數(shù)據(jù)庫建模(E-R模型)

1、 第第4 4章章 數(shù)據(jù)庫建模數(shù)據(jù)庫建模 ( (實(shí)體實(shí)體- -聯(lián)系模型聯(lián)系模型) ) 目目 錄錄4.6數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程 4.1E-R模型基本概念及表示模型基本概念及表示4.2約束約束4.3數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)實(shí)例數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)實(shí)例大學(xué)選課系統(tǒng)大學(xué)選課系統(tǒng)4.7E-R建模問題建模問題4.8邏輯設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)E-R模型轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型模型轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程概述概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)即是數(shù)據(jù)建模過程。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)即是數(shù)據(jù)建模過程。數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型就是對現(xiàn)實(shí)世界的模擬。就是對現(xiàn)實(shí)世界的模擬。通過數(shù)據(jù)模型可以對現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)特征進(jìn)行通過數(shù)據(jù)模型可以對現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)特征進(jìn)行抽象抽象 根據(jù)數(shù)據(jù)

2、抽象的不同級別，將數(shù)據(jù)模型劃分為根據(jù)數(shù)據(jù)抽象的不同級別，將數(shù)據(jù)模型劃分為3類：類：n概念模型概念模型：概念層次的數(shù)據(jù)模型，也稱為信息模型：概念層次的數(shù)據(jù)模型，也稱為信息模型n邏輯模型邏輯模型：用于描述數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)：用于描述數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu) n物理模型物理模型：用來描述數(shù)據(jù)的物理存儲結(jié)構(gòu)和存取方法：用來描述數(shù)據(jù)的物理存儲結(jié)構(gòu)和存取方法 概念模型信息世界圖1-6 現(xiàn)實(shí)世界中客觀對象的抽象過程現(xiàn)實(shí)世界認(rèn)識抽象DBMS支持的邏輯模型DBMS支持的物理模型邏輯機(jī)器世界物理機(jī)器世界數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程概述需求分析需求分析物理設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì) 概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì) 邏輯設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)

3、模式求精模式求精 應(yīng)用與安全設(shè)計(jì)應(yīng)用與安全設(shè)計(jì) 需求分析需求分析 n整個(gè)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程的基礎(chǔ)，也是最困難和整個(gè)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程的基礎(chǔ)，也是最困難和耗時(shí)的一步。耗時(shí)的一步。n目標(biāo)：了解和分析系統(tǒng)將要提供的目標(biāo)：了解和分析系統(tǒng)將要提供的功能功能及未及未來數(shù)據(jù)庫用戶的來數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)需求數(shù)據(jù)需求，包括：，包括：n功能需求功能需求n存儲的數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)nn數(shù)據(jù)使用業(yè)務(wù)規(guī)則數(shù)據(jù)使用業(yè)務(wù)規(guī)則n數(shù)據(jù)聯(lián)系及約束數(shù)據(jù)聯(lián)系及約束n性能需求性能需求n方法：數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)者同應(yīng)用領(lǐng)域的專家方法：數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)者同應(yīng)用領(lǐng)域的專家和用戶進(jìn)行深入溝通和交流。和用戶進(jìn)行深入溝通和交流。n結(jié)果：形成用戶的結(jié)果：形成用戶的需求規(guī)格說明書

4、需求規(guī)格說明書。需求分析需求分析 概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì) n概念設(shè)計(jì)是根據(jù)需求分析中得到的信息，運(yùn)用適當(dāng)?shù)母拍钤O(shè)計(jì)是根據(jù)需求分析中得到的信息，運(yùn)用適當(dāng)?shù)墓ぞ吖ぞ邔⑦@些需求轉(zhuǎn)化為將這些需求轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫的概念模型數(shù)據(jù)庫的概念模型。nE-R模型模型是是Peter Chen于于1976年提出的一種年提出的一種語義模語義模型型。該模型是基于對現(xiàn)實(shí)世界的這樣一種認(rèn)識：。該模型是基于對現(xiàn)實(shí)世界的這樣一種認(rèn)識：世界世界由一組稱作實(shí)體的基本對象及這些對象間的聯(lián)系組成由一組稱作實(shí)體的基本對象及這些對象間的聯(lián)系組成。由于它能將現(xiàn)實(shí)世界中概念的含義和相互關(guān)聯(lián)映射到由于它能將現(xiàn)實(shí)世界中概念的含義和相互關(guān)聯(lián)映射到數(shù)據(jù)庫概念模型

5、，因此許多數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)工具都利用了數(shù)據(jù)庫概念模型，因此許多數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)工具都利用了E-R模型的概念。模型的概念。n本章本章基于基于E-R模型模型進(jìn)行進(jìn)行數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)，其目，其目的是通過的是通過實(shí)體實(shí)體、聯(lián)系聯(lián)系、屬性屬性等概念和工具精確等概念和工具精確地描述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求、數(shù)據(jù)聯(lián)系及約束規(guī)則。地描述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求、數(shù)據(jù)聯(lián)系及約束規(guī)則。 n結(jié)果：結(jié)果：E-R圖（實(shí)體、聯(lián)系及屬性）圖（實(shí)體、聯(lián)系及屬性） 概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì) 邏輯設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì) n本步驟是將數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為所選擇本步驟是將數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為所選擇的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持的的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持的邏輯數(shù)據(jù)模型邏輯數(shù)據(jù)模型，

6、即，即數(shù)據(jù)庫模式數(shù)據(jù)庫模式。n常見邏輯模型常見邏輯模型n層次，網(wǎng)狀，關(guān)系數(shù)據(jù)庫層次，網(wǎng)狀，關(guān)系數(shù)據(jù)庫（本書重點(diǎn)討論）（本書重點(diǎn)討論）n面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο髇XML物理設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì) n考慮數(shù)據(jù)庫要支持的負(fù)載和應(yīng)用需求，為邏考慮數(shù)據(jù)庫要支持的負(fù)載和應(yīng)用需求，為邏輯數(shù)據(jù)庫選取一個(gè)最適合現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的物理結(jié)輯數(shù)據(jù)庫選取一個(gè)最適合現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的物理結(jié)構(gòu)，包括構(gòu)，包括:n數(shù)據(jù)庫文件組織格式數(shù)據(jù)庫文件組織格式n內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)n建立索引建立索引n表的聚集表的聚集n 模式求精模式求精n模式求精模式求精的任務(wù)是的任務(wù)是分析并發(fā)現(xiàn)邏輯模式存在的問題，分析并發(fā)現(xiàn)邏輯模式存在的問題，并進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。并進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。n

7、需求分析與概念設(shè)計(jì)是根據(jù)需求分析與概念設(shè)計(jì)是根據(jù)主觀認(rèn)識主觀認(rèn)識進(jìn)行的，但模進(jìn)行的，但模式求精則是基于式求精則是基于關(guān)系理論關(guān)系理論對相關(guān)邏輯模式進(jìn)行優(yōu)化。對相關(guān)邏輯模式進(jìn)行優(yōu)化。 應(yīng)用與安全設(shè)計(jì)應(yīng)用與安全設(shè)計(jì) 一個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)必須指出一個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)必須指出n哪些用戶可以訪問數(shù)據(jù)庫？哪些用戶可以訪問數(shù)據(jù)庫？n他們通過哪些存儲過程訪問數(shù)據(jù)庫？他們通過哪些存儲過程訪問數(shù)據(jù)庫？n每個(gè)用戶在每個(gè)過程中扮演什么樣的角色？每個(gè)用戶在每個(gè)過程中扮演什么樣的角色？n對于每個(gè)角色，他們能夠存取數(shù)據(jù)庫的哪些部分對于每個(gè)角色，他們能夠存取數(shù)據(jù)庫的哪些部分和不能存取哪些部分？和不能存取哪些部分？完整的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是不可能

8、一蹴而就的，完整的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是不可能一蹴而就的，它往往是上述它往往是上述6 6個(gè)步驟的不斷反復(fù)的過程個(gè)步驟的不斷反復(fù)的過程! ! 需求分析需求分析物理設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì) 概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì) 邏輯設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì) 模式求精模式求精 應(yīng)用與安全設(shè)計(jì)應(yīng)用與安全設(shè)計(jì) 本章內(nèi)容本章內(nèi)容第五章第七章第九章 目目 錄錄4.6數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程 4.1E-R模型基本概念及表示模型基本概念及表示4.2約束約束4.3數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)實(shí)例數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)實(shí)例大學(xué)選課系統(tǒng)大學(xué)選課系統(tǒng)4.7E-R建模問題建模問題4.8邏輯設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)E-R模型轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型模型轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型實(shí)體與實(shí)體集實(shí)體與實(shí)體集 n實(shí)體實(shí)體是是客觀世界中

