E-R圖教學(xué)課件與作業(yè)

1、實(shí)體、屬性、關(guān)系與ER圖1一、數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型是描述數(shù)據(jù)的一組概念和定義。在數(shù)據(jù)庫中用數(shù)據(jù)模型來抽象、表示和處理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息。簡單地講，數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)實(shí)世界的模擬。2數(shù)據(jù)模型應(yīng)該滿足以下的要求：真實(shí)性：就是數(shù)據(jù)模型要盡可能真的反映現(xiàn)實(shí)世界；簡單性：就是模型盡可能簡單，以便于他人理解；便于實(shí)現(xiàn)：便于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。3（一）數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)聯(lián)系的描述 從人們對現(xiàn)實(shí)生活中事物特性的認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫力的具體表示要經(jīng)歷三個(gè)領(lǐng)域，即現(xiàn)實(shí)世界、概念世界（信息世界）和機(jī)器世界（存儲(chǔ)世界/數(shù)據(jù)世界）。 首先將現(xiàn)實(shí)世界的事物及聯(lián)系抽象成信息世界的信息模型 然后再抽象成計(jì)算機(jī)世界的數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)加工經(jīng)歷了現(xiàn)實(shí)世

2、界、信息世界和計(jì)算機(jī)世界三個(gè)不同的世界，經(jīng)歷了兩級抽象和轉(zhuǎn)換 4 相關(guān)術(shù)語：實(shí)體 客觀存在并且可以相互區(qū)別的“事物”稱為實(shí)體 實(shí)體可以是具體的人、事、物，也可以是抽象的事件 屬性 實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性 5實(shí)體型 具有相同屬性的實(shí)體必然具有共同的特征 實(shí)體集 同型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集 鍵 能惟一標(biāo)識(shí)一個(gè)實(shí)體的屬性或?qū)傩约Q為實(shí)體的鍵 域 屬性的取值范圍稱為該屬性的域 學(xué)生（學(xué)號，姓名，年齡，性別，系） 6聯(lián)系 實(shí)體型內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系 實(shí)體型之間的聯(lián)系通常是指不同實(shí)體集之間的聯(lián)系 兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系有如下三種類型 ：圖 不同實(shí)體集實(shí)體之間的聯(lián)系A(chǔ)BABAB(a

3、)一對一聯(lián)系 (b)一對多聯(lián)系 (c)多對多聯(lián)系 7現(xiàn)實(shí)世界概念模型認(rèn)識(shí)抽象DBMS支持的數(shù)據(jù)模型信息世界計(jì)算機(jī)世界現(xiàn)實(shí)世界圖數(shù)據(jù)處理的抽象和轉(zhuǎn)換過程8機(jī)器世界 信息經(jīng)過加工編碼進(jìn)入機(jī)器世界，機(jī)器世界的處理對象是數(shù)據(jù)。 相關(guān)術(shù)語：字段（Field）標(biāo)記實(shí)體屬性的命名單位稱為字段。記錄（Record）字段的有序集合稱為記錄。如，一個(gè)學(xué)生（990001，張立，20，男，計(jì)算機(jī)）為一個(gè)記錄。文件（File）同一類記錄的集合稱為文件。所有學(xué)生的記錄組成了一個(gè)學(xué)生文件。關(guān)鍵字（Key） 能惟一標(biāo)識(shí)文件中每個(gè)記錄的字段或字段集，稱為記錄的關(guān)鍵字 。9E-R方法E-R方法即“實(shí)體-聯(lián)系方法”。它的基本思想是

