管理信息系统 实验三.doc

第二篇 管理信息系统的技术基础 实验三 数据库设计 ——概念结构设计 【实验目的】 明确概念结构设计的方法和步骤，掌握画E—R图的方法。 【实验步骤】 熟悉概念结构设计的方法 熟悉概念结构设计的步骤 掌握概念结构设计的第一步骤，绘制分E—R图 【实验内容】 一、概念模型和概念结构设计 1、概念模型的定义 也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模。 　　概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层次。 　　表示概念模型最常用的是实体-关系图。 　　概念模型是对真实世界中问题域内的事物的描述，不是对软件设计的描述。 　　概念模型用于信息世界的建模，它是世界到信息世界的第一层抽象，它数据库设计的有力工具，也是数据库开发人员与用户之间进行交流的语言。 　　在管理信息系统中，概念模型：是设计者对现实世界的认识结果的体现，是对软件系统的整体概括描述。 2、概念结构设计 将需求分析得到的用户需求抽象信息结构即概念模型的过程就是概念结构设。它是整个数据库设计的关键。 二、概念结构设计的方法 (1)自项向下：根据用户要求，先定义全局概念结构的框架，然后分层展开，逐步细化。 (2)自底向上：根据用户的每一具体需求，先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成，逐步抽象化，最终产生全局概念结构。 (3)逐步扩张：先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩允以滚雪球的方式逐步生成其他概念结构，直至全局概念结构。 (4)混合方式：将自顶向下和白底向下相结合，先用自顶向下方式设计—个全局概念结构框架，再以它为基础，采用自底向上法集成各局部概念结构。 在概念结构的设计过程中，自底向上是普遍采用的一种设计策略。因此，在对数据库的具体设计过程中，通常先采用自顶向下进行需求分析，得到每一个集体的应用需求，然后发过来根据每一个子需求，采用自底向上分布设计产生每一局部的?E—R模型，综合各局部E—R模型，逐层向上到顶端，最终产生全局E—R模型。 三、概念结构设计的步骤 概念结构设计的第一步就是抽象机制对需求分析阶段收集到的数据进行分类、组织(聚集)，形成实体、实体的属性，标识实体的码，确定实体之间的联系类型(1：1，1：n，m：n)，设计分E—R图。具体做法是： 1．选择局部应用 根据某个系统的具体情况，在多层的数据流图中选择一个适当层次的数据流图，作为设计分E—R图的出发点。让这组图中每一部分对应一个局部应用。 由于高层的数据流图只能反映系统的概貌，而中层的数据流图能较好地反映系统中各局部应用的子系统组成，因此，人们往往以午中数据流图作为设计分 E—R图的依据。 2．逐一设计分E—R图 选择好局部应用之后，就要对每个局部应用逐一设计分E—R图。 在前面选好的某一层次的数据流图中，每个局部应用都对应了一组数据流图，局部应用涉及的数据都已经收集在数据字典中了。现在就是要将这些数据从数据字典中抽取出来，参照数据流图，标定局部应用中的实体、实体的属性、标识实体的码，确定实体之间的联系及其类型。 事实上，在现实世界中具体的应用环境常常对实体和属性已经作了大体的自然的划分。在数据字典中，“数据结构”、“数据流”和“数据存储”都是若干属性有意义的聚合，就体现了这种划分。可以先从这些内容出发定义E—R图，然后再进行必要的调整。在调整中遵循的—条原则是： 为了简化E—R闯的处置，现实世界的事物能作为属性对待的，尽量作为属性对待。 那么符合什么条件的事物可以作为属性对待呢，本来，实体与属性之间并没有形式上可以截然划分的界限，但可以给出两条准则： (1)作为“属性”，不能再具有需要描述的性质。“属性”必须是不可分的数据项，不能包含其他属性： (2)“属性”不能与其他实体具有联系，即E—R图中所麦示的联系是实体之间的联系。 凡满足上述两条准则的事物，—般均可作为属性对待。 四、数据抽象与局部视图设计 概念结构是对现实世界的一种抽象。所谓抽象是对实际的人、物、事和概念进行人为处理，抽取所关心的共同特性，忽略非本质的细节，并把这些特性用各种概念精确地加以描述，这些概念组成了某种模型。 一般有三种抽象： 1．分类 定义某一类概念作为现实世界中一组对象的类型。这些对象具有某些共同的 和行为。它抽象了对象值和型之间的“is member of的语义。在E—R模型中，实体型就是这种抽象。例如，在学校环境中，张英是学生，表尔张英是学生中的一员，具有学生们共同的特性和行为：在某个班学习某种专业，选修某些课程o 2．聚集