9、可區(qū)別于其他事物的客觀世界中可區(qū)別于其他事物的“事物事物”或或“對象對象”。n實(shí)體特征：實(shí)體特征：n獨(dú)立存在。獨(dú)立存在。n可區(qū)別于其它實(shí)體?？蓞^(qū)別于其它實(shí)體。n實(shí)體可以是實(shí)體可以是有形的、實(shí)在的有形的、實(shí)在的事物，如一名事物，如一名教師教師、一本、一本書書等；等；n也可以是也可以是抽象的、概念上抽象的、概念上的事物，如一門的事物，如一門課程課程、一個(gè)、一個(gè)專業(yè)專業(yè)，以，以及一次及一次訂貨訂貨、借書借書、選課選課、存款存款或或取款取款等業(yè)務(wù)產(chǎn)生的等業(yè)務(wù)產(chǎn)生的單據(jù)單據(jù)。n但是，二者都應(yīng)是組織或機(jī)構(gòu)但是，二者都應(yīng)是組織或機(jī)構(gòu)“感興趣感興趣”的事物。的事物。 n實(shí)體集實(shí)體集是是具有相同類型及相同性質(zhì)具

10、有相同類型及相同性質(zhì)(或?qū)傩曰驅(qū)傩?的實(shí)體組成的集合的實(shí)體組成的集合 屬屬 性性 n屬性屬性是是實(shí)體集中每個(gè)實(shí)體都具有的特征描述實(shí)體集中每個(gè)實(shí)體都具有的特征描述。n一實(shí)體集中所有實(shí)體都具有相同的屬性。一實(shí)體集中所有實(shí)體都具有相同的屬性。n例如，例如，學(xué)生學(xué)生實(shí)體集中的每個(gè)實(shí)體都具有：實(shí)體集中的每個(gè)實(shí)體都具有： 學(xué)號、學(xué)號、姓名、性別、出生日期、年齡、所學(xué)專業(yè)、電姓名、性別、出生日期、年齡、所學(xué)專業(yè)、電話號碼、家庭住址、所在班級話號碼、家庭住址、所在班級等屬性。等屬性。 n對每個(gè)屬性來說，一個(gè)實(shí)體都擁有自己的對每個(gè)屬性來說，一個(gè)實(shí)體都擁有自己的屬性值屬性值。 n每個(gè)屬性所允許的取值范圍或集合稱為

11、該每個(gè)屬性所允許的取值范圍或集合稱為該屬性的域?qū)傩缘挠?。圖圖4-1 學(xué)生學(xué)生實(shí)體集的屬性域及學(xué)生李小勇的屬性值實(shí)體集的屬性域及學(xué)生李小勇的屬性值 屬性名屬性名屬性類別屬性類別域及約束域及約束實(shí)例實(shí)例 學(xué)號學(xué)號主碼主碼char(10)，10位數(shù)字組成位數(shù)字組成，其中第其中第1位數(shù)字代表學(xué)位數(shù)字代表學(xué)生類別，如：生類別，如：1-本科生，本科生，2-碩士研究生，碩士研究生，3-博士研究博士研究生，生，4-獨(dú)立學(xué)院本科生，獨(dú)立學(xué)院本科生，5-?？粕唤酉聛韺？粕唤酉聛?位數(shù)字代位數(shù)字代表入學(xué)年份；最后表入學(xué)年份；最后5位數(shù)字為序號。不允許取空值位數(shù)字為序號。不允許取空值 1201100258 姓名姓

12、名 varchar(20)，不允許取空值，不允許取空值 李小勇李小勇 性別性別 char(2)，取值范圍：，取值范圍：男男, 女女 男男 出生日期出生日期 datetime，取值范圍：，取值范圍：1900-01-01當(dāng)前當(dāng)前 1992-09-09 年齡年齡 派生屬性派生屬性 smallint，取值范圍：，取值范圍：1080 19 所學(xué)專業(yè)所學(xué)專業(yè) varchar(30) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 電話號碼電話號碼 多值屬性多值屬性 varchar(13)，每個(gè)電話號碼由數(shù)字字符加，每個(gè)電話號碼由數(shù)字字符加連字符連字符-組成組成家庭地址家庭地址 復(fù)合屬性復(fù)合屬

13、性 varchar(60) 湖北省武漢市中山湖北省武漢市中山路路56號號 所在班級所在班級 char(8)，前，前4位數(shù)字代表年級位數(shù)字代表年級 20110803屬性分類屬性分類n簡單屬性和復(fù)合屬性簡單屬性和復(fù)合屬性 n簡單屬性簡單屬性是指不能再分為更小部分的屬性。是指不能再分為更小部分的屬性。n復(fù)合屬性復(fù)合屬性是指可以進(jìn)一步劃分為更小部分的屬性。是指可以進(jìn)一步劃分為更小部分的屬性。n學(xué)生學(xué)生實(shí)體集的實(shí)體集的家庭住址家庭住址可以進(jìn)一步設(shè)計(jì)成包括可以進(jìn)一步設(shè)計(jì)成包括省省份、城市、街道份、城市、街道等成分的屬性。等成分的屬性。 屬性分類屬性分類n單值屬性和多值屬性單值屬性和多值屬性 n如果某屬性對

14、一個(gè)特定實(shí)體任何時(shí)候都只能有單如果某屬性對一個(gè)特定實(shí)體任何時(shí)候都只能有單獨(dú)的一個(gè)值，則稱該屬性為獨(dú)的一個(gè)值，則稱該屬性為單值屬性單值屬性，否則為，否則為多多值屬性值屬性。 n學(xué)號學(xué)號為為單值屬性單值屬性。n由于一個(gè)學(xué)生可能有由于一個(gè)學(xué)生可能有0個(gè)、個(gè)、1個(gè)或多個(gè)電話號碼個(gè)或多個(gè)電話號碼(如如實(shí)驗(yàn)室電話、宿舍電話、移動電話實(shí)驗(yàn)室電話、宿舍電話、移動電話等等)，因，因此此學(xué)生學(xué)生實(shí)體集的實(shí)體集的電話號碼電話號碼為為多值屬性。多值屬性。屬性分類屬性分類n派生屬性派生屬性 n派生屬性派生屬性的值可以從其它相關(guān)的值可以從其它相關(guān)屬性屬性或或?qū)嶓w實(shí)體(集集)派派生出來。生出來。n一個(gè)一個(gè)學(xué)生學(xué)生的的年齡年

15、齡屬性的值，可以由該學(xué)生的屬性的值，可以由該學(xué)生的出出生日期生日期屬性的值和屬性的值和當(dāng)前日期當(dāng)前日期計(jì)算得到。計(jì)算得到。 n學(xué)生學(xué)生實(shí)體集的實(shí)體集的已修學(xué)分已修學(xué)分(表示表示該學(xué)生所選修課該學(xué)生所選修課程的學(xué)分合計(jì)程的學(xué)分合計(jì))屬性的值，它可以通過統(tǒng)計(jì)該屬性的值，它可以通過統(tǒng)計(jì)該學(xué)生學(xué)生所選修所選修所有所有課程課程實(shí)體的實(shí)體的學(xué)分學(xué)分之和來獲得。之和來獲得。 屬性分類屬性分類n空值空值(NULL)n當(dāng)實(shí)體在某個(gè)屬性上沒有值時(shí)可使用當(dāng)實(shí)體在某個(gè)屬性上沒有值時(shí)可使用NULL值，表值，表示屬性的值是示屬性的值是未知的未知的或或不存在不存在。n不知道某學(xué)生的專業(yè)不知道某學(xué)生的專業(yè)(所學(xué)專業(yè)所學(xué)專業(yè)的

