數(shù)據(jù)庫 - 實體關(guān)系圖

1第1-2章實體關(guān)系圖學習目標與要求：能夠根據(jù)客觀實際問題構(gòu)建E-R模型，并轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型掌握數(shù)據(jù)庫設計的概念和過程2第1-2章實體關(guān)系圖1.數(shù)據(jù)庫設計概述2.概念模型3.構(gòu)造E-R模型4.概念模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換31.數(shù)據(jù)庫設計概述

數(shù)據(jù)庫設計是指對于一個給定的應用環(huán)境，包括硬件環(huán)境、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）等軟件環(huán)境，如何使用這個環(huán)境來表達用戶的要求，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式，建立數(shù)據(jù)庫及圍繞數(shù)據(jù)庫展開的應用系統(tǒng)，使之能夠有效地收集、存儲、操作和管理數(shù)據(jù)，滿足企業(yè)組織中各類用戶的應用需求。41.數(shù)據(jù)庫設計概述數(shù)據(jù)庫設計的基本步驟按照規(guī)范設計的方法，考慮數(shù)據(jù)庫及其應用系統(tǒng)開發(fā)全過程，將數(shù)據(jù)庫設計分為6個階段：需求分析；概念結(jié)構(gòu)設計；邏輯結(jié)構(gòu)設計；物理結(jié)構(gòu)設計；數(shù)據(jù)庫實施；數(shù)據(jù)庫運行和維護。（參見后圖）51.數(shù)據(jù)庫設計概述62.概念模型概念模型是對現(xiàn)實世界的管理對象、屬性及聯(lián)系等信息的描述形式。

72.概念模型概念模型實際上是現(xiàn)實世界到機器世界的一個中間層次?；靖拍顚嶓w（entity）：客觀存在，并可相互區(qū)別的事物。屬性（attribute）：實體的某一特性。碼（key）：唯一標識實體的屬性集合。實體型(entitytype)：實體及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實體。如：學生（學號，姓名，性別，年齡，所在系）實體集(entityset)：同型實體的集合稱為實體集。聯(lián)系(relationship)：實體之間、實體內(nèi)部屬性間的聯(lián)系。如1:1、1:n、m:n等。8兩個實體型間的聯(lián)系一對一聯(lián)系如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中至多有一個實體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實體集A與實體集B具有一對一聯(lián)系。記為1:1。

實例班級與班長之間的聯(lián)系：一個班級只有一個正班長一個班長只在一個班中任職實體型1聯(lián)系名實體型2111:1聯(lián)系9兩個實體型間的聯(lián)系(續(xù))一對多聯(lián)系如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體（n≥0）與之聯(lián)系，反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中至多只有一個實體與之聯(lián)系，則稱實體集A與實體集B有一對多聯(lián)系。記為1:n實例班級與學生之間的聯(lián)系：一個班級中有若干名學生，每個學生只在一個班級中學習實體型1聯(lián)系名實體型21n1:n聯(lián)系10兩個實體型間的聯(lián)系(續(xù))多對多聯(lián)系（m:n）如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體（n≥0）與之聯(lián)系，反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中也有m個實體（m≥0）與之聯(lián)系，則稱實體集A與實體B具有多對多聯(lián)系。記為m:n實例課程與學生之間的聯(lián)系：一門課程同時有若干個學生選修一個學生可以同時選修多門課程實體型1聯(lián)系名實體型2mnm:n聯(lián)系11其它多個實體型間的聯(lián)系一對多聯(lián)系實例課程、教師與參考書三個實體型：如果一門課程可以有若干個教師講授，使用若干本參考書，每一個教師只講授一門課程，每一本參考書只供一門課程使用，課程與教師、參考書之間的聯(lián)系是一對多的一對一聯(lián)系多對多聯(lián)系同一實體集內(nèi)各實體間的聯(lián)系一對多聯(lián)系實例職工實體集內(nèi)部具有領(lǐng)導與被領(lǐng)導的聯(lián)系，某一職工（干部）“領(lǐng)導”若干名職工，一個職工僅被另外一個職工直接領(lǐng)導，這是一對多的聯(lián)系

一對一聯(lián)系多對多聯(lián)系職工領(lǐng)導1n同一實體型內(nèi)部的1:n聯(lián)系多個實體型間的1:n聯(lián)系課程講授教師1m參考書n12概念模型表示方法概念模型的表示方法很多E-R圖，P.P.S.Chen于1976年提出（entity-relationshipapproach）。用E-R圖來描述現(xiàn)實世界的概念模型實體：用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實體屬性：用橢圓形表示，并用無向邊將其一相應的實體連接起來聯(lián)系：用菱形表示，菱形框人寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯(lián)系的類型（1:1，1:n，m:n等）聯(lián)系的屬性：聯(lián)系本身也是一種實體型，也可以有屬性。如果一個聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要用無向邊與該聯(lián)系連接起來13E-R圖實例如表

