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1、第2章（续） 实体联系（E-R）模型,提纲,数据库设计过程 基本概念 映射约束 扩展ER特性 ER模型设计要点 概念数据库设计过程 E-R模型向关系模式的转换,数据库设计过程,基本概念,历史 -模型：Entity-Relationship Model 1976年，P.P.S.Chen提出-模型，用-图来描述概念模型 观点 世界是由一组称作实体的基本对象和这些对象之间的联系构成的,基本概念,实体(Entity) 客观存在并可相互区分的事物叫实体 如学生张三、工人李四、计算机系、数据库概论 属性(Attribute) 实体所具有的某一特性 一个实体可以由若干个属性来刻画 例如，学生可由学号、姓名、
2、年龄、系等组成 域(Domain) 属性的取值范围 例如，性别的域为（男、女），月份的域为到的整数,基本概念,实体型(Entity Type) 实体名与其属性名集合共同构成实体型 例，学生（学号、姓名、年龄、性别、系、年级） 注意实体型与实体（值）之间的区别，后者是前者的一个特例 如(9808100，王平，21，男，计算机系，2)是一个实体 实体集(Entity Set) 同型实体的集合称为实体集 如全体学生,基本概念,基本概念,联系(Relationship)： 实体之间的相互关联 如学生与老师间的授课关系，学生与学生间有班长关系 联系也可以有属性，如学生与课程之间有选课联系，每个选课联系都
3、有一个成绩作为其属性 同类联系的集合称为联系集 元或度（Degree） 参与联系的实体集的个数称为联系的元 如学生选修课程是二元联系，供应商向工程供应零件则是三元联系,基本概念,联系集 borrower,基本概念,实体集customer与account之间的联系集depositor具有属性access-date,基本概念,码(Key) 能唯一标识实体的属性或属性组称作超码 超码的任意超集也是超码 其任意真子集都不能成为超码的最小超码称为候选码 从所有候选码中选定一个用来区别同一实体集中的不同实体，称作主码 一个实体集中任意两个实体在主码上的取值不能相同 如学号是学生实体的码 通讯录（姓名，邮编
4、，地址，电话，Email，BP）,基本-图要点,基本-图要点,码在E-R图中的表示 实体集属性中作为主码的一部分的属性用下划线来标明。,基本-图要点,基本概念,参与（Participation） 实体集之间的关联称为参与，即实体参与联系 如王军选修“数据库基础”，表示实体“王军”与 “数据库基础”参与了联系“选修” 如果实体集E中的每个实体都参与到联系集R中的至少一个联系，则称E全部参与R 如果实体集E中只有部分实体参与到联系集R的联系中，则称E部分参与R 如“职工”与“部门”之间的“经理”联系，“职工”实体集部分参与，而“部门”实体集完全参与,参与在E-R图中的表示,customer部分参
5、与联系borrower,Loan完全参与 联系borrower,用双线连接联系 与完全参与的实体,存在依赖,存在依赖（Existence Dependency） 如果实体x的存在依赖于实体y的存在，则称x存在依赖于y y称作支配实体，x称作从属实体 如果y被删除，则x也要被删除 考虑分期付款的例子，对每一个“贷款”实体，有若干个“还款”实体与之关联，“还款”实体存在依赖于“贷款”实体,存在依赖,全部参与与存在依赖 设有A R B，若A存在依赖于B，则A全部参与联系R 参照完整性 一个实体集的属性是另一实体集的主码属性,属性的类型,简单属性 不可再分的属性 如学号、年龄、性别 复合（Compos
6、ite）属性 可以划分为更小的属性 可以把相关属性聚集起来，使模型更清晰 如电话号码=区号+本地号码 出生日=年+月+日 1NF Vs 嵌套关系,属性的类型,属性的类型,单值属性 每一个特定的实体在该属性上的取值唯一 如学生的学号，年龄、性别、系别等 多值属性 某个特定的实体在该属性上的有多于一个的取值 如学生（学号，所选课程，联系电话） 学号与课程之间是一种多值依赖关系,属性的类型,派生（Derived）属性与基属性 可以从其他相关的属性或实体派生出来的属性值 如学生（学号，姓名，平均成绩），选课（学号，课程号，成绩），则平均成绩可由学生所选课程的总成绩除以课程总数来得到。称平均成绩为派生属
7、性，而成绩为基属性，或存储属性 数据库中，一般只存基属性值，而派生属性只存其定义或依赖关系，用到时再从基属性中计算出来 基本表 VS 视图,属性在E-R图中的表示,表示要点 多值属性用双椭圆表示 派生属性用虚椭圆表示,属性在E-R图中的表示,映射约束,映射的基数 存在依赖,映射的基数,映射的基数（Mapping Cardinalities） 实体之间的联系的数量，即一个实体通过一个联系集能与另一实体集相关联的实体的数目 可以有一对一的（1:1），一对多的（1:m），多对多的（m:n）几种情况,映射基数在E-R图中的表示,表示要点 用箭头或线段来表示联系的映射基数,映射的基数,二元联系集的映射基