16、值未知的值未知)或該或該學(xué)生還沒有分配專業(yè)學(xué)生還沒有分配專業(yè)(所學(xué)專業(yè)所學(xué)專業(yè)的值不存在的值不存在)，則該學(xué)生則該學(xué)生所學(xué)專業(yè)所學(xué)專業(yè)的值為的值為NULL。 n某學(xué)生的某學(xué)生的出生日期出生日期為為NULL，則認(rèn)為該值是缺失，則認(rèn)為該值是缺失的的(即即值未知值未知)。實(shí)體集及屬性的實(shí)體集及屬性的E-R圖表示圖表示n在在E-R圖中，實(shí)體集和屬性分別表示如下：圖中，實(shí)體集和屬性分別表示如下：n實(shí)體集實(shí)體集矩陣矩陣n屬性屬性橢圓橢圓n多值屬性多值屬性雙橢圓雙橢圓n派生屬性派生屬性虛線橢圓虛線橢圓n屬性與實(shí)體之間屬性與實(shí)體之間連線連線 圖圖4-2 學(xué)生學(xué)生實(shí)體集實(shí)體集 E-R圖表示圖表示圖圖4-3 課程

17、課程實(shí)體集實(shí)體集 E-R圖表示圖表示家庭住址省份城市街道學(xué)生學(xué)生電話號碼學(xué)號學(xué)號姓名性別出生日期年齡所在班級所學(xué)專業(yè)課程課程課程名稱課程號課程號學(xué)分課時(shí)數(shù)先修課程號多值屬性的變換多值屬性的變換n將多值屬性轉(zhuǎn)換為多個(gè)單值屬性進(jìn)行建模。將多值屬性轉(zhuǎn)換為多個(gè)單值屬性進(jìn)行建模。例如，可將例如，可將多值屬性多值屬性電話號碼電話號碼建模為建模為移動電話、宿舍電話、實(shí)驗(yàn)室電移動電話、宿舍電話、實(shí)驗(yàn)室電話、家庭電話話、家庭電話4個(gè)單值屬性，如圖個(gè)單值屬性，如圖4-4所示。所示。 學(xué)生學(xué)生家庭住址省份城市街道移動電話宿舍電話實(shí)驗(yàn)室電話家庭電話學(xué)號學(xué)號姓名性別出生日期年齡所在班級所學(xué)專業(yè)圖圖4-4 學(xué)生學(xué)生實(shí)體集

18、中的實(shí)體集中的多值屬性多值屬性轉(zhuǎn)換為多個(gè)轉(zhuǎn)換為多個(gè)單值屬性單值屬性表示表示 聯(lián)系與聯(lián)系集聯(lián)系與聯(lián)系集 n聯(lián)系聯(lián)系(relationship)是指多個(gè)實(shí)體間的相互關(guān)聯(lián)，是指多個(gè)實(shí)體間的相互關(guān)聯(lián)，例如學(xué)生例如學(xué)生李小勇李小勇選修了選修了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程。課程。n聯(lián)系集聯(lián)系集是同類聯(lián)系的集合。是同類聯(lián)系的集合。 n形式化地說，形式化地說，聯(lián)系集聯(lián)系集是是n (n2)個(gè)實(shí)體集上的個(gè)實(shí)體集上的數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)關(guān)系關(guān)系。nE-R圖圖用菱形表示聯(lián)系用菱形表示聯(lián)系(集集)。聯(lián)系可具有自身的描。聯(lián)系可具有自身的描述屬性。述屬性。學(xué)生學(xué)生課程課程選課選課成績多聯(lián)系與聯(lián)系中的實(shí)體角色多聯(lián)系與聯(lián)系中的實(shí)體角色

19、 n多聯(lián)系多聯(lián)系：在相同的實(shí)體集上可能存在多個(gè)不同的聯(lián)系集在相同的實(shí)體集上可能存在多個(gè)不同的聯(lián)系集。如。如教師教師與與學(xué)生學(xué)生實(shí)體集之間同時(shí)存在實(shí)體集之間同時(shí)存在授課授課、指導(dǎo)指導(dǎo)聯(lián)系集。聯(lián)系集。 n角色角色：實(shí)體在聯(lián)系中的作用實(shí)體在聯(lián)系中的作用。如。如課程課程實(shí)體集中的實(shí)體集中的2門課程實(shí)門課程實(shí)體體C1、C2之間存在之間存在先修要求先修要求聯(lián)系，其中聯(lián)系，其中C1、C2扮演不同的扮演不同的角色角色，C1代表代表主課程主課程，C2代表代表先修課程先修課程，分別表示實(shí)體所，分別表示實(shí)體所扮演的扮演的角色角色。 教師教師學(xué)生學(xué)生授課授課指導(dǎo)指導(dǎo)課程課程先修要求先修要求主課程主課程先修課程先修課程

20、目目 錄錄4.6數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程 4.1E-R模型基本概念及表示模型基本概念及表示4.2約束約束4.3數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)實(shí)例數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)實(shí)例大學(xué)選課系統(tǒng)大學(xué)選課系統(tǒng)4.7E-R建模問題建模問題4.8邏輯設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)E-R模型轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型模型轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型約約 束束nE-R模型的約束主要有：模型的約束主要有：n 映射約束映射約束 n 碼約束碼約束 n 依賴約束依賴約束(不作要求不作要求) n 參與約束參與約束 (不作要求不作要求) 映射約束（實(shí)體聯(lián)系）映射約束（實(shí)體聯(lián)系） n映射基數(shù)映射基數(shù)n實(shí)體集中的一個(gè)實(shí)體通過一個(gè)聯(lián)系集能同時(shí)與另一實(shí)體集中的一個(gè)實(shí)體通過一個(gè)聯(lián)系集能同時(shí)與另一個(gè)實(shí)

21、體集相個(gè)實(shí)體集相聯(lián)系的實(shí)體數(shù)目聯(lián)系的實(shí)體數(shù)目。n在二元聯(lián)系中，共有在二元聯(lián)系中，共有4種映射基數(shù)：種映射基數(shù)：n1:1（一對一）（一對一）n1:m（一對多）（一對多）nm:1（多對一）（多對一）nm:n（多對多）（多對多）一對一聯(lián)系（一對一聯(lián)系（1 1：1 1） 實(shí)體集實(shí)體集A A中的每一個(gè)實(shí)體，若實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，若實(shí)體集B B中中至多至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實(shí)體集稱實(shí)體集A A與與B B是一對一的聯(lián)系，記作是一對一的聯(lián)系，記作1:11:1。 一對多聯(lián)系（一對多聯(lián)系（1 1：n n） 實(shí)體集實(shí)體集A A中一個(gè)實(shí)體可以同中一個(gè)實(shí)體可以同B

22、B中任意數(shù)目中任意數(shù)目( (可以為可以為0)0)的實(shí)體相聯(lián)系，而的實(shí)體相聯(lián)系，而B B中一個(gè)實(shí)體中一個(gè)實(shí)體至多至多( (允許不允許不) )同同A A中一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系。中一個(gè)實(shí)體相聯(lián)系。多對多聯(lián)系（多對多聯(lián)系（m m：n n）n實(shí)體集實(shí)體集A A中的每一個(gè)實(shí)體，若實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，若實(shí)體集B B中有中有n(n=0)n(n=0)個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，反之，實(shí)體集個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，反之，實(shí)體集B B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A A中有中有m(m=0)m(m=0)個(gè)個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A A與與B B是多對多是多對多聯(lián)系，記作聯(lián)系，記作n:mn:m。 例如：

23、籃球比賽中球隊(duì)與場上隊(duì)長之間具有一對一的聯(lián)系；球隊(duì)與場上隊(duì)長之間具有一對一的聯(lián)系；n隊(duì)長與隊(duì)員之間具有一對多的聯(lián)系；隊(duì)長與隊(duì)員之間具有一對多的聯(lián)系；n隊(duì)員與裁判之間為多對多的聯(lián)系。隊(duì)員與裁判之間為多對多的聯(lián)系。n 在在E-R圖中，為了反映聯(lián)系集的映射基數(shù)，采用圖中，為了反映聯(lián)系集的映射基數(shù)，采用“”表表示指向參與聯(lián)系集中的示指向參與聯(lián)系集中的“一一”方實(shí)體集，線段方實(shí)體集，線段“”表表示參與聯(lián)系集中的示參與聯(lián)系集中的“多多”方實(shí)體集。方實(shí)體集。 映射基數(shù)的表示映射基數(shù)的表示銷貨單銷貨單開發(fā)票開發(fā)票發(fā)票發(fā)票(a) 一對一聯(lián)系集一對一聯(lián)系集開發(fā)票開發(fā)票班級班級包含包含學(xué)生學(xué)生(b) 一對多聯(lián)系集一

