數(shù)據(jù)庫關系er模型圖[行業(yè)使用]

1、 數(shù)據(jù)庫的常用術語 在系統(tǒng)地介紹數(shù)據(jù)庫的基本概念之前，本節(jié)首 先介紹一些數(shù)據(jù)庫最常用的術語和基本概念： 數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 數(shù)據(jù)管理技術的產(chǎn)生和發(fā)展 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點 泛指通過各種方式傳播的，可被感受的數(shù) 字、文字、圖像和聲音等符號所表征的某 一事物的新的消息、情報和知識。它是觀 念性的東西，是人們頭腦對現(xiàn)實事物的抽 象反映，與載體無關。 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)（Data）：描述事物的符號記錄稱為數(shù)據(jù)。描述事物 的符號可以是數(shù)字，也可以是文字、圖形、圖像、聲音、 語言等多種表現(xiàn)形式，它們都可以經(jīng)過數(shù)字化后存入計算 機。 數(shù)據(jù)與信息的關系 數(shù)據(jù)與信息是兩個既有聯(lián)系、又有區(qū)別的概念。數(shù)據(jù)

2、是信 息的載體，信息則是對數(shù)據(jù)加工的結果，是對數(shù)據(jù)的解釋。 計算機系統(tǒng)的每項操作，均是對數(shù)據(jù)進行某種處理、數(shù)據(jù) 輸入計算機后，經(jīng)存儲、傳送、排序、計算、轉換、檢索、 制表及仿真等操作，輸出人們需要的結果，即產(chǎn)生信息。 數(shù)據(jù)庫（DataBase，簡稱DB） 所謂數(shù)據(jù)庫是長期存儲在計算機內、有組織的、 可共享的數(shù)據(jù)集合、數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù) 模型組織、描述和存儲，具有較小的冗余度、較高 的數(shù)據(jù)獨立性和易擴展性，并可為各種用戶共享。 數(shù)據(jù)庫概念包含2層意思： 1）數(shù)據(jù)庫是一個實體，它是能夠合理保管 數(shù)據(jù)的“倉庫”，用戶在該“倉庫”中存 放要管理的事務的數(shù)據(jù)，“數(shù)據(jù)”和“庫” 兩個概念結合成為“

3、數(shù)據(jù)庫” 2）數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理的新方法和技術，它 能夠更合理地組織數(shù)據(jù)、更方便地維護數(shù) 據(jù)、更嚴密地控制數(shù)據(jù)和更有效地利用數(shù) 據(jù)。 數(shù)據(jù)庫應滿足各種用戶的不同需要 1）批處理用戶，也稱為應用程序用戶。這 類用戶使用程序設計語言編寫應用程序， 對數(shù)據(jù)進行檢索、插入、修改等操作，并 產(chǎn)生數(shù)據(jù)輸出 2）聯(lián)機用戶，或稱終端用戶。終端用戶可 使用簡單的終端命令或查詢語言對數(shù)據(jù)庫 進行存取操作。 由于各種用戶可以同時使用一個數(shù)據(jù)庫， 所以數(shù)據(jù)庫應具有數(shù)據(jù)共享特性，并提供 數(shù)據(jù)完整性控制、安全性控制以及并發(fā)控 制功能。 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)是集成式的 通常將一個部門所涉及到得全部數(shù)據(jù)都組織在一 個數(shù)據(jù)庫中。例如一個

4、學生進行人事檔案的管理、 學生學籍的管理、教學管理等各種數(shù)據(jù)處理。我 們可以利用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，把各種應用相關的數(shù)據(jù) 集中在一個數(shù)據(jù)庫中統(tǒng)一進行維護和管理，各職 能部門隨時可以從數(shù)據(jù)庫中提取所需的數(shù)據(jù)。因 此，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不是把程序用到的數(shù)據(jù)進行 簡單的堆積，而是按一定關系組織起來的有結構 的數(shù)據(jù)集合。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBase Management System， 簡稱DBMS） 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一 層數(shù)據(jù)管理軟件。它的主要功能包括以下幾個方面： 數(shù)據(jù)定義功能 數(shù)據(jù)操縱功能 數(shù)據(jù)庫的運行管理 數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DataBase System，簡稱

5、DBS） 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后 的系統(tǒng)構成，一般由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及 其開發(fā)工具）、應用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員和用戶構 成。應當指出的是，數(shù)據(jù)庫的建立、使用和維護等 工作只靠一個DBMS遠遠不夠，還要有專門的人員 來完成，這些人被稱為數(shù)據(jù)庫管理員（Data Base Administrator，簡稱DBA） 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成 用戶用戶用戶 應用系統(tǒng) 應用開發(fā)工具 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理員 數(shù)據(jù)庫 是由人、硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源組成的復 合系統(tǒng)，目的是及時、正確地收集、加工、 存儲、傳遞和提供信息，實現(xiàn)組織中各項 活動的管理、調節(jié)和控制。 1）物理數(shù)據(jù)獨立性 2