8、数 设有两个实体集E1， E2 ， 一对一 E1中的一个实体与E2中至多一个实体相联系，并且 E2中的一个实体与E1中至多一个实体相联系 如“职工”与“部门”之间的“管理”联系（假定每个部门只有一个经理，一个职工不能兼任两个部门经理 注：一对一不是一一对应,映射的基数,一对多 E1中的一个实体与E2中n（n0）个实体相联系，并且 E2中的一个实体与E1中至多一个实体相联系 如“教师”和“学生”之间的“班主任”联系,映射的基数,多对多 E1中的一个实体与E2中n（n0）个实体相联系，并且 E2中的一个实体与E1中m（m0）一个实体相联系 如“学生”和“课程”之间的“选修”联系,映射的基数,一个实
9、体集内的二元联系 一对一 ei E，至多存在一个ej E，与之相联系（ji） 如“职工”之间的“配偶”联系 一对多 如“职工”内部的“领导”联系 多对多 如“零件”之间的“构成”联系,多个实体集间联系的情况 一对多 设有n个实体集E1 , E2 , , En ,若对于 E1 , , Ei-1, Ei+1 , , En ，分别给定实体e1 , , ei-1 , ei+1 , , en 时，至多有一个实体ei Ei与之相联系，则称有一个从Ei到E1 , , Ei-1 , Ei+1 , , En的一对多联系 如“课程”，“教员”，“参考书”之间的“讲课”联系,映射的基数,映射的基数,映射的基数会影响
10、到ER设计，例如customer与account之间是1:n联系，则可将access-date作为account的属性,映射的基数,One-To-Many,One-To- One,映射的基数,Many-To-Many,Many-To-One,扩展E-R特性,特殊化（Specialization） 属性继承（Attribute Inheritance）,扩展E-R特性特殊化,特殊化 实体集中某些子集具有区别于该实体集内其它实体的特性，可以根据这些差异特性对实体集进行分组，这一分组的过程称作特殊化 自顶向下、逐步求精 父类子类 子类特例更小的实体集更多的属性 一个银行帐号可以有存款帐号、贷款帐号
11、学生可以有研究生、本科生,扩展E-R特性特殊化,特殊化在E-R图中的表示 特殊化用标记为ISA的三角形来表示 ISA = “is”，表示高层实体和低层实体之间的“父类子类”联系,扩展E-R特性特殊化,扩展E-R特性属性继承,属性继承 高层实体集的属性被低层实体集自动继承 低层实体集特有的性质仅适用于某个特定的低层实体集 如“Dissertation”属性只适用于“研究生”实体集 层次结构（Hierarchy） 实体集作为低层实体集只能参与到一个ISA联系中 格结构（Lattice） 低层实体集可以参与到多个ISA联系中 如“博士”算参加工作，会继承“职工”实体集的一些属性,“博士”继承了“研究
12、生”与“职工”的所有属性。如果“研究生”与“职工”有相同名称的属性，如“姓名”，则在“博士”中用“研究生.姓名”，“职工.姓名”区别开来。,扩展E-R特性属性继承,E-R图表示汇总,E-R图表示汇总,实体集 Vs 属性,E-R模型设计要点,E-R模型设计要点,实体有多方面性质，属性没有,E-R模型设计要点,若实体中除了多值属性之外还有其它若干属性，则将该多值属性定义为另一实体 供应商可以供应多种零件,供应商除零件属性外只有一个作为主码的姓名属性,供应商除零件属性外另有其它很多属性,E-R模型设计要点,实体集 Vs 联系集,实体与联系：静态与动态,弊端 若多个老师开同一门课，则每个老师与该课程的
13、联系都需重复记录很多相同的信息,E-R模型设计要点,二元 Vs 多元 多元转换为二元 新构建一个实体集E，若R有属性，则将其赋予E，为E添加一个标识属性作为主码，构造三个新联系集RA , RB , RC ，对每个( ai , bi , ci )R，在E中创建一个新实体ei ，然后在RA , RB , RC中分别加入联系(ei , ai ),(ei , bi ),(ei , ci ),B,C,A,R,E-R模型设计要点,缺点 浪费存储空间 语义不清晰，难于体现参与联系的各方,E-R模型设计要点,E-R模型设计要点,上述转换会破坏信息,(4,2,3) ABC?,银行系统的E-R图,E-R模型向关系
14、模式的转换,实体 关系 属性 关系的属性,E-R模型向关系模式的转换,多值属性 新的关系+所在实体的码,选课（学号，所选课程号）,复合属性 将每个组合属性作为复合属性所在实体的属性,学生(学号，姓名，年，月，日),E-R模型向关系模式的转换,一对一联系： 若联系双方均部分参与，则将联系定义为一个新的关系，属性为参与双方的码。,配偶(丈夫职工号，妻子职工号),若联系一方全部参与，则将联系另一方的码作为全部参与一方的属性。,部门（部门号，部门名，管理职工号）,E-R模型向关系模式的转换,一对多联系： 将单方参与一方实体的码作为多方参与实体的属性。,学生(学生号，学生名，系号，班主任教工号),职工(职工号，职工名，部门号，领导职工号),E-R模型向关系模式的转换,多对多联系： 将联系定义为新的关系，属性为参与双方的码。,选修(学生号，课程号）,构成(母零件号,子零件号),