24、對多聯(lián)系集包含包含課程課程歸屬歸屬學(xué)院學(xué)院(c) 多對一聯(lián)系集多對一聯(lián)系集歸屬歸屬學(xué)院學(xué)院聘用聘用教師教師聘用日期碼約束與聯(lián)系集的屬性安置碼約束與聯(lián)系集的屬性安置 n實(shí)體集的碼實(shí)體集的碼 n超碼超碼(super key) 若一超碼的任意真子集都不能成為若一超碼的任意真子集都不能成為超碼，則稱該超碼，則稱該最小超碼最小超碼為為候選碼候選碼(candidate key)。n給定一組屬性集，可能存在多個(gè)候選碼。給定一組屬性集，可能存在多個(gè)候選碼。n假設(shè)假設(shè)學(xué)生學(xué)生實(shí)體集中不存在同名的學(xué)生，則實(shí)體集中不存在同名的學(xué)生，則學(xué)號學(xué)號和和姓名姓名都都可以用來唯一區(qū)分學(xué)生可以用來唯一區(qū)分學(xué)生 ，因此它們都可以

25、作為，因此它們都可以作為學(xué)生學(xué)生實(shí)實(shí)體集的候選碼。體集的候選碼。 n學(xué)號學(xué)號和和姓名姓名的組合是候選碼嗎？的組合是候選碼嗎？碼約束與聯(lián)系集的屬性安置碼約束與聯(lián)系集的屬性安置 n候選碼候選碼和和超碼超碼是實(shí)體集是實(shí)體集客觀存在的特性客觀存在的特性，它們表示實(shí)體集，它們表示實(shí)體集中任意兩個(gè)實(shí)體不允許在碼屬性上有相同的值。中任意兩個(gè)實(shí)體不允許在碼屬性上有相同的值。n主碼主碼是是被數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)者主觀選中、用來區(qū)分同一實(shí)體集中被數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)者主觀選中、用來區(qū)分同一實(shí)體集中不同實(shí)體的候選碼不同實(shí)體的候選碼。碼約束與聯(lián)系集的屬性安置碼約束與聯(lián)系集的屬性安置 n當(dāng)一實(shí)體集存在多個(gè)候選碼時(shí)，主碼選擇原則：當(dāng)一實(shí)體集

26、存在多個(gè)候選碼時(shí)，主碼選擇原則：n選擇選擇屬性長度最短屬性長度最短的候選碼；的候選碼；n選擇選擇包含單個(gè)屬性包含單個(gè)屬性的碼，而不是復(fù)合候選碼；的碼，而不是復(fù)合候選碼；n選擇在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生命周期內(nèi)選擇在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生命周期內(nèi)屬性值最少變化屬性值最少變化的的候選碼；候選碼；n選擇在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生命周期內(nèi)選擇在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生命周期內(nèi)更可能包含唯一值更可能包含唯一值的候選碼。的候選碼。碼約束與聯(lián)系集的屬性安置碼約束與聯(lián)系集的屬性安置 每一個(gè)每一個(gè)聯(lián)系集聯(lián)系集，也要求必須存在，也要求必須存在候選碼候選碼，并選擇其中的，并選擇其中的一個(gè)候選碼作為一個(gè)候選碼作為主碼主碼，用于唯一標(biāo)識該聯(lián)系集中的一個(gè)用于唯一標(biāo)識

27、該聯(lián)系集中的一個(gè)聯(lián)系聯(lián)系。 n聯(lián)系集的碼聯(lián)系集的碼 n假設(shè)假設(shè)R是一個(gè)涉及實(shí)體集是一個(gè)涉及實(shí)體集E1，E2， ，En的的聯(lián)系集聯(lián)系集，PK(Ei)代表構(gòu)成實(shí)體集代表構(gòu)成實(shí)體集Ei的的主碼主碼屬性的集合，而屬性的集合，而(e1, e2, e3, , en)是是R的一個(gè)的一個(gè)聯(lián)系聯(lián)系，那么，那么PK(E1) PK(E2) PK(En)構(gòu)構(gòu)成成聯(lián)系集聯(lián)系集的一個(gè)的一個(gè)超碼超碼。碼約束與聯(lián)系集的屬性安置碼約束與聯(lián)系集的屬性安置 n二元聯(lián)系集二元聯(lián)系集的的主碼主碼選擇，依賴于選擇，依賴于聯(lián)系集的映射基數(shù)聯(lián)系集的映射基數(shù)n一對一：一對一：主碼可以使用參與聯(lián)系集中的主碼可以使用參與聯(lián)系集中的任何一方任何一方

28、實(shí)體集的主碼實(shí)體集的主碼；n一對多一對多(多對一多對一)：主碼由主碼由“多多”的一方實(shí)體集的的一方實(shí)體集的主碼主碼組成；組成；n多對多：多對多：主碼由參與聯(lián)系集中主碼由參與聯(lián)系集中所有實(shí)體集的主碼所有實(shí)體集的主碼組成。組成。碼約束與聯(lián)系集的屬性安置碼約束與聯(lián)系集的屬性安置 n聯(lián)系集的屬性安置聯(lián)系集的屬性安置 n一對一聯(lián)系集的屬性：一對一聯(lián)系集的屬性：可安置于任一邊的實(shí)體集可安置于任一邊的實(shí)體集上；上； n一對多聯(lián)系集的屬性：一對多聯(lián)系集的屬性：可安置于聯(lián)系集上，也可可安置于聯(lián)系集上，也可安置在多的那一邊的實(shí)體集上；安置在多的那一邊的實(shí)體集上； n多對多聯(lián)系集的屬性：多對多聯(lián)系集的屬性：它是描述

29、相關(guān)聯(lián)實(shí)體集間它是描述相關(guān)聯(lián)實(shí)體集間的交互性語義，因此，聯(lián)系屬性只能安置于聯(lián)系的交互性語義，因此，聯(lián)系屬性只能安置于聯(lián)系集上，不能放到相關(guān)聯(lián)的實(shí)體集上去。集上，不能放到相關(guān)聯(lián)的實(shí)體集上去。 目目 錄錄4.6數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程 4.1E-R模型基本概念及表示模型基本概念及表示4.2約束約束4.3數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)實(shí)例數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)實(shí)例大學(xué)選課系統(tǒng)大學(xué)選課系統(tǒng)4.7E-R建模問題建模問題4.8邏輯設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)E-R模型轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型模型轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型E-R建模的基本原則建模的基本原則n忠實(shí)性忠實(shí)性n設(shè)計(jì)應(yīng)設(shè)計(jì)應(yīng)忠實(shí)于應(yīng)用需求忠實(shí)于應(yīng)用需求，這是首要的也是最重要，這是首要的也是最重要的原則。即

30、實(shí)體集、屬性、聯(lián)系集都的原則。即實(shí)體集、屬性、聯(lián)系集都應(yīng)當(dāng)反映現(xiàn)應(yīng)當(dāng)反映現(xiàn)實(shí)世界實(shí)世界及根據(jù)所了解的現(xiàn)實(shí)世界去建模。及根據(jù)所了解的現(xiàn)實(shí)世界去建模。 n例如，例如，教師教師與與開課班開課班之間的聯(lián)系集之間的聯(lián)系集任教任教，是，是一對一對多多還是還是多對多多對多的聯(lián)系集？的聯(lián)系集？如果規(guī)定一個(gè)開課班可如果規(guī)定一個(gè)開課班可能安排多名教師共同任教，能安排多名教師共同任教，則則任教任教就是就是多對多多對多聯(lián)聯(lián)系集，聯(lián)系屬性為系集，聯(lián)系屬性為任教角色任教角色 (如如“主講主講”、“指指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)實(shí)驗(yàn)”、“輔導(dǎo)輔導(dǎo)”等等)。 教師教師任任教教教師教師任任教教(a) 一對多一對多的的任教任教聯(lián)系集聯(lián)系集(b)