6、）邏輯數(shù)據(jù)獨立性 數(shù)據(jù)庫技術的產(chǎn)生和發(fā)展 數(shù)據(jù)庫技術是應數(shù)據(jù)管理任務的需要而產(chǎn)生的。 在應用需求的推動下，在計算機硬件、軟件發(fā)展的基 礎上，數(shù)據(jù)管理技術經(jīng)歷了人工管理、文件系統(tǒng)、數(shù) 據(jù)庫系統(tǒng)三個階段。 人工管理階段人工管理階段 人工管理數(shù)據(jù)具有如下特點： （1）數(shù)據(jù)不保存 （2）應用程序管理數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)需要由應用程序自己 管理，沒有相應的軟件系統(tǒng)負責數(shù)據(jù)的管理工作。 （3）數(shù)據(jù)不共享 （4）數(shù)據(jù)不具有獨立性：數(shù)據(jù)的邏輯結構或物理結 構發(fā)生變化后，必須對應用程序做相應的修改，這就 進一步加重了程序員的負擔。 人工管理階段應用程序與數(shù)據(jù)之間的對應關系 文件系統(tǒng)階段文件系統(tǒng)階段 用文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)具有

7、如下特點： （1）數(shù)據(jù)可以長期保存 （2）由文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)：文件系統(tǒng)實現(xiàn)了記錄內 的結構性，但整體無結構。程序和數(shù)據(jù)之間由文件系 統(tǒng)提供存取方法進行轉換，使應用程序與數(shù)據(jù)之間有 了一定的獨立性。 （3）數(shù)據(jù)共享性差，冗余度大 （4）數(shù)據(jù)獨立性差 應用程序1文件1 應用程序n 應用程序2文件2 文件n 存取方法 文件系統(tǒng)階段應用程序與數(shù)據(jù)之間的對應關系 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段 20世紀60年代后期以來，硬件價格下降；軟件 則價格上升，為編制和維護系統(tǒng)軟件及應用程序所需 的成本相對增加；在處理方式上，聯(lián)機實時處理要求 更多，并開始提出和考慮分布處理。在這種背景下， 以文件系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)管理手

8、段已經(jīng)不能滿足應用的需 求，于是為了解決多用戶、多應用共享數(shù)據(jù)的需求， 使數(shù)據(jù)為盡可能多的應用服務，數(shù)據(jù)庫技術便應運而 生，出現(xiàn)了統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)的專門軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫 管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特點 數(shù)據(jù)結構化 數(shù)據(jù)共享性高、冗余度低，易擴充 數(shù)據(jù)獨立性高 數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制 DBMS還必須提供以下幾方面的數(shù)據(jù)控制功能： （1）數(shù)據(jù)的安全性（Security）保護 （2）數(shù)據(jù)的完整性（Integrity）檢查 （3）并發(fā)（Concurrency）控制 （4）數(shù)據(jù)庫恢復（Recovery） 數(shù)據(jù)模型 在數(shù)據(jù)庫中用數(shù)據(jù)模型這個工具來抽象、表示和處理 現(xiàn)實世界中的數(shù)據(jù)和信息。通俗地講數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)實

9、世界 的模擬。 數(shù)據(jù)模型應滿足三方面要求： 能比較真實地模擬現(xiàn)實世界 容易為人所理解 便于在計算機上實現(xiàn) 數(shù)據(jù)模型的組成要素數(shù)據(jù)模型的組成要素 數(shù)據(jù)結構數(shù)據(jù)結構 數(shù)據(jù)結構是所研究的對象類型的集合。規(guī)定了如何把 基本的數(shù)據(jù)項組織成較大的數(shù)據(jù)單位，以描述數(shù)據(jù)的的類 型、內容、性質和數(shù)據(jù)之間的相互關系。 數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作 數(shù)據(jù)操作是指對數(shù)據(jù)庫中各種對象的實例允許執(zhí)行的 操作的集合，包括操作及有關的操作規(guī)則。 數(shù)據(jù)的約束條件數(shù)據(jù)的約束條件 數(shù)據(jù)的約束條件是一組完整性規(guī)則的集合。 概念模型概念模型 概念模型中涉及的概念概念模型中涉及的概念 （1）實體（Entity） 客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實體。

