實體聯(lián)系模型的元素

2023/1/111數(shù)據(jù)庫設計2023/1/112學生選課成績管理系統(tǒng)1．系統(tǒng)的基本需求學生選課成績管理系統(tǒng)主要用于學生選課注冊管理和學生成績管理。該學校只有一種類型的學生，學生注冊時提供包括學生的姓名、性別、籍貫、年齡、身份證號碼、入學年月、家庭住址、聯(lián)系電話等基本情況。注冊成功后，每一個學生有唯一的學號，隸屬于唯一的系部。學校教師已經開設多門課程，每門課程有唯一的課程編號，并且還有課程名稱、課程簡介、課程開設學期、課程學時及學分等情況。每門課程屬于某個課程類別，每個課程類別下面包含多門課。學期初，每個學生可以選修若干門課程，每門課程可以有多個學生選修；學習結束后，學生選修的每一門課程都會有成績。為了便于學生選課注冊與管理，需要開發(fā)一個學生選課成績管理系統(tǒng)。2023/1/113邏輯設計之第一步：概念結構設計即建立實體-聯(lián)系模型（E-R圖）2023/1/114邏輯設計之第二步：邏輯結構設計即關系數(shù)據(jù)庫的模式設計學生(學號,姓名,性別,出生日期,家庭住址,系部編號)課程(課程編號,課程名稱,開課學期,學時,學分,類別編號)選修(學號,課程編號,成績)系部(系部編號,系部名稱)課程類別(類別編號,類別名稱)2023/1/115實體-聯(lián)系模型(E-R圖)反映的是用戶需求的一個概念模型，與具體的數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)無關。數(shù)據(jù)庫設計首先要分析用戶需求，并用實體-聯(lián)系模型表示。實體-聯(lián)系模型的關鍵元素：實體、屬性、標識符和聯(lián)系。任務五、實體-聯(lián)系模型的元素2023/1/116實體(Entity)實體實例(entityinstance)是現(xiàn)實世界中客觀存在的并可相互區(qū)別的事物，實體實例可以是具體的人、事、物。例如，一個叫“張三”的學生，一門叫“”數(shù)據(jù)庫基礎’的課程，都是一些實體實例。實體實例簡稱實例。實體:具有相同特征的可區(qū)分的實例的集合，如學生/職工。2023/1/117實體-聯(lián)系模型中，實體用矩形表示，矩形框內寫明實體名。圖學生實體與屬性的表示2023/1/118屬性(Attribute)屬性用來描述實體的特征。實體通常具有若干個特征，一個特征稱為實體的一個屬性，例如：學生實體具有學號、姓名、性別、年齡、系別等屬性。屬性有名和值，例如屬性學號，可有100、200等值，一個屬性名可對應多個值。E-R圖中屬性用橢圓表示，橢圓內寫上屬性的名稱，并用無向邊將其與相應的實體連接起來。說明：如果E-R圖中實體的屬性很多，為了節(jié)省篇幅，可以只在E-R圖附近說明，而不直接畫在圖上。有的時候，為了專注于分析實體與聯(lián)系，可暫時不畫實體的屬性。

2023/1/119實體的屬性可以分為簡單屬性和組合屬性。簡單屬性就是不可再分的屬性。如學號、年齡等。組合屬性就是有多個簡單屬性組成的屬性，或者說是可以進一步劃分的屬性。如電話號碼，由區(qū)號、本地號碼組成，因此電話號碼是一個組合屬性。說明：一個組合屬性有時也可以看作為一個簡單屬性，取決于實際應用的需求，由數(shù)據(jù)庫設計者根據(jù)實際應用需求決定。例如，電話號碼，如果對該屬性包含的簡單屬性要進行各種處理，那么通常把電話號碼屬性應該看作組合屬性，應該繼續(xù)細分成簡單屬性，即區(qū)號、本地號碼兩屬性。否則，可以考慮該屬性為簡單屬性。2023/1/1110實體的屬性還可以分為單值屬性和多值屬性。單值屬性就是指每一個實例在該屬性上的取值是單一的。如學生的學號，年齡、性別屬性。多值屬性是指某些實例在該屬性上的取值可能多于一個值。多值屬性用雙線橢圓表示，橢圓內寫上多值屬性名稱，用無向邊與相應的實體連接起來。