31、多對多多對多的的任教任教聯(lián)系集聯(lián)系集任教角色開課班開課班開課班開課班E-R建模的基本原則建模的基本原則n 忠實(shí)性忠實(shí)性l設(shè)計(jì)應(yīng)設(shè)計(jì)應(yīng)忠實(shí)于應(yīng)用需求忠實(shí)于應(yīng)用需求，這是首要的也是最重要的原則。，這是首要的也是最重要的原則。即實(shí)體集、屬性、聯(lián)系集都即實(shí)體集、屬性、聯(lián)系集都應(yīng)當(dāng)反映現(xiàn)實(shí)世界應(yīng)當(dāng)反映現(xiàn)實(shí)世界及根據(jù)所了及根據(jù)所了解的現(xiàn)實(shí)世界去建模。解的現(xiàn)實(shí)世界去建模。 n 簡單性簡單性l除非有絕對需要，否則不要在設(shè)計(jì)中增加更多成分；除非有絕對需要，否則不要在設(shè)計(jì)中增加更多成分；l只需要對數(shù)據(jù)庫使用者只需要對數(shù)據(jù)庫使用者所關(guān)心、感興趣的屬性建模所關(guān)心、感興趣的屬性建模 。n 避免冗余避免冗余 l原則：原則

32、：一個(gè)對象只存放在一個(gè)地方一個(gè)對象只存放在一個(gè)地方選擇實(shí)體集還是屬性選擇實(shí)體集還是屬性 n通常滿足下述兩條規(guī)則，均可作為屬性對待：通常滿足下述兩條規(guī)則，均可作為屬性對待：n作為屬性，不能再具有要描述的性質(zhì)；作為屬性，不能再具有要描述的性質(zhì)；n屬性不能和其它實(shí)體相聯(lián)系屬性不能和其它實(shí)體相聯(lián)系。n如，如，開課班開課班弱實(shí)體集中的弱實(shí)體集中的上課地點(diǎn)上課地點(diǎn)，如果除了，如果除了教室編教室編號號之外，還需要描述更多信息，如之外，還需要描述更多信息，如所在教學(xué)樓、電話所在教學(xué)樓、電話號碼、教室類型、教室容量號碼、教室類型、教室容量等，則需將屬性等，則需將屬性上課地點(diǎn)上課地點(diǎn)轉(zhuǎn)化為實(shí)體集轉(zhuǎn)化為實(shí)體集教室教

33、室，以實(shí)現(xiàn)教室管理功能。，以實(shí)現(xiàn)教室管理功能。課程課程排課排課開課班開課班開課班號開課班號年份學(xué)期教室教室排時(shí)間排時(shí)間教室教室教室編號教室編號所在教學(xué)樓電話號碼教室類型教室容量上課時(shí)間選擇實(shí)體集還是屬性選擇實(shí)體集還是屬性n選擇實(shí)體集還是屬性常犯選擇實(shí)體集還是屬性常犯兩個(gè)錯(cuò)誤兩個(gè)錯(cuò)誤：n將一實(shí)體集的主碼作為另一實(shí)體集的屬性將一實(shí)體集的主碼作為另一實(shí)體集的屬性，而不是，而不是使用使用聯(lián)系聯(lián)系；n將相關(guān)實(shí)體集的主碼屬性作為將相關(guān)實(shí)體集的主碼屬性作為聯(lián)系集的屬性聯(lián)系集的屬性。因?yàn)?。因?yàn)槁?lián)系集已隱含了實(shí)體集的主碼屬性。聯(lián)系集已隱含了實(shí)體集的主碼屬性。選擇實(shí)體集還是聯(lián)系集選擇實(shí)體集還是聯(lián)系集 n一事物是描

34、述為實(shí)體集還是聯(lián)系集并沒有一個(gè)絕對一事物是描述為實(shí)體集還是聯(lián)系集并沒有一個(gè)絕對的標(biāo)準(zhǔn)。的標(biāo)準(zhǔn)。n通常原則通常原則：n實(shí)體對應(yīng)于現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)際存在的事物實(shí)體對應(yīng)于現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)際存在的事物，是名詞。，是名詞。n如如學(xué)生學(xué)生、教師教師和和課程課程是名詞，可作為實(shí)體集建是名詞，可作為實(shí)體集建模。模。n聯(lián)系對應(yīng)的概念一般為一種動作，即描述實(shí)體間聯(lián)系對應(yīng)的概念一般為一種動作，即描述實(shí)體間的一種行為的一種行為。n如如選課、授課選課、授課是動詞，因此作為聯(lián)系集建模。是動詞，因此作為聯(lián)系集建模。E-R模型總結(jié)模型總結(jié)n數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程nE-R模型模型n實(shí)體、屬性與實(shí)體集（實(shí)體、屬性與實(shí)體集（復(fù)合、多

35、值屬性復(fù)合、多值屬性）n聯(lián)系、聯(lián)系屬性與聯(lián)系集、主碼聯(lián)系、聯(lián)系屬性與聯(lián)系集、主碼n映射基數(shù)（映射基數(shù)（1:1、1:n、m:1、m:n聯(lián)系）聯(lián)系）nE-R模型設(shè)計(jì)原則模型設(shè)計(jì)原則n忠實(shí)性、簡單性、避免冗余忠實(shí)性、簡單性、避免冗余n選擇選擇實(shí)體集實(shí)體集還是還是屬性屬性？n選擇選擇實(shí)體集實(shí)體集還是還是聯(lián)系集聯(lián)系集？需求分析需求分析物理設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì) 概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì) 邏輯設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì) 模式求精模式求精 應(yīng)用與安全設(shè)計(jì)應(yīng)用與安全設(shè)計(jì) 目目 錄錄4.6數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程 4.1E-R模型基本概念及表示模型基本概念及表示4.2約束約束4.3概念設(shè)計(jì)實(shí)例概念設(shè)計(jì)實(shí)例大學(xué)選課系統(tǒng)大學(xué)選課系統(tǒng)4.7E-

36、R建模問題建模問題4.8邏輯設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)E-R模型轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型模型轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型 概念設(shè)計(jì)任務(wù)概念設(shè)計(jì)任務(wù) n概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)(即即E-R模型設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì))主要是根據(jù)主要是根據(jù)需求分需求分析規(guī)格說明書析規(guī)格說明書完成如下任務(wù)完成如下任務(wù)：n定義定義實(shí)體集實(shí)體集及屬性，實(shí)體集的及屬性，實(shí)體集的主碼主碼，用，用E-R圖及圖及數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典描述被建模的實(shí)體集；描述被建模的實(shí)體集；n定義定義聯(lián)系集聯(lián)系集及屬性，聯(lián)系集的及屬性，聯(lián)系集的主碼主碼，聯(lián)系的映射，聯(lián)系的映射基數(shù)及參與約束，實(shí)體的角色，基數(shù)及參與約束，實(shí)體的角色，并用并用E-R圖描述圖描述被建模的聯(lián)系集；被建模的聯(lián)系集； 概念設(shè)計(jì)任務(wù)概念設(shè)

37、計(jì)任務(wù) nE-R圖三要素：實(shí)體集、屬性和聯(lián)系集。圖三要素：實(shí)體集、屬性和聯(lián)系集。n用長方形表示實(shí)體用長方形表示實(shí)體n橢圓形表示屬性，并用無向邊把實(shí)體與其屬性連接橢圓形表示屬性，并用無向邊把實(shí)體與其屬性連接起來起來n菱形表示實(shí)體間的聯(lián)系菱形表示實(shí)體間的聯(lián)系n聯(lián)系的種類：聯(lián)系的種類： 1：1、1：n、n：1或或m：n “”表示指向參與聯(lián)系集中的表示指向參與聯(lián)系集中的“一一”方實(shí)體集，線方實(shí)體集，線段段“”表示參與聯(lián)系集中的表示參與聯(lián)系集中的“多多”方實(shí)體集。方實(shí)體集。 大學(xué)選課管理系統(tǒng)需求分析大學(xué)選課管理系統(tǒng)需求分析 n系統(tǒng)需求分析系統(tǒng)需求分析n系統(tǒng)目標(biāo)及邊界系統(tǒng)目標(biāo)及邊界n功能需求分析功能需求分

38、析 n數(shù)據(jù)需求及業(yè)務(wù)規(guī)則分析數(shù)據(jù)需求及業(yè)務(wù)規(guī)則分析n數(shù)據(jù)約束分析數(shù)據(jù)約束分析大學(xué)選課管理系統(tǒng)的目標(biāo)及邊界大學(xué)選課管理系統(tǒng)的目標(biāo)及邊界 本系統(tǒng)本系統(tǒng)面向全體師生面向全體師生，對，對排課排課( (每門課程開幾每門課程開幾個(gè)教學(xué)班？誰來任教？上課時(shí)間與教室安排個(gè)教學(xué)班？誰來任教？上課時(shí)間與教室安排) )、選修及成績進(jìn)行集中管理選修及成績進(jìn)行集中管理，以實(shí)現(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)排課、選課排課、選課及成績管理的科學(xué)化、系統(tǒng)化和自動化，最大及成績管理的科學(xué)化、系統(tǒng)化和自動化，最大限度地為老師和學(xué)生提供方便和提高管理效率限度地為老師和學(xué)生提供方便和提高管理效率。 大學(xué)選課管理系統(tǒng)的功能需求分析大學(xué)選課管理系統(tǒng)的功能需求