4、在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中增加一個(gè)中間步驟，先設(shè)計(jì)一個(gè)概念性數(shù)據(jù)模型，這個(gè)概念性數(shù)據(jù)模型在E-R方法中被稱作“企業(yè)模式”（或“組織模式”）。它是現(xiàn)實(shí)世界的純粹反映，與數(shù)據(jù)庫的具體實(shí)現(xiàn)無關(guān)，它拋開了實(shí)現(xiàn)過程的具體細(xì)節(jié)，與現(xiàn)實(shí)世界和用戶思維很相似，能比較準(zhǔn)確，比較自然地反映現(xiàn)實(shí)世界，能為不熟悉計(jì)算機(jī)的用戶所接受，便于設(shè)計(jì)人員和用戶的溝通。10E-R圖及其基本成份描述企業(yè)模式的得力工具是E-R圖。在E-R圖中有三種基本成份：實(shí)體 (Entity)：表征客觀事物;屬性 (Attributes) ：表征客觀事物及聯(lián)系的特征（屬性）;聯(lián)系 (Relations) ：表征客觀事物之間的聯(lián)系。11 E-R圖表示方法E

5、-R圖是數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)最基本和最重要的圖，它主要描述研究對象中的實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的關(guān)系等，其表示方法如下：矩形框表示實(shí)體；橢圓形表示屬性；用菱形框表示實(shí)體間的聯(lián)系；屬性和實(shí)體間、實(shí)體和聯(lián)系間用無向的線段連接。數(shù)量供應(yīng)商供應(yīng)零件nm項(xiàng)目n12在E-R圖中概念及術(shù)語（1）實(shí)體與實(shí)體類型實(shí)體：可以相互區(qū)別客觀事物和概念的統(tǒng)一抽象。是任何一種我們所關(guān)心的“事物”，可以指人，也可以指物，可以是實(shí)際的東西，也可以是抽象的、概念性的東西。例學(xué)生、回扣、醫(yī)療等。實(shí)體分為兩級，一級為“個(gè)體”，如“張三”、“國防科技大學(xué)”等；另一級為“總體”，泛指某一類個(gè)體組成的集合，如人泛指“張三”、 “李四”等。實(shí)

6、體類型：將具有共性的一類實(shí)體抽象為實(shí)體類型。在E-R圖中，實(shí)體這種基本成份用方框來表示。13（2）實(shí)體與聯(lián)系的屬性和域?qū)傩裕簩?shí)體特征的描述；域：屬性的取值范圍。同一實(shí)體類型所有實(shí)體都具有相同的屬性及相同的對應(yīng)域，但屬性在域上的取值不一定相同。屬性用來進(jìn)一步描述實(shí)體與聯(lián)系在某些方面的特征與性質(zhì)。比如“職員”這種實(shí)體，可以有工作證號，姓名，性別，出生年月，政治面貌，職稱等屬性?！傲慵边@種實(shí)體可以有零件號，零件名，單價(jià)，型號，生產(chǎn)廠家等屬性。14在E-R圖中，屬性用圓圈表示，畫在它所描述的實(shí)體或聯(lián)系的旁邊，并用短線與之相連。實(shí)體是一定具有屬性的。在若干個(gè)屬性中，至少有一個(gè)可以標(biāo)識(shí)這個(gè)實(shí)體的“標(biāo)識(shí)

7、碼”。15（3）實(shí)體之間的聯(lián)系：實(shí)體之間關(guān)系的抽象一種實(shí)體與其他實(shí)體之間，在其自身內(nèi)部是存在著這樣的或那樣的聯(lián)系的。數(shù)據(jù)庫比傳統(tǒng)的文件的優(yōu)越之一就是能夠表示實(shí)體之間的聯(lián)系。在E-R圖中，“聯(lián)系”用菱形框來表示。對每一種“聯(lián)系”都要命名。16實(shí)體之間的聯(lián)系，可以分為以下幾種不同的情況：1）1:1(一對一聯(lián)系)A中任意實(shí)體至多對應(yīng)B中的一個(gè)實(shí)體，反之B中的任意實(shí)體至多對應(yīng)A中的一個(gè)實(shí)體。觀眾與座位、乘客與車票、病人與病床、學(xué)校與校長、燈泡與燈座。 172）1:n(一對多聯(lián)系)A中至少有一個(gè)實(shí)體對應(yīng)B中的多個(gè)實(shí)體，反之B中的任意實(shí)體至多對應(yīng)A中的一個(gè)實(shí)體?！安块T”（A）是一種實(shí)體，“職員”(B)也是

