《数据库建摸ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数据库建摸ppt（87页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第二章数据库建模,本章要点,1.介绍数据库建模的两种基本方法：对象定义语言（ODL）和实体-联系模型（E/R图） 2.用ODL语言定义类的基本方法和格式。 3. ODL语言中的联系和反联系 4.数据库设计的基本原则 5.用 ODL 和 E/R图 表示子类的方法 6.键码和引用完整性两个基本概念,教学要求,理解：数据库建模的基本原则。 理解：子类的继承性。 理解：主键码、外键码以及引用完整性。 初步掌握：ODL和E/R图表示子类的方法。 熟练掌握：用对象定义语言（ODL）建立 简单的数据库模型。 熟练掌握：用实体联系模型（E/R图） 建立简单的数据库模型。,一、数据库建模概述,1. 要设计一个
2、数据库，首先就要分析数据库中要存放什么信息，这些信息之间存在什么联系？也就是说首先要确定数据库的结构。 数据库的结构，也称为数据库模式 所以，确定数据库结构的过程就称为数据库建模。,2.数据库模式的两种主要表示法, 实体联系模型，也叫做E/R图,E/R图的表示符号：用矩形框表示实体集；用椭圆形表示实体集的属性；用菱形框和箭头表示实体集之间的联系。（举例）, 对象定义语言(ODL)：ODL是用,面向对象的术语来说明数据库结构的一种标准语言。,3.数据库设计的过程, 设计者首先依据用户对数据设计的要求，对数据库的结构提出一个设计思路。 将设计思路用E/R图或者用ODL语言表述出来。 选择和确定一个
3、数据库管理系统（DBMS）来定义和建立这个数据库。目前流行的是用关系DBMS或者选用面向对象DBMS来实现。,这样一个数据库设计的过程可用此图来示,ODL,思路、想法,关系,E/R图,关系DBMS,面向对象DBMS,二、对象定义语言 ODL,对象定义语言（ODL）是用面向对象的术语来说明和定义数据库结构的一种标准语言，它的主要作用是： 书写面向对象数据库的设计； 将其直接转换成面向对象数据库管理系统（OODBMS）的说明。 OODBMS 的基本语言一般是 C+语言。所以 ODL与 C+是非常相似的。这种转换相当方便。,1. 面向对象的设计,所谓对象，就是客观存在的各种实体；一个人、一门课程、一
4、本书等等都可以作为一个对象。每个对象都有唯一的标识（属性）使其能区分于任何其它的对象。可把具有相似特性的若干个对象归为一个类。类封装了这些对象的共同属性。,在进行ODL类的设计时需要描述三种特性：,属性（Attribute）：描述实体集的特性。其类型由基本数据类型构成。 .联系（Relationship）：实体集之间的对应关系称为联系。它反映了客观世界事物之间的相互联系。 .方法（Method）：是用于对该类对象进行操作的函数。在ODL中方法的使用与C+中函数的使用是类似的。,2. 类的说明 (定义),最简单的类的说明包括： 关键字 interface（接口） 类名 类的特性表（属性、联系和方
5、法）,interface 类头 类体,3 ODL中的属性 (Java中的静态属性）,属性用来描述对象的某个方面的特性。,interface Course attribute integer CourseNo;attribute string CourseName; attribute string Teacher;,例：学生选课数据库中，每门课中有三个属性：CourseNo（课程号）、CourseName（课程名）、Teacher（老师）可定义为：,注意：,在ODL中属性的数据类型有：整型、浮点型、字符型、字符串型、布尔型、枚举型及复杂的数据类型：数组、集合型、结构体等类型。 例如：给课程类C
6、ourse增加一个属性开课日期 CourseData,那么这个属性应该定义成什么数据类型呢？,由于开课日期需要用年月日来表示，而C+和ODL均没有日期型数据类型，所以应该把CourseData 定义为结构类型的数据。即：attribute Struct Datainteger year,integer Month,integer day CourseData;,又例：再定义一个简单的学生类:,interface Student attribute integer StudentNo;attribute string StudentName; attribute integer Age; att
7、ribute string Dept; 又如：电影类的定义；演员类的定义（P19）,4 ODL中的联系和反向联系,现实生活中事物之间存在着各种各样的联系，实体（对象） 的特征仅靠属性来描述是不够的。还需要描述实体（对象）之间的联系。例如：教师同学生之间存在教与学的联系；教师同教研室之间存在着所属的联系；学生同课程之间存在着选课的联系等等；,如果我们以学生同课程之间的选课联,系为例，由于一门课程可以有多个学生选学，为了说明这种联系，在课程类的说 明中需要增加一个学生的集合，作为课程类和学生类之间的联系；这样在 Course 类的定义中可以用下面的语句行来说明这种联系： relationship
8、Set students;,其中： relationship为联系的关键字，,它表明 Students 对 student 的引用； Set 表明Students 引用的是 student 的集合，而不是单一的student 的对象。 如果，在课程类中再增加一个课代表，由于学生中每门课程仅有一个课代表，那么就需要引用单一的 student 的对象。这时可在 Course 类的说明中加上： relationship Student represent;,这样我们就可以较全面的定义一个包,含属性和联系的 Course 类： interface Course attribute integer Co