10、實體可以是 具體的人、事、物，也可以是抽象的概念或聯(lián)系。 （2）屬性（Attribute） 實體所以具有的某一特性稱為屬性。一個實體可以由 若干個屬性來刻畫。 （3）碼（Key） 唯一標識實體的屬性集稱為碼。例如學號是學生實體 的碼。 （4）域（Domain） 屬性的取值范圍稱為該屬性的域 （5）實體型（Entity Type） 具有相同屬性的實體必然具有共同的特征和性質。用實 體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實體，稱為實體型。 （6）實體集（Entity Set） 同型實體的集合稱為實體集。例如，全體學生就是一個 實體集。 （7）聯(lián)系（Relationship） 在信息世界中聯(lián)系反映為實體

11、（型）內部的聯(lián)系和實體 （型）之間的聯(lián)系。實體內部的聯(lián)系通常是指組成實體的各 屬性之間的聯(lián)系。實體之間的聯(lián)系通常是指不同實體集之間 的聯(lián)系。 兩個實體型之間的聯(lián)系可以分為三類： 一對一聯(lián)系（ 1 : 1 ） 一對多聯(lián)系（ 1 : n ） 多對多聯(lián)系（ m : n ） 概念模型的表示方法概念模型的表示方法 E-R圖提供了表示實體型、屬性和聯(lián)系的方法； 實體型：用矩形表示，矩形框內寫明實體名。 屬性：用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應的實 體連接起來。 聯(lián)系：用菱形表示，菱形框內寫明聯(lián)系名，并用無 向邊分別與有關實體連接起來，同時在無向邊旁邊標上聯(lián) 系的類型（1 : 1，1 : n 或 m : n

12、）。 建立E-R圖的過程如下： (1) 首先確定實體類型。 (2) 確定聯(lián)系類型（1：1，1：N，M：N）。 (3) 把實體類型和聯(lián)系類型組成E-R圖。 (4) 確定實體類型和聯(lián)系類型的屬性。 (5) 確定實體類型的鍵，在屬于鍵的屬性名下劃 一條橫線。 將將ER模型轉換成關系數(shù)據(jù)庫模型轉換成關系數(shù)據(jù)庫 一般規(guī)則： （1） 將每一個實體類型轉換成一個關系模式，實 體的屬性為關系模式的屬性。 （2） 對于二元聯(lián)系，按各種情況處理，如下面所 示。 ER圖轉換成 的關系 聯(lián)系的處理外鍵 （2個 關系） 模式A 模式B 處理方式（1）：（1） 把模式B的主鍵，聯(lián)系 的屬性加入模式A 處理方式（2）： （

13、2）把模式A的主鍵， 聯(lián)系的屬性加入模式B 方式（1）： 模式B的主鍵 為模式A外鍵 方式（2）： 表A的主鍵為 表B的外鍵 ER圖轉換成 的關系 聯(lián)系的處理外鍵 （2個 關系） 模式A 模式B 把模式A的主鍵，聯(lián)系 的屬性加入模式B 模式A的主鍵 為模式B的外 鍵 ER圖轉換成 的關系 聯(lián)系的處理主鍵外鍵 （3個 關系） 模式A 模式B 模式A- B 聯(lián)系類型轉換成 關系模式A-B; 模式A-B的屬性: (a)聯(lián)系的屬性 (b)兩端實體類型 的主鍵 兩端實體 類型的主 鍵一起構 成模式A- B主鍵 兩端實 體類型 的主鍵 分別為 模式A- B的外 鍵 可以轉換成以下模式： 學生（學號，姓名，

14、性別，年齡） 主鍵為學號 課程（課程號，課程名，任課教師） 主鍵為課程號 選課（學號，課程號，成績） 主鍵為課程號、學號，外鍵為課程號，學號； 學生運動會模型學生運動會模型 (1)有若干班級,每個班級包括: 班級號,班級名,專業(yè),人數(shù) (2)每個班級有若干運動員,運動員只能屬于一個班,包括: 運動員號,姓名,性別,年齡 (3)有若干比賽項目,包括:項目號,名稱,比賽地點 (4)每名運動員可參加多項比賽,每個項目可有多人參加 (5)要求能夠公布每個比賽項目的運動員名次與成績 (6)要求能夠公布各個班級團體總分的名次和成績 要求： 1、每個實體及其屬性關系、實體間實體聯(lián)系的E-R圖 2、根據(jù)試題中