39、分析n學(xué)院學(xué)院基本信息管理：基本信息管理：學(xué)院基本信息錄入、維護(hù)與查詢學(xué)院基本信息錄入、維護(hù)與查詢n班級基本信息管理：班級基本信息管理：班級基本信息錄入、維護(hù)與查詢班級基本信息錄入、維護(hù)與查詢n學(xué)生基本信息管理：學(xué)生基本信息管理：學(xué)生基本信息錄入、維護(hù)與查詢學(xué)生基本信息錄入、維護(hù)與查詢n教師基本信息管理：教師基本信息管理：教師基本信息錄入、維護(hù)與查詢教師基本信息錄入、維護(hù)與查詢n課程基本信息管理：課程基本信息管理：課程基本信息錄入、維護(hù)與查詢課程基本信息錄入、維護(hù)與查詢n教室基本信息管理：教室基本信息管理：教室基本信息錄入、維護(hù)與查詢教室基本信息錄入、維護(hù)與查詢大學(xué)選課管理系統(tǒng)的功能需求分析大

40、學(xué)選課管理系統(tǒng)的功能需求分析n排課管理：排課管理：根據(jù)開課計(jì)劃實(shí)現(xiàn)自動或半自動的排課根據(jù)開課計(jì)劃實(shí)現(xiàn)自動或半自動的排課n學(xué)生選課：學(xué)生選課：提供選課、退選和改選功能提供選課、退選和改選功能n課表查詢：課表查詢：提供不同人員以不同方式查詢選課信息提供不同人員以不同方式查詢選課信息n成績管理：成績管理：學(xué)生考試成績錄入、修改及查詢學(xué)生考試成績錄入、修改及查詢數(shù)據(jù)需求及業(yè)務(wù)規(guī)則分析數(shù)據(jù)需求及業(yè)務(wù)規(guī)則分析 n學(xué)院學(xué)院（學(xué)院編號學(xué)院編號、學(xué)院名稱學(xué)院名稱、學(xué)院地址）學(xué)院地址）n教師（教師（教師編號教師編號、教師姓名教師姓名、職稱職稱、學(xué)位）學(xué)位）n班級（班級（班級編號班級編號、班級名稱班級名稱、年級年級

41、、班級人數(shù)）班級人數(shù)）n班級人數(shù)班級人數(shù)為派生屬性，它的值可通過統(tǒng)計(jì)學(xué)生實(shí)體集中屬為派生屬性，它的值可通過統(tǒng)計(jì)學(xué)生實(shí)體集中屬于該班學(xué)生的人數(shù)而得到于該班學(xué)生的人數(shù)而得到 n學(xué)生（學(xué)生（學(xué)號學(xué)號、姓名姓名、性別性別、出生日期出生日期、家庭住址家庭住址、電話號電話號碼）碼）n電話號碼電話號碼可能有多個(gè)，如可能有多個(gè)，如宿舍電話宿舍電話、實(shí)驗(yàn)室電話實(shí)驗(yàn)室電話、移動電移動電話話等等多值屬性多值屬性；數(shù)據(jù)需求及業(yè)務(wù)規(guī)則分析數(shù)據(jù)需求及業(yè)務(wù)規(guī)則分析 n家庭住址家庭住址由由省份省份、城市城市、街道街道組成組成復(fù)合屬性復(fù)合屬性；n年齡年齡可由生日推算出來可由生日推算出來派生屬性，不作為存儲屬性派生屬性，不作為存

42、儲屬性n學(xué)生學(xué)生可進(jìn)一步分可進(jìn)一步分本科生本科生和和研究生研究生兩類，兩類，本科生本科生需記錄需記錄個(gè)人個(gè)人興趣興趣，研究生研究生需記錄需記錄研究方向研究方向n一個(gè)一個(gè)班級班級有多名有多名學(xué)生學(xué)生，但一個(gè)，但一個(gè)學(xué)生學(xué)生只能屬于某一個(gè)只能屬于某一個(gè)班級班級n一個(gè)一個(gè)教師教師可以指導(dǎo)多名可以指導(dǎo)多名研究生研究生，但一個(gè)，但一個(gè)研究生研究生只能安排一只能安排一名指導(dǎo)名指導(dǎo)教師教師數(shù)據(jù)需求及業(yè)務(wù)規(guī)則分析數(shù)據(jù)需求及業(yè)務(wù)規(guī)則分析 n課程（課程（課程號課程號、課程名稱課程名稱、課時(shí)課時(shí)、學(xué)分）學(xué)分）n一個(gè)一個(gè)學(xué)院學(xué)院可管理多門可管理多門課程課程，但一門，但一門課程課程只能歸屬一只能歸屬一個(gè)個(gè)學(xué)院學(xué)院n課程

43、課程之間需設(shè)置之間需設(shè)置先修要求先修要求，一門，一門主課程主課程至多可以指至多可以指定一門定一門先修課程先修課程，但一門，但一門先修課程先修課程可對應(yīng)于多門可對應(yīng)于多門主主課程課程 數(shù)據(jù)需求及業(yè)務(wù)規(guī)則分析數(shù)據(jù)需求及業(yè)務(wù)規(guī)則分析 n開課班（開課班（開課班號開課班號、年份年份、學(xué)期學(xué)期）n一個(gè)一個(gè)開課班開課班可安排多名可安排多名教師教師任教，需明確任教，需明確教師教師任任教教開課班開課班的的任教角色任教角色；一名；一名教師教師也可同時(shí)任教多也可同時(shí)任教多個(gè)個(gè)開課班開課班n一個(gè)一個(gè)開課班開課班被多名被多名學(xué)生學(xué)生選修，每個(gè)選修，每個(gè)學(xué)生學(xué)生可選修多可選修多個(gè)個(gè)開課班開課班n一個(gè)一個(gè)學(xué)生學(xué)生同一學(xué)期同

44、一學(xué)期不能選修不能選修同一門課程同一門課程的同一個(gè)的同一個(gè)開課班開課班多次多次；也不能選修也不能選修同一門課程同一門課程的多個(gè)不同的多個(gè)不同開課班開課班數(shù)據(jù)需求及業(yè)務(wù)規(guī)則分析數(shù)據(jù)需求及業(yè)務(wù)規(guī)則分析n教室（教室（教室編號教室編號、所在教學(xué)樓所在教學(xué)樓、電話號碼、教室類型、電話號碼、教室類型、教室容量）教室容量）n一個(gè)一個(gè)教室教室可安排多個(gè)可安排多個(gè)開課班開課班，一個(gè)，一個(gè)開課班開課班可安排可安排多個(gè)多個(gè)時(shí)間時(shí)間和和教室教室上課，且上課，且每次上課每次上課可能安排在相可能安排在相同或不同的同或不同的教室教室n一個(gè)一個(gè)教室教室在在同一時(shí)間段同一時(shí)間段不允許安排多個(gè)不允許安排多個(gè)開課班開課班上上課課

45、（同一任課教師同一任課教師的的同一門課程同一門課程的多個(gè)的多個(gè)開課班開課班除外：除外：合班合班）數(shù)據(jù)需求及業(yè)務(wù)規(guī)則分析數(shù)據(jù)需求及業(yè)務(wù)規(guī)則分析n一個(gè)一個(gè)學(xué)生學(xué)生在在同一時(shí)間段同一時(shí)間段不允許選修多個(gè)不允許選修多個(gè)開課班開課班 （重修課程是否除外？重修課程是否除外？）n同一名同一名教師教師不允許在不允許在同一時(shí)間段同一時(shí)間段安排多個(gè)安排多個(gè)不同課程不同課程的的開課班開課班或或非合班上課非合班上課的的相同課程相同課程的的開課班開課班n教師教師在所任教的在所任教的開課班開課班考試結(jié)束后，需在規(guī)定的時(shí)考試結(jié)束后，需在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將所任教學(xué)生的成績錄入系統(tǒng)，并要求記錄間內(nèi)將所任教學(xué)生的成績錄入系統(tǒng)，并要求