對象類型E-R圖表示方法E-R圖表示圖示例2-1中的例子實體用矩形表示，矩形內(nèi)寫明實體名

屬性用橢圓形表示，并用無向邊將其與對應實體連接起來

聯(lián)系用菱形表示，并用無向邊分別與有關(guān)實體連接起來，同時在無向邊旁標上聯(lián)系的類型。

14E-R圖實例例：簡單的學生選課系統(tǒng)：(1)學生屬性有學號，姓名，性別，年齡，所在系(2)課程屬性有課程號，課程名稱，先修課程號，學分實體之間的聯(lián)系：一個學生可同時選修多門課程，而一門課程可以同時被若干學生選修。用成績來表示某個學生學習某門課程的成績。其E-R圖，如圖2-8153.構(gòu)造E-R模型E-R模型的優(yōu)點接近人的思想，容易理解。計算機無關(guān)，用戶容易接受。構(gòu)造E-R模型的步驟確定實體除去重復實體列出每個實體的屬性標記主碼定義聯(lián)系檢查每個實體類型以查看它如何與其它實體相關(guān)聯(lián)描述聯(lián)系的類型除去冗余關(guān)系163.構(gòu)造E-R模型實體和屬性之間的準則作為“屬性”，不再具有需要描述的性質(zhì)?！皩傩浴北仨毷遣豢煞值臄?shù)據(jù)項，不能包含其他屬性。“屬性”不能與其他實體具有聯(lián)系，即E-R圖中所表示的聯(lián)系是實體之間的聯(lián)系。凡滿足上述兩條準則的事物，一般均可作為屬性對待。

173.構(gòu)造E-R模型例1：職工是一個實體，其中包括職工號，姓名，年齡和職稱等信息，且不同職務有不同工資，住房標準和不同的附加福利。183.構(gòu)造E-R模型例2：某工廠物資管理系統(tǒng)。涉及的實體有：倉庫：倉庫號，面積，電話號碼零件：零件號，名稱，規(guī)格，單價，描述供應商：供應商號，供應商名，地址，電話號碼，帳號項目：項目號，預算，開工日期職工：職工號，姓名，年齡，職稱實體的關(guān)系：（1）一個倉庫可以存放多種零件，一種零件可以存放在多個倉庫中。用庫存量來表示零件在某個倉庫中的數(shù)量。（2）一個倉庫有多個職工當倉庫保管員，一個職工只能在一個倉庫工作。（3）職工之間具有領(lǐng)導和被領(lǐng)導的關(guān)系，即倉庫主任領(lǐng)導若干個保管員。（4）一個供應商可以供給若干項目多種零件，每個項目可以使用不同供應商供應的零件，每種零件可有不同供應商供給。194.概念模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換將E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型要解決兩個問題如何將實體集和實體集間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式。如何確定這些關(guān)系模式的屬性和碼。將E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型遵循原則1）實體集的轉(zhuǎn)換規(guī)則2）實體集間聯(lián)系的轉(zhuǎn)換規(guī)則3）關(guān)系合并規(guī)則204.概念模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換1）實體集的轉(zhuǎn)換規(guī)則

概念模型中一個實體集轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式，實體的屬性就是關(guān)系的屬性，實體的碼就是關(guān)系的碼。2）實體集間聯(lián)系的轉(zhuǎn)換規(guī)則（1）1：1聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法一個1：1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系模式，也可以與聯(lián)系的任意一端實體所對應的關(guān)系模式合并。如圖2-13方案：總經(jīng)理（工號，姓名，性別，年齡，職稱）公司（公司號，公司名，地址，電話號碼，注冊資金）負責（公司號，工號）214.概念模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（2）1：n聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系模式，也可以與聯(lián)系的任意n端實體所對應的關(guān)系模式合并。如圖2-14方案：部門（部門編號，部門名稱，電話號碼）雇員（工號，姓名，性別，出生日期，地址，工資，身份證號，部門編號）224.概念模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（3）m：n聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法可以轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性的轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，而關(guān)系的碼為各實體碼的組合。如圖2-8方案：學生（學號，姓名，性別，年齡，所在系）課程（課程號，課程名，學分）選修（學號，課程號，成績）

234.概念模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（4）3個或3個以上實體集間的多元聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法

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