數(shù)據(jù)庫建模ER模型

1、. 第第4 4章章 數(shù)據(jù)庫建模數(shù)據(jù)庫建模 ( (實體實體- -聯(lián)系模型聯(lián)系模型) ) .目目 錄錄4.6數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程 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)計實例數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計實例大學(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)計邏輯設(shè)計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)計過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程概述概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計即是數(shù)據(jù)建模過程。數(shù)據(jù)庫設(shè)計即是數(shù)據(jù)建模過程。數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型就是對現(xiàn)實世界的模擬。就是對現(xiàn)實世界的模擬。通過數(shù)據(jù)模型可以對現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)特征進行通過數(shù)據(jù)模型可以對現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)特征進行抽象抽象 根

2、據(jù)數(shù)據(jù)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)實世界中客觀對象的抽象過程現(xiàn)實世界認識抽象DBMS支持的邏輯模型DBMS支持的物理模型邏輯機器世界物理機器世界.數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程概述需求分析需求分析物理設(shè)計物理設(shè)計 概念設(shè)計概念設(shè)計 邏輯設(shè)計邏

3、輯設(shè)計 模式求精模式求精 應(yīng)用與安全設(shè)計應(yīng)用與安全設(shè)計 .需求分析需求分析 n整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程的基礎(chǔ)，也是最困難和整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程的基礎(chǔ)，也是最困難和耗時的一步。耗時的一步。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)n.n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)計者同應(yīng)用領(lǐng)域的專家方法：數(shù)據(jù)庫設(shè)計者同應(yīng)用領(lǐng)域的專家和用戶進行深入溝通和交流。和用戶進行深入溝通和交流。n結(jié)果：形成用戶的結(jié)果：形成用戶的需

4、求規(guī)格說明書需求規(guī)格說明書。需求分析需求分析 .概念設(shè)計概念設(shè)計 n概念設(shè)計是根據(jù)需求分析中得到的信息，運用適當(dāng)?shù)母拍钤O(shè)計是根據(jù)需求分析中得到的信息，運用適當(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)實世界的這樣一種認識：。該模型是基于對現(xiàn)實世界的這樣一種認識：世界世界由一組稱作實體的基本對象及這些對象間的聯(lián)系組成。由一組稱作實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)實世界中概念的含義和相互關(guān)聯(lián)映射

5、到數(shù)據(jù)庫概念模型，因此許多數(shù)據(jù)庫設(shè)計工具都利用了數(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模型模型進行進行數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計，其目，其目的是通過的是通過實體實體、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（實體、聯(lián)系及屬性）圖（實體、聯(lián)系及屬性） 概念設(shè)計概念設(shè)計 .邏輯設(shè)計邏輯設(shè)計 n本步驟是將數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計轉(zhuǎn)化為所選擇本步驟是將數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計轉(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)

6、據(jù)模型邏輯數(shù)據(jù)模型，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（本書重點討論）（本書重點討論）n面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο髇XML.物理設(shè)計物理設(shè)計 n考慮數(shù)據(jù)庫要支持的負載和應(yīng)用需求，為邏考慮數(shù)據(jù)庫要支持的負載和應(yīng)用需求，為邏輯數(shù)據(jù)庫選取一個最適合現(xiàn)實應(yīng)用的物理結(jié)輯數(shù)據(jù)庫選取一個最適合現(xiàn)實應(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，并進行改進

7、和優(yōu)化。并進行改進和優(yōu)化。n需求分析與概念設(shè)計是根據(jù)需求分析與概念設(shè)計是根據(jù)主觀認識主觀認識進行的，但模進行的，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)邏輯模式進行優(yōu)化。對相關(guān)邏輯模式進行優(yōu)化。 .應(yīng)用與安全設(shè)計應(yīng)用與安全設(shè)計 一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)必須指出一個數(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每個用戶在每個過程中扮演什么樣的角色？每個用戶在每個過程中扮演什么樣的角色？n對于每個角色，他們能夠存取數(shù)據(jù)庫的哪些部分對于每個角色，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

