信息系統(tǒng)分析-課件 第8章-數(shù)據(jù)建模與分析.ppt

1、第8章 數(shù)據(jù)建模與分析,系統(tǒng)分析與設(shè)計方法 第六版 Jeffrey L. Whitten Lonnie D. BentleyKevin C. Dittman,本章主要內(nèi)容,8.1 數(shù)據(jù)建模簡介 8.2 數(shù)據(jù)建模的系統(tǒng)概念 8.3 邏輯數(shù)據(jù)建模過程 8.4 如何構(gòu)造數(shù)據(jù)模型 8.5 分析數(shù)據(jù)模型 8.6 將數(shù)據(jù)需求映射到地點,8.1數(shù)據(jù)建模簡介,Data modeling 數(shù)據(jù)建模 是一種組織和記錄系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的技術(shù)，有時被稱為數(shù)據(jù)庫建模。 Entity relationship diagram (ERD) 實體關(guān)系圖（ERD） 是一種利用符號記法按照數(shù)據(jù)描述的實體和關(guān)系來刻畫數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型。,8

2、.1數(shù)據(jù)建模簡介,實體關(guān)系圖（ERD）,8.2數(shù)據(jù)建模的系統(tǒng)概念,8.2.1 實體 8.2.2 屬性 8.2.3 關(guān)系,8.2.1 實體,實體Entity是我們需要收集數(shù)據(jù)和存儲數(shù)據(jù)的人、地點、對象、事件或概念的類 由單數(shù)名詞命名,Persons 人員: 代理、承包人、客戶、部門、分部、雇員、導師、學生、供應商。人實體類可以表示個人、小組或組織。 Places 地點: 銷售地區(qū)、建筑物、房間、分支辦公室、校園。 Objects 對象: 圖書、機器、部件、產(chǎn)品、原材料、軟件許可證、軟件包、工具、汽車模型、汽車。對象實體可以表示實際的對象（例如：軟件許可證）或者一類對象的說明（例如，不同的軟件包的

3、說明）Events 事件: 應用、獎勵、取消、分類、飛行、開發(fā)票、訂單、注冊、續(xù)借、獲取、預訂、銷售、旅行。 Concepts 概念: 賬號、時間段、債券、課程、基金、資格、股票,8.2.1 實體,實體實例 Entity instance實體的具體值,Instance 實例,Entity 實體,Instance 實例,8.2.2 屬性,Attribute 屬性 是實體的描述性性質(zhì)或特征。同義詞包括要素、性質(zhì)和域。 Just as a physical student can have attributes, such as hair color, height, etc., a data en

4、tity has data attributes Compound attribute 組合屬性 實際上是由其他屬性構(gòu)成的屬性。它在不同的數(shù)據(jù)建模語言中有很多同義詞：串聯(lián)屬性、合成屬性和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。,8.2.2 屬性,Data type 數(shù)據(jù)類型 是屬性的一個參數(shù)，定義了這個屬性中可以存儲什么類型的數(shù)據(jù)。,8.2.2 屬性,Domain 域 是屬性的一個參數(shù)，定義了這個屬性可以取的合法值,8.2.2 屬性,Default value 默認值 是如果用戶沒有指定值的話將被記錄 的值。,8.2.2 屬性,標識符（鍵）,Key 鍵 是一個屬性（或一組屬性），它們對每個實體實例具有唯一的值。它有時也被稱

5、為標識符。 Concatenated key 復合鍵 是唯一地標識實體的一個實例的一組屬性。同義詞包括組合鍵和合成健。 Candidate key 候選鍵 是一組可以作為一個實體的主鍵的鍵。它有時被稱為候選標識符。 Primary key 主鍵 是最常被用來唯一地確定一個實體實例的候選鍵。Alternate key 替代鍵 是沒有被選中作為主鍵的任何候選鍵。,8.2.2 屬性,標識符（鍵）,Key 鍵 是一個屬性（或一組屬性），它們對每個實體實例具有唯一的值。它有時也被稱為標識符。 Concatenated key 復合鍵 是唯一地標識實體的一個實例的一組屬性。同義詞包括組合鍵和合成健。 Ca

