数据库系统概念06ER模型

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1、DATABASE SYSTEM CONCEPTS,第六章 ER模型,2018年9月20日星期四,2,数据库系统概念-ER模型,提纲,6.1设计过程概览 6.2ER模型 6.3约束 6.4ER图 6.5ER设计问题 6.6弱实体集 6.7扩展ER特性 6.8概念数据库设计过程 6.9转换为关系模式 6.10数据库设计的其他方面,2018年9月20日星期四,3,数据库系统概念-ER模型,第六章 数据库设计和E-R模型,本章的特点 工程性 有基本的对错问题 不能简单以对/错论述问题 不同的工程方法都可以达到工程目的 “对/错”的概念被弱化 强调优/劣、好/坏 “好/优”的工程可以以较小代价，获得较好

2、/高的成果 反之则不然 强调多数人的看法和评价,2018年9月20日星期四,4,数据库系统概念-ER模型,6.1软件生命周期瀑布模型,2018年9月20日星期四,5,数据库系统概念-ER模型,6.1需求分析的目标、内容和结果,需求分析的目标 澄清用户需求 为系统的设计和实现奠定基础 需求分析的内容 数据分析 包括数据结构、关系、约束、语义等等 加工逻辑分析 对数据如何进行加工、处理、变换 流程分析 动作间的先后次序，及其相互关系 其它 界面要求、性能要求 需求分析的结果 用户需求规格说明书(简称需求说明书),2018年9月20日星期四,6,数据库系统概念-ER模型,6.1需求规格说明书,需求说

3、明书的作用 澄清用户需求 借助需求说明书，分析员同用户之间对用户需求达成高度一致 系统设计方案的基础 测试的依据 需求说明书的要求 清晰、易懂 完整、精确、无二义,2018年9月20日星期四,7,数据库系统概念-ER模型,6.1需求规格说明书,需求说明书撰写的困难性 自然语言：易懂性好，但不精确，容易出现二义性 形式语言：精确、无二义，但不易懂，用户阅读检验困难 需要研究专门的撰写格式，以在易懂和精确之间寻找平衡 出现了多种撰写格式 不同的工程方法，有不同的撰写格式 图形能在易懂和精确之间很好地平衡,2018年9月20日星期四,8,数据库系统概念-ER模型,6.1 E-R 图位置、作用、评价标

4、准,E-R 图的位置 数据分析、描述的工具 数据分析、描述以E-R 图为主 需要其它文档辅助 E-R图的作用 帮助澄清用户数据需求分析员和用户对数据需求达成高度一致 数据逻辑模型设计的基础 E-R图的要求和评价标准 清晰、易懂 完整、精确、无二义,2018年9月20日星期四,9,数据库系统概念-ER模型,6.1 E-R 图简介,历史 ER模型：Entity-Relationship Model 1976年，P.P.S.Chen提出ER模型，用ER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 语义模型 力图表达数据的意义,2018年9月20日星期四,10,数据

5、库系统概念-ER模型,6.1 E-R 图要点,2018年9月20日星期四,11,数据库系统概念-ER模型,6.2.1基本概念-实体,实体(Entity) 客观存在并可相互区分的事物叫实体 唯一标识 具体的：如学生张三、工人李四抽象的：如计算机系、数据库概论 实体集(Entity Set) 同型实体的集合称为实体集，如全体学生 外延 实体集可相交,2018年9月20日星期四,12,数据库系统概念-ER模型,6.2.1基本概念-实体,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、年龄、系等组成 实体可表达为的集合 , 域(Domain)

6、 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,2018年9月20日星期四,13,数据库系统概念-ER模型,6.2.1基本概念-实体,2018年9月20日星期四,14,数据库系统概念-ER模型,6.2.2基本概念-联系,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,2018年9月20日星期四,1

7、5,数据库系统概念-ER模型,6.2.2基本概念-联系,联系集 borrower,2018年9月20日星期四,16,数据库系统概念-ER模型,6.2.2基本概念-联系,实体集customer与account之间的联系集depositor具有属性access-date,2018年9月20日星期四,17,数据库系统概念-ER模型,6.2.2基本概念-参与,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”,2018年9月20日星期四,18,数据库系统概念-ER模型,6.2.2参与在ER图中的表

8、示,customer部分参 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,2018年9月20日星期四,19,数据库系统概念-ER模型,6.2.2基本概念-角色,角色（Role） 实体在联系中的作用称为实体的角色 当同一个实体集不止一次参与一个联系集时，为区别各实体的参与联系的方式，需要显式指明其角色 如学生与学生间的班长关系，职工与职工之间的经理关系，课程之间的先修关系,2018年9月20日星期四,20,数据库系统概念-ER模型,6.2.2角色在ER图中的表示,表示要点 当需要显式区分角色时，在连接菱形和矩形的线上加上说明性标注以区别不同的角

9、色,2018年9月20日星期四,21,数据库系统概念-ER模型,6.2.2角色在ER图中的表示,2018年9月20日星期四,22,数据库系统概念-ER模型,6.2.3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（Composite）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+本地号码出生日期=年+月+日,2018年9月20日星期四,23,数据库系统概念-ER模型,6.2.3属性的类型,2018年9月20日星期四,24,数据库系统概念-ER模型,6.2.3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、

10、系别等 多值属性 某个特定的实体在该属性上有多于一个的取值 如学生（学号，联系电话）学号与联系电话之间是一种多值依赖关系,2018年9月20日星期四,25,数据库系统概念-ER模型,6.2.3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,2018年9月20日星期四,26,数据库系统概念-ER模型,6.

11、2.3属性的类型,NULL属性 null表示“无意义”，当实体在某个属性上没有值时设为null如通讯录（姓名，email，电话，BP），若某人没有email地址，则在email属性上取值为null null表示“值未知”，即值存在，但目前没有获得该信息如职工（姓名，部门，工种，身份证），如果目前不知道职工身份证号码，则设身份证值为null 实体完整性 作为主码的属性上取值不能为null,2018年9月20日星期四,27,数据库系统概念-ER模型,6.2.3属性在ER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,2018年9月20日星期四,28,数据库系统概念-ER模型,6.3

12、.1映射基数,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,2018年9月20日星期四,29,数据库系统概念-ER模型,6.3.1映射基数在ER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,2018年9月20日星期四,30,数据库系统概念-ER模型,6.3.1二元联系的映射基数,二元联系集的映射基数 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

13、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,2018年9月20日星期四,31,数据库系统概念-ER模型,6.3.1二元联系的映射基数,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,2018年9月20日星期四,32,数据库系统概念-ER模型,6.3.1二元联系的映射基数,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

14、,2018年9月20日星期四,33,数据库系统概念-ER模型,6.3.1二元联系的映射基数,一个实体集内的二元联系 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,2018年9月20日星期四,34,数据库系统概念-ER模型,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E

15、1 , , 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,6.3.1映射基数,2018年9月20日星期四,35,数据库系统概念-ER模型,6.3.1映射基数,映射的基数会影响到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,2018年9月20日星期四,36,数据库系统概念-ER模型,6.3.1映射基数,若customer与account之间是m:n联系，access-date则必须作为联系集depositor的属性,2018年9月20日星期四,37,数据库系统概念-ER

16、模型,6.3.1映射基数,One-To-Many,One-To- One,2018年9月20日星期四,38,数据库系统概念-ER模型,6.3.1映射基数,Many-To-Many,Many-To-One,2018年9月20日星期四,39,数据库系统概念-ER模型,6.3.2基本概念-码,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,地址,电话,Email,BP）,2018年9月20日星期四,40,数据库系统概念-ER模型,6.3.2基本概念-码,