CH4数据库建模(E-R模型)_1-6节.ppt

数据库设计过程概述 数据库设计就是根据各种应用处理的要求、硬件环境及操作系统的特性等，将现实世界中的数据进行合理组织，并利用已有的数据库管理系统(DBMS)来建立数据库系统的过程。 具体地说，对于一个给定的应用环境，构造出最优的数据库逻辑模式和物理模式，并建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储和管理数据，满足用户的信息要求和处理要求。 概念设计 概念设计是根据需求分析中得到的信息，运用适当的工具将这些需求转化为数据库的概念模型。 E-R模型是Peter Chen于1976年提出的一种语义模型。该模型是基于对现实世界的这样一种认识：世界由一组称作实体的基本对象及这些对象间的联系组成。由于它能将现实世界中概念的含义和相互关联映射到数据库概念模型，因此许多数据库设计工具都利用了E-R模型的概念。 本章基于E-R模型进行数据库概念设计，其目的是通过实体、联系、属性等概念和工具精确地描述系统的数据需求、数据联系及约束规则。 结果：E-R图（实体、联系及属性） 逻辑设计 本步骤是将数据库的概念设计转化为所选择的数据库管理系统支持的逻辑数据模型，即数据库模式。 常见逻辑模型 层次 网状 关系数据库（本书重点讨论） 面向对象 XML 模式求精 模式求精的任务是分析并发现逻辑模式存在的问题，并进行改进和优化。 对于关系数据库而言，模式求精是以关系数据理论做指导，对已得到的关系数据库模式进行分析，找出潜在的问题并加以改进和优化，如减少数据冗余，消除更新、插入与删除异常等。 需求分析与概念设计是根据主观认识进行的，但模式求精则是基于关系理论对相关逻辑模式进行优化。 物理设计 考虑数据库要支持的负载和应用需求，为逻辑数据库选取一个最适合现实应用的物理结构，包括: 数据库文件组织格式 内部存储结构 建立索引 表的聚集 …… 应用与安全设计 一个数据库系统必须指出 哪些用户可以访问数据库？ 他们通过哪些存储过程访问数据库？ 每个用户在每个过程中扮演什么样的角色？ 对于每个角色，他们能够存取数据库的哪些部分和不能存取哪些部分？ 实体与实体集 实体是客观世界中可区别于其他事物的“事物”或“对象”。 实体特征： 独立存在。一个实体的存在不依赖于其它实体。例如，一名学生的存在不取决于其它学生实体是否存在。 可区别于其它实体。每个实体有一组特征，存在能唯一标识每个实体的特征(集)。例如，学号“1201100258”可以唯一地标识学生 “李小勇”。 实体可以是有形的、实在的事物，如一名教师、一本书等； 也可以是抽象的、概念上的事物，如一门课程、一个专业，以及一次订货、借书、选课、存款或取款等业务产生的单据。 但是，二者都应是组织或机构“感兴趣”的事物。 实体集是具有相同类型及相同性质(或属性)的实体组成的集合 属 性 属性是实体集中每个实体都具有的特征描述。 一实体集中所有实体都具有相同的属性。 例如，学生实体集中的每个实体都具有： 学号、姓名、性别、出生日期、年龄、所学专业、电话号码、家庭住址、所在班级等属性。 对每个属性来说，一个实体都拥有自己的属性值。 每个属性所允许的取值范围或集合称为该属性的域。 属性分类 简单属性和复合属性 简单属性是指不能再分为更小部分的属性。 复合属性是指可以进一步划分为更小部分的属性。 学生实体集的家庭住址可以进一步设计成包括省份、城市、街道等成分的属性。 单值属性和多值属性 如果某属性对一个特定实体任何时候都只能有单独的一个值，则称该属性为单值属性，否则为多值属性。 一个学生的学号只有一个值， 则学号为单值属性。 由于一个学生可能有0个、1个或多个电话号码(如实验室电话、宿舍电话、移动电话等)，因此学生实体集的电话号码为多值属性。 属性分类 派生属性 派生属性的值可以从其它相关属性或实体(集)派生出来。 一个学生的年龄属性的值，可以由该学生的出生日期属性的值和当前日期计算得到。 学生实体集的已修学分(表示该学生所选修课程的学分合计)属性的值，它可以通过统计该学生所选修所有课程实体的学分之和来获得。 空值(NULL) 当实体在某个属性上没有值时可使用NULL值，表示属性的值是未知的或不存在。 不知道某学生的专业(所学专业的值未知)或该学生还没有分配专业(所学专业的值不存在)，则该学生所学专业的值为NULL。 某学生的出生日期为NULL，则认为该值是缺失的(即值未知)。 实体集及属性的E-R图表示 在E-R图中，实体集和属性分别表示如下： 实体集——矩阵 属性——椭圆 多值属性——双椭圆 派生属性——虚线椭圆 属性与实体之间——连线 多值属性的变换 将多值属性转换为多个单值属性进行建模。例如，可将多值属性电话号码建模为移动电话、宿舍电话、实验室电话、家庭电话4个单值