8、一種實(shí)體。這兩種實(shí)體之間存在著一種聯(lián)系，設(shè)這種聯(lián)系命名為“屬于”，即表示某個(gè)職員是屬于某個(gè)部門的?！皩儆凇边@個(gè)聯(lián)系是1：N的，具體地說就是：一個(gè)部門可以有多個(gè)職員，而一個(gè)職員只能屬于一個(gè)部門。在E-R圖中，這兩種實(shí)體間的聯(lián)系可以表示成如下圖。183）M：N的聯(lián)系，即多對多的聯(lián)系A(chǔ)中任意實(shí)體至少有一個(gè)實(shí)體對應(yīng)B中的多個(gè)實(shí)體，反之B中的任意實(shí)體至少有一個(gè)實(shí)體對應(yīng)A中的多個(gè)實(shí)體?！皩W(xué)生”（A）是一種實(shí)體，“課程”(B)也是一種實(shí)體。這兩種實(shí)體之間存在一種聯(lián)系，設(shè)這種聯(lián)系命名為“選課”，表示的是哪一個(gè)學(xué)生修了哪些門課程。這個(gè)聯(lián)系是M：N的，也就是說，一個(gè)學(xué)生可以修多門課程，一門課程可以有多個(gè)學(xué)生來修，

9、但一個(gè)學(xué)生不一定修所有的課程，一門課程也不一定被全部學(xué)生所選修。19E-R圖的幾種基本形式： 兩個(gè)實(shí)體之間的聯(lián)系系主任成績領(lǐng)導(dǎo)系學(xué)生屬于系學(xué)生選修課程111nnm20兩個(gè)以上實(shí)體間的聯(lián)系 數(shù)量供應(yīng)商供應(yīng)零件nm項(xiàng)目n領(lǐng)導(dǎo)職工1n 同一實(shí)體集內(nèi)部各實(shí)體之間的聯(lián)系 21一般原則即屬性必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，不能再由另一些屬性組成。屬性不能與其他實(shí)體具有聯(lián)系。聯(lián)系只發(fā)生在實(shí)體之間。符合上述兩條特性的事物一般作為屬性對待?，F(xiàn)實(shí)世界中事物能做屬性對待的，盡量作屬性對待。如何區(qū)分實(shí)體和屬性例2：職稱通常作為教師實(shí)體的屬性，但在涉及工資標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，由于工資標(biāo)準(zhǔn)與職稱有關(guān)，也就是說職稱與工資標(biāo)準(zhǔn)之間有聯(lián)系，根據(jù)準(zhǔn)則

10、，這時(shí)把職稱作為實(shí)體來處理會(huì)更合適些。例1：“學(xué)生”由學(xué)號、姓名等屬性進(jìn)一步描述，根據(jù)準(zhǔn)則，“學(xué)生”只能作為實(shí)體，不能作為屬性。22例學(xué)生選課管理E-R圖選課課程學(xué)生教材選用教材編號出版社教材名主 編單 價(jià)課程編號課程名學(xué)時(shí)數(shù)學(xué) 分課程性質(zhì)課程成績出生年月入學(xué)時(shí)間班 級姓 名性 別學(xué) 號11nm學(xué)生選課管理E-R圖 23思考設(shè)計(jì)一個(gè)圖書館數(shù)據(jù)庫對每個(gè)借閱者保存記錄：讀者號，姓名，地址，性別，年齡，單位對每本書保存記錄：書名，作者，出版社對每一本被借出的書保存：讀者號、借出日期、應(yīng)還日期、歸還日期24用E-R圖表示某個(gè)工廠物資管理的概念模型實(shí)體倉庫： 倉庫號、面積、電話號碼零件 ：零件號、名稱、規(guī)格、單價(jià)、描述供應(yīng)商：供應(yīng)商號、姓名、地址、電話號碼、帳號項(xiàng)目：項(xiàng)目號、預(yù)算、開工日期職工：職工號、姓名、年齡、職稱實(shí)體之間的聯(lián)系如下： 一個(gè)倉庫可以存放多種零件