46、記錄登登分日期分日期主要業(yè)務(wù)的局部建模主要業(yè)務(wù)的局部建模n主要實(shí)體集有：主要實(shí)體集有：學(xué)院、班級、學(xué)院、班級、學(xué)生學(xué)生、教師教師、課程課程、教室、教室n觀察觀察n學(xué)生學(xué)生選修某學(xué)期的某門選修某學(xué)期的某門課程課程，只能從該學(xué)期該，只能從該學(xué)期該課程課程實(shí)際開設(shè)實(shí)際開設(shè)的若干個(gè)的若干個(gè)開課班開課班中進(jìn)行選修；中進(jìn)行選修；n教師教師安排教學(xué)任務(wù)，也是針對需開設(shè)的安排教學(xué)任務(wù)，也是針對需開設(shè)的開課班開課班進(jìn)行分配；進(jìn)行分配；n學(xué)生學(xué)生通過選修某個(gè)通過選修某個(gè)開課班開課班來明確是哪位來明確是哪位(些些)教師教師給其授課；給其授課；n一個(gè)一個(gè)學(xué)生學(xué)生可能會出現(xiàn)多次選修同一門可能會出現(xiàn)多次選修同一門課程課程

47、的情況的情況(如重修如重修)。即即學(xué)生學(xué)生與與課程課程之間的之間的選課選課聯(lián)系是聯(lián)系是多值聯(lián)系多值聯(lián)系。學(xué)生學(xué)生課程課程選課選課- -任教任教教師教師多對多的三元聯(lián)系集多對多的三元聯(lián)系集n 學(xué)生學(xué)生、課程課程、教師教師之間的建模之間的建模l引入引入開課班開課班弱實(shí)體集，它依賴于弱實(shí)體集，它依賴于課程課程實(shí)體集實(shí)體集l學(xué)生學(xué)生選修選修課程課程是指選擇為其所開設(shè)的某個(gè)是指選擇為其所開設(shè)的某個(gè)開課班開課班l(xiāng)某個(gè)某個(gè)開課班開課班需要安排任課需要安排任課教師教師。因此，。因此，學(xué)生學(xué)生與與教師教師之間之間的授課聯(lián)系就轉(zhuǎn)化為通過的授課聯(lián)系就轉(zhuǎn)化為通過開課班開課班與教師之間的任教聯(lián)系與教師之間的任教聯(lián)系來間

48、接關(guān)聯(lián)來間接關(guān)聯(lián)教師教師學(xué)生學(xué)生Enroll課程課程排課排課CourseClass任教任教選修選修授課授課選課選課開課班開課班教師教師主要業(yè)務(wù)的局部建模主要業(yè)務(wù)的局部建模n 上課時(shí)間上課時(shí)間、上課地點(diǎn)上課地點(diǎn)的建模的建模l假設(shè)一個(gè)開課班可能安排多個(gè)時(shí)間上課，且不同時(shí)間可能假設(shè)一個(gè)開課班可能安排多個(gè)時(shí)間上課，且不同時(shí)間可能安排在相同的或不同的教室上課，安排在相同的或不同的教室上課，則則排時(shí)間教室排時(shí)間教室聯(lián)系集可聯(lián)系集可能是能是多值聯(lián)系多值聯(lián)系。主要業(yè)務(wù)的局部建模主要業(yè)務(wù)的局部建模課程課程排課排課開課班開課班開課班號開課班號年份學(xué)期教室教室排時(shí)間排時(shí)間教室教室教室編號教室編號所在教學(xué)樓電話號碼教

49、室類型教室容量上課時(shí)間開課班開課班教室教室排時(shí)間排時(shí)間教室編號教室編號所在教學(xué)樓電話號碼教室類型教室容量時(shí)間安排時(shí)間安排排教室排教室上課時(shí)間上課時(shí)間年份學(xué)期開課班號開課班號n 學(xué)生學(xué)生實(shí)體集的實(shí)體集的類層次類層次及研究生及研究生指導(dǎo)指導(dǎo)的建模的建模主要業(yè)務(wù)的局部建模主要業(yè)務(wù)的局部建模學(xué)生學(xué)生本科生本科生研究生研究生研究方向興趣愛好ISA教師教師指導(dǎo)指導(dǎo)n “錄入成績錄入成績”聯(lián)系集的聯(lián)系集的聚合聚合建模建模主要業(yè)務(wù)的局部建模主要業(yè)務(wù)的局部建模學(xué)生學(xué)生選課選課教師教師錄入成績錄入成績錄入日期學(xué)生學(xué)生選課選課教師教師錄入成績錄入成績錄入日期(a) 直接表示直接表示聚合聚合的的E-R建模建模(b)

50、通過通過聯(lián)系實(shí)體集聯(lián)系實(shí)體集的的E-R建模建模成績成績開課班開課班開課班開課班 定義實(shí)體集及屬性定義實(shí)體集及屬性 n學(xué)院學(xué)院：學(xué)院編號學(xué)院編號、學(xué)院名稱學(xué)院名稱、學(xué)院地址學(xué)院地址n班級班級：班級編號班級編號、班級名稱班級名稱、年級年級、班級人數(shù)班級人數(shù)。n班級人數(shù)班級人數(shù)為派生屬性為派生屬性 n教師教師：教師編號教師編號、教師姓名教師姓名、職稱職稱、學(xué)位學(xué)位n學(xué)生學(xué)生：學(xué)號學(xué)號、姓名姓名、性別性別、出生日期出生日期、家庭住址家庭住址、電話號碼電話號碼n復(fù)合屬性：復(fù)合屬性：家庭住址家庭住址省份省份、城市城市、街道街道n多值屬性：多值屬性：電話號碼電話號碼n本科生本科生、研究生研究生，它們具有，它

51、們具有學(xué)生學(xué)生的所有屬性，此外的所有屬性，此外n本科生本科生：個(gè)人興趣個(gè)人興趣n研究生研究生：研究方向研究方向 定義實(shí)體集及屬性定義實(shí)體集及屬性 n教室教室：教室編號教室編號、所在教學(xué)樓所在教學(xué)樓、電話號碼電話號碼、教室類型教室類型、教室容量教室容量n課程課程：課程編號課程編號、課程名稱課程名稱、學(xué)分學(xué)分、課時(shí)數(shù)課時(shí)數(shù)n開課班開課班：開課班號開課班號、年份年份、學(xué)期學(xué)期、教室容量教室容量、選課人數(shù)選課人數(shù)n開課班號開課班號為為部分碼部分碼，能夠區(qū)分，能夠區(qū)分同一門同一門課程課程在不同學(xué)期及同一學(xué)在不同學(xué)期及同一學(xué)期期所開設(shè)的所開設(shè)的不同不同開課班開課班n教室容量教室容量、選課人數(shù)選課人數(shù)是派生

52、屬性是派生屬性 n時(shí)間安排時(shí)間安排：上課時(shí)間上課時(shí)間n上課時(shí)間上課時(shí)間為為部分碼部分碼，能夠區(qū)分，能夠區(qū)分同一個(gè)同一個(gè)開課班開課班的的不同上課時(shí)間不同上課時(shí)間 定義聯(lián)系集及屬性定義聯(lián)系集及屬性 n設(shè)置設(shè)置聯(lián)系集聯(lián)系集：實(shí)體集：實(shí)體集學(xué)院學(xué)院與與班級班級之間的之間的一對多一對多聯(lián)系集聯(lián)系集n表明一個(gè)表明一個(gè)學(xué)院學(xué)院可設(shè)置多個(gè)可設(shè)置多個(gè)班級班級，但一個(gè)，但一個(gè)班級班級只屬于一個(gè)只屬于一個(gè)學(xué)院學(xué)院n歸屬歸屬聯(lián)系集聯(lián)系集：實(shí)體集：實(shí)體集課程課程與與學(xué)院學(xué)院之間的之間的多對一多對一聯(lián)系集聯(lián)系集n表明一門表明一門課程課程只歸屬于一個(gè)只歸屬于一個(gè)學(xué)院學(xué)院，但一個(gè)，但一個(gè)學(xué)院學(xué)院可管理多門可管理多門課程課程n