9、urseNo;attribute string CourseName;attribute string Teacher; relationship Set students;relationship Student represent; 当然这个类中尚未定义方法,类似课程类，我们可以在学生类中增加一个课程集合的特性，因为每个学生可以选修多门课程，即： interface Student attribute integer StudentNo;attribute string StudentName; attribute integer Age; attribute string Dept; r
10、elationship Set Courses; ,;,进一步分析联系students 和 Courses不难看到：如果某个学生出现在某门课程的选课学生的集合中，那么：这门课程就应该在这个学生的所选课程的集合中；反之亦然。 在ODL中，用“反向联系”来表示这种关联。 即： Courses 是 students 的反向联系； students 也是 Courses 的反向联系。,这种反向联系可以用关键字 inverse,来表示，这样 Courses 类和 students 类中这种反向联系，可按下面的格式来表述： relationship Set students inverse Student
11、:courses; relationship Set courses inverse Course : students;,注意：,由于联系Courses是在另一个类students里定义的，所以在 Courses 前面要有类名 students 并且要加 双冒号 ： 双冒号 ：表示引用指定类的特性。,一个较完整的课程类就可以定义为： interface Course attribute integer CourseNo;attribute string CourseName；attribute string Teacher； relationship Set students inverse
12、 Student: Courses; 课下可写出：学生类、电影类、演员类的定义。,三、 实体联系模型（E/R图） 用图形直观地表示建模的方法 用图形形象地描绘实体集与实体集之间的联系,1. E/R图的绘图规定,l 实体集：实体是实体集的成员，和ODL中的对象相似。用矩形框表示实体集，框内注明实体名称。l 属性：与ODL中的属性本质上相同。用椭圆形表示属性，其内注明属性名，并用连线与实体连接。l 联系：与ODL中的联系本质上也相同，E/R图中的联系可以涉及两个以上的实体集。用菱形框表示联系。,绘图举例：,例1： 教师与教研室的归属关系用E/R图来表示 例2：学生与课程的选课关系用E/R图来表示。
13、 (黑板画图),Course,Course No,Course Name,Teacher,Student Course,Student,Age,StudentNo,Dept,StudentName,2.联系的三种类型,实体集与实体集之间的联系虽然复杂，但可以归结为三种类型。一对一 ； 一对多 ； 多对多 一对一联系：设A、B两个实体集。若A中的每个实体至多和B中的一个实体有联系，反之B中的每个实体至多和A中的一个实体有联系，那么称 A对B 或 B对A是1 ：1 的联系 如：教研室实体集与室主任实体集的联系（E/R图）。,一对多联系：设A、B两个实体集。若A中的每个实体可以和B中的几个实体有联系
14、，而B中的每个实体至多和A中的一个实体有联系，那么称 A对B 为1：多的联系 (1:n ) 或 B对A 是多：1的联系 (n:1) 如：教学班实体集与学生实体集的联系。,多对多的联系：设A、B两个实体集。若A中的每个实体可与B中的多个实体有联系；反之B中的每个实体也和A中的多个实体有联系，那么称 A对B 或 B对A是多：多的联系（m:n）如：课程集与学生集的选课关系,用箭头的有无来区别三种不同的联系。 从实体集A到实体集B的一对一联系，画两个箭头，分别指向A和B。 从实体集A到实体集B的多对一联系，画一个指向B的箭头（指向一方） 。 若为多对多联系，则两边均无箭头。,3. 联系中的角色,在一个
15、联系中，一个实体集可能出现两次或多次；倘若如此，一个实体集在联系中出现多少次，我们就从该联系到该实体集画多少条线。到实体集的每一条线代表该实体集所扮演的一个角色，我们把它扮演的角色标记在连线的侧面。,E/R图中的联系,例：一门课可能有几门先修课，比如“C+程序设计”、“数据结构”等就是“数据库原理”的先修课；而同一门课也可能是几门其他课的先修课，比如“C+程序设计”既是“数据结构”也是“数据库原理”的先修课。因此实体集Course和它本身的联系prelearn（先修）是多对多的。,E/R图中的联系,图：,Course,prelearn,Sequel 后续,Origin 先修,联系有时不仅局限于
16、两个实体集之间，也可能涉及到三个或更多的实体集，这时就构成了多向联系。,4. 联系的多向性,学生选课关系中，增加一个实体集Teacher（老师），把Course的属性Teacher换成与实体集Teacher的联系；这样，学生选课联系就涉及到三个实体集：Student，Course，Teacher。,StudentCourse,假设一门课可有几位老师开设，而每位老师都可开设几门课，学生可在选课的同时选择老师。 指向Teacher的箭头表示对于特定的学生和课程，只有一位老师与它们相对应。 没有指向实体集Student和Course的箭头意味着，一个学生可以选修一个老师开的几门课，而一个老师开的一门课也可以有多个学生去选。,在多向联系中，指向某个实体集E的箭头意味着，如果从与该联系相连的其他几个实体集中各取出一个实体，那么这几个实体将与E中唯一的实体相关。 虽然用多向（多元）联系能更形象地反映某些现实世界，但从数据库建模的角度，用二元联系更为方便。,
