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数据库技术及教育应用 第三章 概念结构设计 主题 章节内容 本章小结 课堂测试 课后习题 课外读物 章节内容 3.0 引言 3.0 引言 数据模型的基本概念、组成要素、概念模型的基本概念及ER方法。 数据库设计概念结构设计阶段的设计目标、具体设计内容、设计描述、设计方法等。 重点： 牢固掌握概念模型的基本概念及其主要建模方法ER方法； 数据库概念结构的设计是数据库设计过程中最重要的环节之一。牢固掌握用E-R图来表示概念模型的方法，掌握E-R图的设计，能够举一反三的程度。 难点： E-R方法建模。 技术上的难点是E-R图的设计和数据模型的优化，包括对现实世界进行抽象的能力，提取实体、属性、实体型之间的联系，正确划分实体与属性的能力。 3.1 数据模型 3.1.1 两大类数据模型 3.1.2 数据模型的组成要素 3.1.3 概念模型 3.1.1 两大类数据模型 数据模型分为两类（分属两个不同的层次） (1) 概念模型 也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模，用于数据库设计。 (2) 逻辑模型和物理模型 逻辑模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型、面向对象模型等，按计算机系统的观点对数据建模，用于DBMS实现。 物理模型是对数据最底层的抽象，描述数据在系统内部的表示方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。 两大类数据模型 (续) 客观对象的抽象过程---两步抽象 现实世界中的客观对象抽象为概念模型； 把概念模型转换为某一DBMS支持的数据模型。 两大类数据模型 (续) 3.1.2 数据模型的组成要素 数据模型的三要素： 数据结构 数据操作 数据的完整性约束规则 一、 数据结构 什么是数据结构 描述数据库的组成对象，以及对象之间的联系 描述的内容 与数据类型、内容、性质有关的对象 与数据之间联系有关的对象 数据结构是对系统静态特性的描述 二、数据操作 数据操作 对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许执行的 操作及有关的操作规则 数据操作的类型 查询 更新(包括插入、删除、修改) 数据操作(续) 数据模型对操作的定义 操作的确切含义 操作符号 操作规则（如优先级） 实现操作的语言 数据操作是对系统动态特性的描述 三、数据的完整性约束条件 数据的完整性约束条件 一组完整性规则的集合。 完整性规则：给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和储存规则 用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。 数据的完整性约束条件(续) 数据模型对完整性约束条件的定义 反映和规定本数据模型必须遵守的基本的通用的完整性约束条件。例如在关系模型中，任何关系必须满足实体完整性和参照完整性两个条件。 提供定义完整性约束条件的机制，以反映具体应用所涉及的数据必须遵守的特定的语义约束条件。 3.1.3 概念模型 信息世界中的基本概念 两个实体型之间的联系 两个以上实体型之间的联系 单个实体型内的联系 概念模型的一种表示方法 一个实例 概念模型 概念模型的用途 概念模型用于信息世界的建模 是现实世界到机器世界的一个中间层次 是数据库设计的有力工具 数据库设计人员和用户之间进行交流的语言 对概念模型的基本要求 较强的语义表达能力 能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识 简单、清晰、易于用户理解 一、信息世界中的基本概念 (1) 实体（Entity） 客观存在并可相互区别的事物称为实体。 可以是具体的人、事、物或抽象的概念或联系。 实体分强实体和弱实体。 (2) 属性（Attribute） 实体所具有的某一特性称为属性。 一个实体可以由若干个属性来刻画。 (3) 码（Key） 唯一标识实体的属性集称为码。 信息世界中的基本概念(续) (4) 域（Domain） 一组具有相同数据类型的值的集合。 属性的取值范围称为该属性的域。 (5) 实体型（Entity Type） 用实体名及其属性名集合来抽象和刻画 同类实体用为实体型描述 (6) 实体集（Entity Set） 同型实体的集合称为实体集 信息世界中的基本概念(续) (7) 联系（Relationship） 现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系 实体型间联系 两个实体型 一对一联系（1:1） 　 多个实体型 一对多联系（1:n） 一个实体型 多对多联系（m:n） 二、两个实体型之间的联系 二、两个实体型之间的联系（续） 一对一联系（1:1） 　 实例 一个班级只有一个正班长 一个班长