53、聘用聘用聯(lián)系集聯(lián)系集：實(shí)體集學(xué)院與教師之間的：實(shí)體集學(xué)院與教師之間的一對多一對多聯(lián)系集聯(lián)系集n表明一個(gè)表明一個(gè)學(xué)院學(xué)院可聘用多名可聘用多名教師教師，但一名，但一名教師教師只能受聘于一個(gè)只能受聘于一個(gè)學(xué)院學(xué)院n聯(lián)系屬性為聯(lián)系屬性為聘用日期聘用日期 n包含包含聯(lián)系集聯(lián)系集：實(shí)體集：實(shí)體集班級班級與與學(xué)生學(xué)生之間的之間的一對多一對多聯(lián)系集聯(lián)系集n表明一個(gè)表明一個(gè)班級班級可包含多名可包含多名學(xué)生學(xué)生，但一名，但一名學(xué)生學(xué)生只屬于一個(gè)只屬于一個(gè)班級班級 定義聯(lián)系集及屬性定義聯(lián)系集及屬性 n排課排課標(biāo)識標(biāo)識聯(lián)系集聯(lián)系集：課程課程與與開課班開課班弱實(shí)體集之間的弱實(shí)體集之間的一對多一對多聯(lián)系集聯(lián)系集n表明一門

54、表明一門課程課程可安排多個(gè)可安排多個(gè)開課班開課班，開課班號開課班號為為部分碼部分碼n選課選課聯(lián)系集聯(lián)系集：學(xué)生與開課班之間的：學(xué)生與開課班之間的多對多多對多聯(lián)系集聯(lián)系集n表明一個(gè)表明一個(gè)學(xué)生學(xué)生可選修多個(gè)可選修多個(gè)開課班開課班，且一個(gè)，且一個(gè)開課班開課班可包括多名可包括多名學(xué)生學(xué)生n聯(lián)系屬性為聯(lián)系屬性為成績成績n任教任教聯(lián)系集聯(lián)系集：教師教師與與開課班開課班之間的之間的多對多多對多聯(lián)系集聯(lián)系集n表明一表明一教師教師可任教多個(gè)可任教多個(gè)開課班開課班，且一，且一開課班開課班可安排多名可安排多名教師教師任教任教n聯(lián)系屬性為聯(lián)系屬性為任教角色任教角色n排時(shí)間排時(shí)間標(biāo)識標(biāo)識聯(lián)系集聯(lián)系集：開課班開課班與與

55、時(shí)間安排時(shí)間安排弱實(shí)體集之間的弱實(shí)體集之間的一對多一對多聯(lián)系集聯(lián)系集n表明一個(gè)表明一個(gè)開課班開課班可安排多個(gè)可安排多個(gè)上課時(shí)間上課時(shí)間，上課時(shí)間上課時(shí)間為為部分碼部分碼 定義聯(lián)系集及屬性定義聯(lián)系集及屬性 n排教室排教室聯(lián)系集聯(lián)系集：弱實(shí)體集：弱實(shí)體集時(shí)間安排時(shí)間安排與與教室教室之間的之間的多對一多對一聯(lián)系集聯(lián)系集n表明多個(gè)表明多個(gè)上課時(shí)間上課時(shí)間可安排在同一個(gè)可安排在同一個(gè)教室教室上課，但一個(gè)上課，但一個(gè)教室教室在一個(gè)在一個(gè)上課時(shí)間上課時(shí)間只能安排一個(gè)只能安排一個(gè)開課班開課班上課上課n指導(dǎo)指導(dǎo)聯(lián)系集聯(lián)系集：實(shí)體集：實(shí)體集教師教師與與研究生研究生之間的之間的一對多一對多聯(lián)系集聯(lián)系集n表明一表明一

56、教師教師可指導(dǎo)多名可指導(dǎo)多名研究生研究生，但一名，但一名研究生研究生只能安排一名指導(dǎo)只能安排一名指導(dǎo)教師教師n先修要求先修要求聯(lián)系集聯(lián)系集：由：由具有具有先修課程先修課程角色和具有角色和具有主課程主課程角色的角色的課程課程實(shí)體之間的實(shí)體之間的一對多一對多聯(lián)系集聯(lián)系集n表明一門表明一門主課程主課程至多指定一門至多指定一門先修課程先修課程，但一門，但一門先修課程先修課程可對應(yīng)可對應(yīng)于多門于多門主課程主課程 n錄入成績錄入成績聯(lián)系集聯(lián)系集：實(shí)體集實(shí)體集教師教師與聯(lián)系集與聯(lián)系集選課選課之間的之間的一對多一對多聯(lián)系集聯(lián)系集 n聯(lián)系屬性為聯(lián)系屬性為錄入日期錄入日期ISA本科生本科生研究生研究生選課選課錄入

57、成績錄入成績錄入日期包含包含班級班級設(shè)置設(shè)置圖圖4-38 簡化的大學(xué)選課系統(tǒng)簡化的大學(xué)選課系統(tǒng)E-R圖圖時(shí)間安排時(shí)間安排排時(shí)間排時(shí)間教師教師任教任教任教角色 聘用聘用聘用日期學(xué)院學(xué)院歸屬歸屬開課班開課班排課排課課程課程先修要求先修要求主課程先修課程指導(dǎo)指導(dǎo)排教室排教室教室教室學(xué)生學(xué)生成績選課選課 定義數(shù)據(jù)字典定義數(shù)據(jù)字典 n學(xué)院學(xué)院(Institute)實(shí)體集的數(shù)據(jù)字典如圖實(shí)體集的數(shù)據(jù)字典如圖4-39所示所示 屬性名屬性名含義含義類別類別域及約束域及約束實(shí)例實(shí)例instituteNo學(xué)院編號學(xué)院編號 主碼主碼char(2)，由2位字母組成，代表學(xué)院的縮寫。不允許取空值CSinstituteNa

58、me學(xué)院名稱學(xué)院名稱varchar(30)，不允許取空值計(jì)算機(jī)學(xué)院instituteAddress學(xué)院地址學(xué)院地址varchar(40)麥廬校園薈廬樓圖圖4-39 學(xué)院學(xué)院(Institute)實(shí)體集的數(shù)據(jù)字典實(shí)體集的數(shù)據(jù)字典 定義數(shù)據(jù)字典定義數(shù)據(jù)字典 n學(xué)生學(xué)生(Student)實(shí)體集的數(shù)據(jù)字典如圖實(shí)體集的數(shù)據(jù)字典如圖4-41所所示示 屬性名屬性名含義含義類別類別域及約束域及約束實(shí)例實(shí)例studentNo學(xué)號學(xué)號主碼主碼char(10)，由10位數(shù)字字符組成，其中第1位數(shù)字代表學(xué)生類別，如：1-本科生，2-碩士研究生，3-博士研究生，4-獨(dú)立學(xué)院本科生，5-?？粕?；接下來4位數(shù)字代表入學(xué)年份

59、，最后5位數(shù)字為序號。不允許取空值1201100258studentName姓名姓名varchar(20)，不允許取空值李小勇sex性別性別char(2)，取值范圍：男, 女男birthday出生日期出生日期datetime1992-09-09phoneNumber電話號碼電話號碼多值多值varchar(13)，每個(gè)電話號碼由數(shù)字字符加連字符-組成186079199999rovince省份省份復(fù)合復(fù)合varchar(20)，復(fù)合屬性家庭住址的成分湖北省city城市城市復(fù)合復(fù)合varchar(20)，復(fù)合屬性家庭住址的成分武漢市street街道街道復(fù)合復(fù)合varcha

60、r(20)，復(fù)合屬性家庭住址的成分中山路56號圖圖4-41 學(xué)生學(xué)生(Student)實(shí)體集的數(shù)據(jù)字典實(shí)體集的數(shù)據(jù)字典 定義數(shù)據(jù)字典定義數(shù)據(jù)字典 n選課選課(Enroll)聯(lián)系集的數(shù)據(jù)字典如圖聯(lián)系集的數(shù)據(jù)字典如圖4-47所示所示 屬性名屬性名含義含義類別類別域及約束域及約束實(shí)例實(shí)例score成績成績smallint，0100之間的整數(shù)95recordDate錄入日期錄入日期 聯(lián)系聯(lián)系datetime，它是選課選課聯(lián)系集與教師教師實(shí)體集之間的多對一聯(lián)系集錄入成績錄入成績的聯(lián)系屬性2011-07-08圖圖4-47 選課選課(Enroll)聯(lián)系集的數(shù)據(jù)字典聯(lián)系集的數(shù)據(jù)字典目目 錄錄4.6數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過