎng)懲金額） 培訓(xùn)課程（課程號，課程名，教材，學(xué)時(shí)） 工資(工號,基本工資,級別工資,養(yǎng)老金, 失業(yè)金,公積金,納稅）,選課(時(shí)間,成績) 設(shè)置(人數(shù)) 考核(時(shí)間，地點(diǎn)，級別) 接受(獎(jiǎng)懲時(shí)間),實(shí)體類型,聯(lián)系的屬性,N,例3：人事管理信息系統(tǒng)的ER模型,職工(工號,姓名,性別,年齡,學(xué)歷，部門號

29、，崗位編號) 部門(部門號，部門名稱，職能) 崗位(崗位編號，崗位名稱，崗位等級) 技能(技能編號，技能名稱，技能等級) 獎(jiǎng)懲（序號，獎(jiǎng)懲標(biāo)志，項(xiàng)目，獎(jiǎng)懲金額） 培訓(xùn)課程（課程號，課程名，教材，學(xué)時(shí)） 工資(工號,基本工資,級別工資,養(yǎng)老金, 失業(yè)金,公積金,納稅）,選課(工號,課程號，時(shí)間,成績) 設(shè)置(部門號，崗位編號，人數(shù)) 考核(工號,技能編號，時(shí)間，地點(diǎn)，級別) 接受(工號,序號，獎(jiǎng)懲時(shí)間),實(shí)體類型,聯(lián)系類型,例4：旅游管理信息系統(tǒng)的ER模型,導(dǎo)游(導(dǎo)游編號,姓名,性別,年齡,身份證號碼, 住址,電話,語種,等級,業(yè)績) 交通工具(旅游班次號，出發(fā)工具，出發(fā)日期， 出發(fā)班次，出發(fā)時(shí)

30、間，回程工具， 回程日期，回程班次，回程時(shí)間) 賓館(賓館編號，賓館名，城市，星級， 標(biāo)準(zhǔn)房價(jià)，聯(lián)系人，職務(wù)， 地址，電話，傳真),旅游線路(路線號,起點(diǎn),終點(diǎn), 天數(shù),主要景點(diǎn)) 旅游班次(班次號,出發(fā)日期, 回程日期,旅游標(biāo)準(zhǔn),報(bào)價(jià)) 旅游團(tuán)(團(tuán)號,團(tuán)名,人數(shù),聯(lián)系人, 地址,電話) 游客(游客編號,姓名,性別,年齡, 身份證號碼,住址,電話) 保險(xiǎn)單(保險(xiǎn)單編號，保險(xiǎn)費(fèi)， 投保日期),實(shí)體類型,實(shí)體類型,例4：旅游管理信息系統(tǒng)的ER模型,旅游線路(路線號,起點(diǎn),終點(diǎn),天數(shù),主要景點(diǎn)) 旅游班次(班次號,出發(fā)日期,回程日期,旅游標(biāo)準(zhǔn),報(bào)價(jià)，路線號) 旅游團(tuán)(團(tuán)號,團(tuán)名,人數(shù),聯(lián)系人,地址,

31、電話，保險(xiǎn)單編號，班次號) 游客(游客編號,姓名,性別,年齡,身份證號碼,住址,電話，團(tuán)號) 保險(xiǎn)單(保險(xiǎn)單編號，保險(xiǎn)費(fèi)，投保日期) 導(dǎo)游(導(dǎo)游編號,姓名,性別,年齡,身份證號碼,住址,電話,語種,等級,業(yè)績) 交通工具(旅游班次號，出發(fā)工具，出發(fā)日期，出發(fā)班次，出發(fā)時(shí)間，回程工具， 回程日期，回程班次，回程時(shí)間) 賓館(賓館編號，賓館名，城市，星級，標(biāo)準(zhǔn)房價(jià)，聯(lián)系人，職務(wù)，地址，電話，傳真),陪同(導(dǎo)游編號,班次號) 食宿(班次號，賓館編號),實(shí)體類型,聯(lián)系類型,5.5 增強(qiáng)的ER模型,什么是弱實(shí)體 一個(gè)實(shí)體對于另一個(gè)實(shí)體（稱為父實(shí)體）具有很強(qiáng)的依賴關(guān)系，而且該實(shí)體主鍵的一部分或全部從其父實(shí)體中獲得，稱該實(shí)體為弱實(shí)體。,弱實(shí)體