15、的處理要求:完成數(shù)據(jù)庫邏輯模型,包括 各個表的名稱和屬性.并指出每個表的主鍵和外鍵。 模式是對數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結構和 特征的描述，數(shù)據(jù)模式是數(shù)據(jù)庫的框架， 反映的是數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的結構及其相互關 系。數(shù)據(jù)庫中的三級模式由外模式、概念 模式和內模式構成。 又稱模式。它是數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)的整體 邏輯結構和特征的描述，由若干概念記錄 類型組成，還包含記錄間的聯(lián)系、數(shù)據(jù)的 完整性和安全性等要求。概念模式以某一 種數(shù)據(jù)模型為基礎，綜合考慮了所有用戶 的需求，并將這些需求有機地集成為一個 邏輯整體。概念模式可以被看做現(xiàn)實世界 中一個組織或部門中的實體及其聯(lián)系的抽 象模型在具體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的實現(xiàn)。 一個

16、數(shù)據(jù)庫只有一個概念模式，它是數(shù)據(jù) 庫系統(tǒng)三級模式結構的中間層，既不涉及 數(shù)據(jù)的物理存儲細節(jié)和硬件環(huán)境，也與具 體的應用程序及程序設計語言無關。定義 概念模式時不僅要定義數(shù)據(jù)的邏輯結構， 例如數(shù)據(jù)記錄由哪些字段構成，字段的名 稱、類型、取值范圍等，而且還要定義數(shù) 據(jù)之間的聯(lián)系以及與數(shù)據(jù)有關的安全性、 完整性要求等內容。 外模式是數(shù)據(jù)庫用戶（包括應用程序員和最終用 戶）能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結構和特 征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是用戶與 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間的接口。 外模式表示了用戶所理解的實體、實體屬性和實 體間的聯(lián)系。在一個外模式中包含了相應用戶的 數(shù)據(jù)記錄型、字段型、數(shù)據(jù)集的描述等。

17、數(shù)據(jù)庫 中某個用戶一般只會用概念模式中的一部分記錄 型，有時甚至只需要某一記錄型中的若干個字段 而非整個記錄型。因此，外模式是概念模式的一 個邏輯子集。 設置外模式的優(yōu)點如下： 1）方便用戶使用，簡化用戶接口。 2）保證數(shù)據(jù)的獨立性。 3）有利于數(shù)據(jù)共享。 4）有利于數(shù)據(jù)的安全和保密。 也稱存儲模式。是對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)物理結 構和存儲方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內 部的表示形式。規(guī)定了數(shù)據(jù)項、記錄、鍵、 索引和存取路徑等所有數(shù)據(jù)的物理組織以 及優(yōu)化性能、響應時間和存儲空間需求等 信息，還規(guī)定了記錄的位置、塊的大小和 溢出區(qū)等。此外，數(shù)據(jù)是否加密，是否壓 縮存儲等內容也可以在內模式中加以說明。 所謂

18、映像是一種對應規(guī)則，它指出了映像 雙方如何進行轉換的。 1）外模式/概念模式映像 2）概念模式/內模式映像 1）物理數(shù)據(jù)獨立性 2）邏輯數(shù)據(jù)獨立性 1）數(shù)據(jù)存儲層 2）業(yè)務處理層 3）界面表示層 1）單用戶結構 2）集中式結構 3）客戶機/服務器結構 4）瀏覽器/服務器結構 在美國，由于知識產(chǎn)權問題得到了很好的 保護，所以一般不會出現(xiàn)盜版的問題。美 國人除去在電影院看電影之外就是在音像 店租碟回家去看。在這種情況下，影相出 租的店鋪就比較多。在信息化的背景下， 設計一套系統(tǒng)管理影像出租業(yè)務成了當務 之急，于是通過和店鋪經(jīng)理溝通，獲得如 下業(yè)務信息： 1凡是想要到該影像租賃影碟的被稱為會員 （M

19、ember）,只有成為該店的會員才能夠租借該 店的影像資料(Title)。 2影像店中不定期會購買一些影像資料(Title)， 并且獲得了復制該影像資料的權力，每一份影像 制品可以有多個拷貝，每一份拷貝稱為一個復制 條目(TitleCopy) 3對客戶而言，原始的影像資料（Title）只能被 預定并且可以同時接受多份預定(Reservation)， 客戶可以租賃的是影像拷貝（TitleCopy）, 4任何一個客戶的租賃信息（Rental）都必須存 檔以便將來店鋪對客戶的租賃進行評估。 通過和租賃店經(jīng)理詳細面談，了解更詳細的業(yè)務的信息： 1 每一個會員必須被記錄的信息包括會員編號Id,而且所有 會員的編號是唯一的，姓名Name, 稱為會員的日期 Join_date,以及其他需要被記錄的信息包括（住宅地址 Address, 所在城市city, 住宅電話phone）. 2 影像制品(Title)必須被記錄