6、ndidate key 候選鍵 是一組可以作為一個實體的主鍵的鍵。它有時被稱為候選標識符。 Primary key 主鍵 是最常被用來唯一地確定一個實體實例的候選鍵。Alternate key 替代鍵 是沒有被選中作為主鍵的任何候選鍵。 子集準則Subsetting criteria 是一個屬性（或組合屬性），其有限的取值范圍把所有的實體實例分成了有用的子集。這有時也稱為反向條目。,8.2.3 關(guān)系,關(guān)系relationship 是存在于一個或多個實體之間的業(yè)務聯(lián)系。 連接線表示了一個關(guān)系，動詞短語描述了這個關(guān)系。所有的關(guān)系隱含地都是雙向的，意味著它們可以從兩個方向上解釋。數(shù)據(jù)建模方法可能在關(guān)

7、系的命名上會有所不同有些包括兩個動詞，而另一些僅包括一個動詞。,8.2.3 關(guān)系,Cardinality 基數(shù) 定義了一個實體相對于另一個關(guān)聯(lián)實體的某個具體值的最小和最大具體值數(shù)量。,bidirectional,8.2.3 關(guān)系,基數(shù)符號：,8.2.3 關(guān)系,度數(shù)Degree是參與那個關(guān)系的實體數(shù)量。 關(guān)系存在于兩個實體之間稱為二維關(guān)系。 關(guān)系也可以存在于同一實體的不同實例之間，我們稱之為遞歸關(guān)系。 關(guān)系還可以存在于兩個以上不同實體之間，這種關(guān)系有時被稱為N維關(guān)系。,8.2.3 關(guān)系,關(guān)系還可以存在于兩個以上的不同實體之間，這種關(guān)系有時被稱為N維關(guān)系。右圖演示了一個三維關(guān)系。N維關(guān)系用一個新的

8、稱為關(guān)聯(lián)實體的實體結(jié)構(gòu)說明。關(guān)聯(lián)實體是一個從多個其他實體（稱為父實體）繼承其主鍵的實體，其復合鍵的每個部分指向每個連接實體的一個且僅一個實例。,8.2.3 關(guān)系,Associative entity 關(guān)聯(lián)實體 是一個從多個其他實體繼承其主鍵的實體。其復合鍵的每個部分指向每個連接實體的一個且僅一個實例。,關(guān)聯(lián)實體,8.2.3.3-外鍵,Foreign key 外鍵 是一個實體的主鍵，它被貢獻給（復制到）另一個實體以確定一個關(guān)系實例. 外鍵總是與另一個實體的主鍵匹配 獲得外鍵的實體為子實體 貢獻主鍵的實體是父實體,8.2.3.3-外鍵,主鍵,主鍵,外鍵 Duplicated from primar

9、y key of Major entity (not unique),8.2.3.3-外鍵,Nonidentifying relationship 非確定性關(guān)系 是每個參與關(guān)系的實體都有各自的獨立主鍵的關(guān)系 不共享主鍵屬性 實體被稱為獨立實體（強實體）,8.2.3.3-外鍵,Identifying relationship 確定性關(guān)系 是父實體貢獻其主鍵成為子實體的主鍵的一部分的關(guān)系 子實體被稱為弱實體。,8.2.3.3-外鍵,弱實體和非確定性關(guān)系的符號表示,8.2.3.3-外鍵,用一個關(guān)聯(lián)實體分解非特定關(guān)系 Nonspecific relationship 非特定關(guān)系 是一個實體的多個實例同