2023/1/1111標識符(Identifier)標識符是可以用來識別或標識實例的那些屬性或屬性組。每一個實例在這些屬性上具有不同的值。例如，學生實體可用學號作為標識符。因為每一個實例，即每一個學生都有不同的學號。反之，給定一個學號值也就能識別是那個學生。學生實體不能用年齡、性別這樣的屬性作為標識符，因為給定年齡屬性的一個值，比如20，不能惟一標識是那個學生的年齡，可能有很多學生的年齡都是20。由兩個或多個屬性構成的標識符叫組合標識符。一個實體可能有多個標識符，我們選出其中的一個作為實體的標識符，并用下劃線表示。見上面的“學號”。2023/1/1112聯(lián)系(Relationship)聯(lián)系是指實體之間的相互關聯(lián)。通常表示一個活動。比如：訂購、選課等。一旦聯(lián)系發(fā)生，可能產生一些聯(lián)系屬性，例如，一旦訂購活動發(fā)生，就有訂購數(shù)量、日期等屬性，一旦進行選課，就有選修時間、選修成績等屬性。聯(lián)系用菱形表示，菱形內寫明聯(lián)系的名稱，通常用一個動詞命名，并用無向邊分別與關聯(lián)實體連接起來。菱形的一側用1、m、n等符號表明聯(lián)系的該側實體最大可以產生的實例數(shù)，稱為最大基數(shù)。一般E－R圖都只是標出最大基數(shù)，而不標出最小基數(shù)，最小基數(shù)表示菱形一側的實體中實例的最小個數(shù)。有多種表示方法，可以用穿越聯(lián)系線的小橢圓表示最小基數(shù)為0，用穿越聯(lián)系線的小豎線(脈沖線)表示最小基數(shù)為1，若要表示大于1的最小基數(shù)，則在脈沖線上注明數(shù)字，如下圖所示。2023/1/1113圖(a)圖(b)2023/1/11141.聯(lián)系的兩個重要概念部分參與與全部參與。參與聯(lián)系的每一個實體稱為這個聯(lián)系的參與者。如果一個參與者的最小基數(shù)為0，即可以沒有任何實例參與該聯(lián)系，則稱該參與者是部分的，或者說部分參與的。圖(a)中，學生實體與課程實體都是部分參與的。如果參與者的最小基數(shù)為1，即至少有一個實例參與該聯(lián)系，則稱該參與者是全部的，或者全部參與的。圖(b)中，學生實體與課程實體都是全部參與的。2023/1/1115聯(lián)系的元：一個聯(lián)系中參與者的數(shù)量稱為聯(lián)系的元。也可定義為：一個聯(lián)系中涉及的實體的個數(shù)稱為聯(lián)系的元。如圖(a)、(b)中的“選課”的聯(lián)系，在這個聯(lián)系中，有兩個實體參與，一個學生實體和一個課程實體。因此“選課”聯(lián)系的元為2。元為2的聯(lián)系是最普遍的聯(lián)系，通常被稱為二元聯(lián)系。2．二元聯(lián)系可分為：一對一聯(lián)系（1:1）、一對多聯(lián)系（1:n）、多對多聯(lián)系（m:n）。2023/1/1116①一對一聯(lián)系(1:1)

若對于實體A中的每一個實例，實體B中至多有一個實例與之聯(lián)系，反之，對于對于實體B中的每一個實例，實體A中也至多有1個實例與之聯(lián)系，則稱實體A與實體B具有一對一聯(lián)系，記為1:1（讀作“1對1”）。在1:1聯(lián)系中，一種類型實體的一個實例至多與另一種類型實體的一個實例關聯(lián)。圖(c)2023/1/1117②一對多聯(lián)系（1:n） 若對于實體A中的每一個實例，實體B中有n個實例(n≥0)與之聯(lián)系，反之，對于對于實體B中的每一個實例，實體A中至多只有一個實例與之聯(lián)系，則稱實體A與實體B具有一對多聯(lián)系，記為1:n（讀作“1對n”或“1對多”）。如下圖所示，把這個聯(lián)系稱為“分配”。表示一幢宿舍(實例)分配給0到多個學生(實例)居住，但一個學生最多被分配住在一幢宿舍，也必分配在某一幢宿舍居住。圖(d)2023/1/1118③多對多聯(lián)系（m:n）

若對于實體A中的每一個實例，實體B中有n個實例(n≥0)與之聯(lián)系，反之，對于對于實體B中的每一個實例，實體A中也有m個實例(m≥0)與之聯(lián)系，則稱實體A與實體B具有多對多聯(lián)系，記為m:n（讀作“m對n”或“多對多”）。下圖顯示了一個m:n聯(lián)系“選修”。選修聯(lián)系表明一個學生最多可以選修n門課程，每門課程最多有m個學生選修，而最少的情況是：一個學生最少可以選修0門課程，每門課程最少可以被