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1、5.2 5.2 实体联系模型实体联系模型实体联系模型(Entity Relationship Model)是P.P.Chen于1976年首先提出的，此后此模型不断扩展和完善，成为被广泛采用的概念模型设计方法。这个模型直接从现实世界中抽象出实体类型及实体间联系，然后用实体联系图(ER图)表示数据的抽象和数据的联系。设计ER图的方法称为ER方法。 5.2.1 ER模型的概念 5.2.2 ER图的绘制 5.2.3 ER模型的转换 5.2.4 数据库设计工具(CASE) 5.2.5 ER模型实例分析电信资源管理系统立项可行性说明课件5.2.1 ER5.2.1 ER模型的概念模型的概念实体实体(enti
2、ty)就是具有公共性质的可区别的现实世界对象的集合。例如CAP数据库中的客户、代理商、产品都为实体，分别表示不同对象的集合。数学表述中通常用一个大写字母代表一个实体，一个实体E由一个现实世界对象的集合构成，使用小写字母加下标表示这些对象：E=e1,e2,en。属性属性(attribute)是描述实体或者联系的性质的数据项。在实体的定义中说，属于一个实体的所有实体实例具有共同性质，这些性质就是属性。在一个实体中，能够唯一标识实体的实例的属性或属性集合称为实体标识符(主键)。属性域是属性的可能取值范围，也称为属性的值域。电信资源管理系统立项可行性说明课件5.2.1 ER5.2.1 ER模型的概念模
3、型的概念属性的分类： 基本属性和复合属性 单值属性和多值属性 导出属性和空值属性基本属性和复合属性 基本属性是不可再分割的属性，复合属性是可再分解为其他属性的属性。例如性别、年龄为基本属性；地址属性为复合属性，因为地址可以分解为邮编、省(市)、县(区)、街道等子属性。电信资源管理系统立项可行性说明课件5.2.1 ER5.2.1 ER模型的概念模型的概念单值属性和多值属性 单值属性指的是同一实体的属性只能取一个值，多值属性指同一实体的某些属性可能取多个值。例如年龄属性只能取一个值，是单值属性；学位是多值属性，可以取学士、硕士、博士多个值，爱好也是多值属性。导出属性和空值属性 通过具有相互依赖的属
4、性推导而产生的属性称为导出属性，例如年龄可以由出生年份导出；当实体的实例在某个属性上没有值时应使用空值(Null),Null还可用于值未知，可以使用Null的属性称为空值属性。电信资源管理系统立项可行性说明课件5.2.1 ER5.2.1 ER模型的概念模型的概念联系联系(relationship):给定m个实体的有序列表：E1,E2,Em(列表中同一个实体可以出现多次)，一个联系R定义了这些实体实例之间的对应规则。联系表示一个或多个实体之间的关联关系，联系是实体之间的一种行为，一般用动词(英语用动名词)来命名联系。联系的元数 一个联系涉及到的实体个数，称为该联系的元数或度数(degree)。同
5、一个实体的实例之间的联系称为一元联系，也称递归联系；两个不同实体的实例之间的联系称为二元联系；三个不同实体实例之间联系称为三元联系；依此类推。电信资源管理系统立项可行性说明课件5.2.1 ER5.2.1 ER模型的概念模型的概念联系的属性 联系也可以有附加的属性。经常先不考虑ER图中联系的属性，集中精力考虑实体的联系。 联系中实体的基数 两个有联系R的实体E和F，E中每个实例可能与F中的实例联系，(联系实例数目大于0)，也可能没有与与F中的实例联系(联系实例数目等于0) ，E中每个实例与F中有联系实例数目的最小值和最大值，称为E的基数。记作mincard(E,R)和maxcard(E,R)。同
