數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)步驟及實(shí)例

數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)的目標(biāo)是產(chǎn)生反映企業(yè)組織信息需求的數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)，即概念模式。概念模式是獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)，獨(dú)立于支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的DBMS,不依賴(lài)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的。5.4.1概念設(shè)計(jì)的必要性考核要求：達(dá)到“識(shí)記”層次知識(shí)點(diǎn)：概念設(shè)計(jì)的好處將概念設(shè)計(jì)從設(shè)計(jì)過(guò)程中獨(dú)立開(kāi)來(lái)的好處；概念模式在數(shù)據(jù)庫(kù)的各級(jí)模式中的位置。5.4.2概念模型考核要求：達(dá)到“識(shí)記”層次知識(shí)點(diǎn)：概念模型的概念及其要求概念模型：可以看成是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)過(guò)渡的中間層次。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)時(shí)，要把現(xiàn)實(shí)世界的事物通過(guò)認(rèn)識(shí)和抽象轉(zhuǎn)換為信息世界的概念模型，再把概念模型轉(zhuǎn)換為機(jī)器世界的數(shù)據(jù)模型。對(duì)概念模型的要求，主要有以下要點(diǎn)：有豐富的語(yǔ)義表達(dá)能力，能表達(dá)用戶的各種需求；簡(jiǎn)潔、明晰、獨(dú)立于機(jī)器、容易理解；易于變動(dòng)；易于向各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。.4.3概念設(shè)計(jì)的主要步驟考核要求：達(dá)到“識(shí)記”層次知識(shí)點(diǎn)：概念設(shè)計(jì)的主要步驟分三步完成：進(jìn)行數(shù)據(jù)抽象，設(shè)計(jì)局部概念模式；將局部概念模式綜合成全局概念模式；評(píng)審5.4.4數(shù)據(jù)抽象考核要求：達(dá)到“識(shí)記”層次知識(shí)點(diǎn)：聚集和概括的理解數(shù)據(jù)抽象的兩種形式：聚集和概括聚集：其數(shù)學(xué)意義就是笛卡爾積的概念，通過(guò)聚集，形成對(duì)象之間的一個(gè)聯(lián)系對(duì)象。比如有以下對(duì)象:"學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生年月，身高，..."，通過(guò)聚集可以得到一個(gè)聯(lián)系對(duì)象"學(xué)生基本情況"。聚集表示的是“是...的一部分”(is_part_of)的關(guān)系，如“姓名”是"學(xué)生基本情況"的一部分概括：是從一類(lèi)其他對(duì)象形成一個(gè)對(duì)象。比如，有梅花、月季、蘭花等對(duì)象，通過(guò)概括或以得到一個(gè)對(duì)象"花"。概括表示的是“是...一種”(is_a)的關(guān)系，如“蘭花”是一種“花”。5.4.5基本ER模型的擴(kuò)展考核要求：達(dá)到“識(shí)記”層次知識(shí)點(diǎn)：兩個(gè)重要結(jié)論ER(實(shí)體聯(lián)系)模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象，它的主要成份是實(shí)體、聯(lián)系和屬性。但是在現(xiàn)實(shí)世界中還有一些特殊的語(yǔ)義。需要擴(kuò)展ER模型的概念才能更好地模擬現(xiàn)實(shí)世界。依賴(lài)聯(lián)系：在現(xiàn)實(shí)世界中，有些實(shí)體對(duì)一另一些實(shí)體有很強(qiáng)的依賴(lài)關(guān)系，即一個(gè)實(shí)體的存在必須以另一實(shí)體的存在為前提。前者就稱(chēng)為"弱實(shí)體"，如在人事管理系統(tǒng)中，職工子女的信息就是以職工的存在為前提的，子女實(shí)體是弱實(shí)體，子女與職工的聯(lián)系是一種依賴(lài)聯(lián)系。