10、另一個實體的多個實例相關(guān)聯(lián)的關(guān)系，也稱為多對多關(guān)系。 非特定關(guān)系可以被分解為兩個一對多關(guān)系。每個實體都成為一個父實體，一個新的關(guān)聯(lián)實體被引入作為每個實體的子實體,8.2.3.4-概化,Generalization 概化 是指將幾類實體公共的屬性組合成獨立的實體。 Supertype 超類 是一個實體，其實例存儲了一個或多個實體子類的公共屬性。 Subtype 子類 是一個實體，其實例從一個實體超類中繼承了一些公共屬性。,概化層次體系,8.3 邏輯數(shù)據(jù)建模過程,8.3.1戰(zhàn)略數(shù)據(jù)建模 許多組織根據(jù)戰(zhàn)略信息系統(tǒng)規(guī)劃選擇應用開發(fā)項目，這個項目產(chǎn)生出一個信息系統(tǒng)戰(zhàn)略計劃。 包含了信息系統(tǒng)的整體構(gòu)想和構(gòu)

11、架 定義和區(qū)分項目開發(fā)的優(yōu)先次序 包含了基本的企業(yè)的數(shù)據(jù)模型 8.3.2系統(tǒng)分析期間的數(shù)據(jù)建模 單個信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型通常被稱為應用數(shù)據(jù)模型 上下文數(shù)據(jù)模型僅包含實體和關(guān)系,8.3 邏輯數(shù)據(jù)建模過程,上下文數(shù)據(jù)模型 確立項目范圍 基于鍵的數(shù)據(jù)模型 消除非特定關(guān)系 增加關(guān)聯(lián)實體 包括主鍵和替代鍵 包括精確的基數(shù)和概化層次 具有完整屬性的數(shù)據(jù)模型 所有的描述性屬性 子集準則 規(guī)范化的數(shù)據(jù)模型,邏輯模型開發(fā)步驟：,8.3 邏輯數(shù)據(jù)建模過程,用于數(shù)據(jù)建模的JRP和面談問題,8.3 邏輯數(shù)據(jù)建模過程,8.3.3 對系統(tǒng)設(shè)計的考慮 8.3.4數(shù)據(jù)建模的自動化工具,8.4 如何構(gòu)造數(shù)據(jù)模型,8.4.1 獲取

12、實體 8.4.2 上下文數(shù)據(jù)模型 8.4.3 基于鍵的數(shù)據(jù)模型 8.4.4 概化層次體系 8.4.5 具有完整屬性的數(shù)據(jù)模型,8.5 分析數(shù)據(jù)模型,8.5.1 好的數(shù)據(jù)模型的標準 8.5.2 數(shù)據(jù)分析 8.5.3 規(guī)范化舉例,8.5.1 好的數(shù)據(jù)模型的標準,好的數(shù)據(jù)模型是簡單的。 描述任何給定實體的數(shù)據(jù)屬性應該僅僅描述那個實體 一個實體實例的每個屬性只能有一個值 好的數(shù)據(jù)模型基本上是無冗余的。 每個數(shù)據(jù)屬性（除了外鍵）最多在一個實體中描述 相同的屬性可能以不同的名稱被多次記錄 好的數(shù)據(jù)模型應該是靈活的而且對未來的需求具有可適應性。,8.5.2 數(shù)據(jù)分析,Data analysis 數(shù)據(jù)分析 在

13、為數(shù)據(jù)庫設(shè)計做準備的過程中，用來改進數(shù)據(jù)模型的技術(shù)。 是為實現(xiàn)簡單的、無冗余的、靈活的和可擴展的數(shù)據(jù)庫二準備數(shù)據(jù)模型的過程 Normalization 規(guī)范化 是一種數(shù)據(jù)分析技術(shù)，該技術(shù)組織數(shù)據(jù)屬性以便它們可以組合起來形成無冗余的、穩(wěn)定的、靈活的并具有適應性的實體。,8.5.3 規(guī)范化舉例,First normal form 第一范式 (1NF) 實體的所有屬性對于實體的單個實例都具有一個值。 任何可以有多個值的屬性實際上描述了一個獨立的實體，也可能是一個實體和關(guān)系。 Second normal form第二范式(2NF) 實體的所有非主鍵屬性的值都依賴于主鍵。 所有非主鍵屬性的值都依賴于主鍵，不僅僅是部分地依賴。任何僅僅部分地依賴主鍵的非鍵