6、理有mincard(F,R)和maxcard(F,R)。电信资源管理系统立项可行性说明课件5.2.1 ER5.2.1 ER模型的概念模型的概念联系中实体的基数 例如学生实体E和课程实体F有选修联系R，每位学生至少选1门课，最多选10门课；每门课程最多有100人选，最少可以没人选。则有： mincard(E,R)=1，maxcard(E,R)=10。 mincard(F,R)=0，maxcard(F,R)=100。 一个实体E参与联系R，并且mincard(E,R)=x，maxcard(E,R)=y，那么在ER图中，E和R之间的连接线可以用标记：card(E,R)=(x,y)表示实体的基数。电信
7、资源管理系统立项可行性说明课件5.2.1 ER5.2.1 ER模型的概念模型的概念联系的方式 联系涉及到实体之间实例的对应方式，二元联系的联系方式有四种：1:1,1:N,M:N,M:1。由于M:1是1:N的反面，通常不单独提及。 如果实体E和F在联系R中有maxcard(E,R)=1， maxcard(F,R)=1，那么E和F联系是1:1的。 如果实体E和F在联系R中有maxcard(E,R)=N， maxcard(F,R)=1，那么E和F联系是1:N的。 如果实体E和F在联系R中有maxcard(E,R)=M， maxcard(F,R)=N，那么E和F联系是M:N的。 电信资源管理系统立项可
8、行性说明课件5.2.1 ER5.2.1 ER模型的概念模型的概念联系的方式 当一个联系R中的实体E具有mincard(E,R)=1时，E称为强制参与R (mandatory participation)，或简单称E在R中是强制的。一个实体F在R中不是强制的，则称为可选的(optional participation)。 类似地，可以给出一元联系、三元联系的一对一、一对多、多对多定义。特别注意多元联系的多对多联系方式。电信资源管理系统立项可行性说明课件5.2.1 ER5.2.1 ER模型的概念模型的概念属性的基数属性的基数：仿照联系中实体的基数概念，有实体中属性的基数，给定一个实体E和隶属于它的
9、属性A， 当mincard(A,E)=0时，表示属性A是可选的； 当mincard(A,E)=1时，表示属性A是强制的； 当maxcard(A,E)=1时，表示属性A是单值的； 当maxcard(A,E)=N时，表示属性A是多值的。 一个属性A参与实体E，并且mincard(A,E)=x，maxcard(A,E)=y，那么在ER图中，A和E之间的连接线可以用标记：card(A,E)=(x,y)表示属性的基数。电信资源管理系统立项可行性说明课件5.2.1 ER5.2.1 ER模型的概念模型的概念弱实体弱实体：如果实体的所有实例都通过一个联系R依赖于另一个实体的实例而存在，而且该实体标识码的部分或
10、全部从其依赖的实体(父实体)中获得，那末这个实体就称为弱实体，而另一个实体称为强实体。 例如人事系统中，社会关系实体是以职工实体存在为前提，社会关系实体是弱实体。 泛化层次泛化层次：泛化层次(generalization hierarchy)也称泛化联系(generalization relationship)，是对应于对象关系模型继承特性的一个概念。其思想是多个有公共属性的实体可以泛化为一个更高层次的超类型实体，相反一个一般化实体可以分解成低层次的子类型实体。电信资源管理系统立项可行性说明课件5.2.1 ER5.2.1 ER模型的概念模型的概念泛化层次泛化层次：例: 学生和教师都是人，学生实
11、体和教师实体泛化出超类实体人。子类一个重要性质是继承性：子类继承其超类上定义的所有属性，其本身还可以包含其他另外的属性。子类型实体和超类型实体之间的联系经常称为ISA联系。 关系模型没有为泛化层次概念提供支持，关系模型中有两种方法支持泛化两种方法支持泛化：可以保留超类型实体和所有子类型实体并创建显式联系来表示这个ISA联系；也可以把子类型实体的属性加入到超类型实体中并加入一个附加属性来区别这些不同的子类型。电信资源管理系统立项可行性说明课件5.2.2 ER5.2.2 ER图的绘制图的绘制前面介绍的ER模型中的概念可以采用以下图例表示：E实体A属性E弱实体多值属性AR联系A导出属性弱实体联系R