在ER圖中用雙線框表示弱實(shí)體。用箭頭表示依賴(lài)聯(lián)系。子類(lèi)：在現(xiàn)實(shí)中，存在某個(gè)實(shí)體類(lèi)型中所有實(shí)體同時(shí)也是另一實(shí)體類(lèi)型中的實(shí)體，此時(shí)，我們稱(chēng)前一實(shí)體類(lèi)型為者的子類(lèi)，后一實(shí)體類(lèi)型稱(chēng)為超類(lèi)。子類(lèi)有一個(gè)很重要的性質(zhì)繼承性。在ER圖中，超類(lèi)用兩端雙線框表示，并用加圈的線與子類(lèi)相連。5.4.6ER模型的操作考核要求：達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次知識(shí)點(diǎn)：ER模型的操作ER模型在數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常需要進(jìn)行變換，包括實(shí)體類(lèi)型、聯(lián)系類(lèi)型和屬性的分裂、合并和增刪等。實(shí)體類(lèi)型的分裂：一個(gè)實(shí)體類(lèi)型根據(jù)需要分裂成若干個(gè)實(shí)體類(lèi)型，包括垂直分割、水平分割。實(shí)體類(lèi)型的合并：實(shí)體類(lèi)型分裂的逆過(guò)程，包括垂直合并、水平合并。聯(lián)系類(lèi)型的分裂:一個(gè)聯(lián)系類(lèi)型可分裂成幾個(gè)新聯(lián)系類(lèi)型聯(lián)系類(lèi)型的合并：聯(lián)系類(lèi)型分裂的逆過(guò)程N(yùn)otice:在垂直分割時(shí)，鍵必須在分裂后的每個(gè)實(shí)體類(lèi)型中出現(xiàn)。在聯(lián)系類(lèi)型合并時(shí)，所合并的聯(lián)系類(lèi)型必須是定義在相同的實(shí)體類(lèi)型中。5.4.7采用ER方法的數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)考核要求：達(dá)到“領(lǐng)會(huì)”層次知識(shí)點(diǎn)：采用ER方法進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)采用ER方法進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)分成三步進(jìn)行：設(shè)計(jì)局部ER模式確定局部結(jié)構(gòu)范圍；實(shí)體定義；聯(lián)系定義；屬性分配設(shè)計(jì)全局ER模式確定公共實(shí)體類(lèi)型；局部ER模型的合并；消除沖突全局ER模式進(jìn)行優(yōu)化實(shí)體類(lèi)型的合并；冗余屬性的消除；冗余聯(lián)系的消除

數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)實(shí)例根據(jù)對(duì)系統(tǒng)所做的分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，規(guī)劃出本系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)體。下面將介紹幾個(gè)關(guān)鍵實(shí)體的E-R圖。水電管理系統(tǒng)最重要的一個(gè)問(wèn)題就是水電表信息的錄入，因此需要規(guī)劃水電費(fèi)信息實(shí)體。該實(shí)體包括樓號(hào)、房間號(hào)、電表本月讀數(shù)、電表上月讀數(shù)、水表本月讀數(shù)、水表上月讀數(shù)、抄表日期等屬性。為了記錄水電費(fèi)繳費(fèi)情況，特規(guī)劃出收費(fèi)登記管理信息實(shí)體。該實(shí)體包括樓號(hào)、房間號(hào)、電表上月讀數(shù)、電表本月讀數(shù)、每度價(jià)格、用電金額、水表上月讀數(shù)、水表本月讀數(shù)、每噸價(jià)格、用水金額等實(shí)體。收費(fèi)登記實(shí)體的E-R圖如下圖2所示。圖2：收費(fèi)登記管理信息實(shí)體為了方便查詢，特意規(guī)劃了收費(fèi)查詢信息實(shí)體，其實(shí)體包括樓號(hào)、房間號(hào)、抄表時(shí)間、電表上月讀數(shù)、電表本月讀數(shù)、每度價(jià)格、用電金額、水表上月讀數(shù)、水表本月讀數(shù)、每噸價(jià)格、用水金額等實(shí)