12、A 主键A弱实体的区别属性R多对多联系R多对一联系R一对一联系R强制参与联系EISAISA泛化ISA全参与泛化电信资源管理系统立项可行性说明课件5.2.2 ER5.2.2 ER图的绘制图的绘制举例： 下图给出了包含主属性、基本属性、导出属性(年龄)、多值属性(学位、爱好)、复合属性(住址)的职工实体。说明：年龄可以由出生年份导出；学位(爱好)可能是一种学位(爱好) ，也可能是多种学位(爱好) ；住址是一个模糊的概念，它又可以分成省市、县区、街道以及楼层单元等子属性。职工姓名学位年龄 职工号 出生年份住址邮编省市县区街道街道名门牌号爱好电信资源管理系统立项可行性说明课件5.2.2 ER5.2.2
13、 ER图的绘制图的绘制举例：下图给出了联系的类型:学院名称 编号 院长姓名 工号 聘任学院名称 编号 职工姓名 工号 属于 二元 一对一 二元 一对多学生姓名 学号 课程名称 课程号 选修 二元 多对多 一元 一对多 三元 多对多职工姓名 工号 领导领导工号客户C代理商A产品P订货日期订货量（0,1）（0,1）（0,1）（0,N）（0,M）（0,N）（0,M）（0,N）（0,L）电信资源管理系统立项可行性说明课件5.2.2 ER5.2.2 ER图的绘制图的绘制前面举例中特别注意注意：多对一联系中的多方是maxcard值取1的一方；一方是实体实例能够参与多个联系实例的一方，这些实体实例射出多条连
14、接线连接到多方的多个实体实例。 比如学院实体和职工实体联系中，尽管maxcard(职工,属于)=1，但职工实体方是多方，学院实体的实例射出多条连接线连接到职工实体的多个实例。maxcard(职工,属于)=1表示一个职工只能属于一个学院，mincard(职工,属于)=0表示一个职工可能不属于任何学院，同理maxcard(学院,属于)=N表示一个学院可能有多名职工，mincard(学院,属于)=0表示一个学院可能没有任何一个职工。电信资源管理系统立项可行性说明课件5.2.2 ER5.2.2 ER图的绘制图的绘制一般情况下关于联系中实体的基数不讨论0、1和N以外的其他数值，但如果能给出具体的数值，则
15、可能产生更进一步的语义信息(参见下面的例子)。进一步举例：人事系统中完成职工信息、部门信息、工资信息、培训信息、奖励信息、考勤信息的管理。分析如下： 1）一个职工可能不属于任意一个部门，也可能属于一个部门，如果包含历史信息，则一个职工可能属于多个部门；一个部门包含多名职工。为了简化确定部门和职工是一对多联系，联系属性有调入日期。电信资源管理系统立项可行性说明课件5.2.2 ER5.2.2 ER图的绘制图的绘制人事系统分析 2）职工工资由其所聘任的岗位决定，类似于职工和部门关系，岗位和职工也是一对多联系，联系属性包括聘任日期。 3）职工接受培训可能是本单位委派，也可能是自己决定，所以培训内容是随
16、职工接受过培训才存在，培训内容是弱实体，职工与培训联系是多对多。联系属性有培训日期。 4）奖励信息管理如同培训情形。 5）考勤是建立在每天(当然是工作日)考勤状况基础上。考勤内容可以有迟到、早退、旷工、请假等，职工与考勤的联系是多对多，联系属性有日期。电信资源管理系统立项可行性说明课件5.2.2 ER5.2.2 ER图的绘制图的绘制人事系统ER图 职工姓名 职工号 部门部门名 部门号 属于岗位岗位名 岗位号 奖励考勤聘任上班工资培训接受接受培训单位奖励单位培训名奖励名名称 代码 聘任日期调入日期培训日期奖励日期日期（0,9）（0,1）（0,5）（0,1）（0,20）（1,30）（0,50）（1,25）（0,N）（0,N）说明：通过前面分析人事系统中包含职工、部门、岗位、培训、奖励、考勤7个实体，其中培训、奖励是弱实体。电信资源管理系统立项可行性说明课件5.2.2 ER5.2.2 ER图的绘制图的绘制人事系统ER图解释： 前面的ER图中，联系两边的连线上有数据对，它们的含义是(根据实际情况决定，在此仅是假设)： 一个岗位最少为无职工被聘任，最大只能有5个职工被聘任，一个职工最少是无岗位，