8、部分？完整的數(shù)據(jù)庫設(shè)計是不可能一蹴而就的，完整的數(shù)據(jù)庫設(shè)計是不可能一蹴而就的，它往往是上述它往往是上述6 6個步驟的不斷反復(fù)的過程個步驟的不斷反復(fù)的過程! ! . 需求分析需求分析物理設(shè)計物理設(shè)計 概念設(shè)計概念設(shè)計 邏輯設(shè)計邏輯設(shè)計 模式求精模式求精 應(yīng)用與安全設(shè)計應(yīng)用與安全設(shè)計 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)計過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程 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)計實例數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計實例大學(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)計邏輯設(shè)計E-R模型轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型模型轉(zhuǎn)化為關(guān)系模型.實體與實體集

9、實體與實體集 n實體實體是是客觀世界中可區(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實體特征：實體特征：n獨立存在。獨立存在。n可區(qū)別于其它實體?？蓞^(qū)別于其它實體。n實體可以是實體可以是有形的、實在的有形的、實在的事物，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、一個專業(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)是組織或機構(gòu)但是，二者都應(yīng)是組織或機構(gòu)“感興趣感興趣”的事物。的事物。 n實

10、體集實體集是是具有相同類型及相同性質(zhì)具有相同類型及相同性質(zhì)(或?qū)傩曰驅(qū)傩?的實體組成的集合的實體組成的集合. 屬屬 性性 n屬性屬性是是實體集中每個實體都具有的特征描述實體集中每個實體都具有的特征描述。n一實體集中所有實體都具有相同的屬性。一實體集中所有實體都具有相同的屬性。n例如，例如，學(xué)生學(xué)生實體集中的每個實體都具有：實體集中的每個實體都具有： 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對每個屬性來說，一個實體都擁有自己的對每個屬性來說，一個實體都擁有自己的屬性值屬性值

11、。 n每個屬性所允許的取值范圍或集合稱為該每個屬性所允許的取值范圍或集合稱為該屬性的域?qū)傩缘挠颉?圖圖4-1 學(xué)生學(xué)生實體集的屬性域及學(xué)生李小勇的屬性值實體集的屬性域及學(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例實例 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-獨立學(xué)院本科生，獨立學(xué)院本科生，5-?？粕唤酉聛韺？粕?；接下來4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。

12、不允許取空值 1201100258 姓名姓名 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) 計算機科學(xué)與技術(shù)計算機科學(xué)與技術(shù) 電話號碼電話號碼 多值屬性多值屬性 varchar(13)，每個電話號碼由數(shù)字字符加，每個電話號碼由數(shù)字字符加連字符連字符-組成組成 家庭地址家庭地址

13、 復(fù)合屬性復(fù)合屬性 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)合屬性是指可以進一步劃分為更小部分的屬性。是指可以進一步劃分為更小部分的屬性。n學(xué)生學(xué)生實體集的實體集的家庭住址家庭住址可以進一步設(shè)計成包括可以進一步設(shè)計成包括省省份、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

14、屬性 n如果某屬性對一個特定實體任何時候都只能有單如果某屬性對一個特定實體任何時候都只能有單獨的一個值，則稱該屬性為獨的一個值，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由于一個學(xué)生可能有由于一個學(xué)生可能有0個、個、1個或多個電話號碼個或多個電話號碼(如實驗室電話、宿舍電話、移動電話等如實驗室電話、宿舍電話、移動電話等)，因，因此此學(xué)生學(xué)生實體集的實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實體(集集)派派生出來。生出來。n一個

15、一個學(xué)生學(xué)生的的年齡年齡屬性的值，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)前日期計算得到。計算得到。 n學(xué)生學(xué)生實體集的實體集的已修學(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)分合計程的學(xué)分合計)屬性的值，它可以通過統(tǒng)計該屬性的值，它可以通過統(tǒng)計該學(xué)生學(xué)生所選修所選修所有所有課程課程實體的實體的學(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)實體在某個屬性上沒有值時可使用當(dāng)實體在某個屬性上沒有值時可使用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

16、專業(yè)(所學(xué)專業(yè)所學(xué)專業(yè)的值未知的值未知)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，則認為該值是缺失，則認為該值是缺失的的(即即值未知值未知)。.實體集及屬性的實體集及屬性的E-R圖表示圖表示n在在E-R圖中，實體集和屬性分別表示如下：圖中，實體集和屬性分別表示如下：n實體集實體集矩陣矩陣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屬性與實體之間屬性與實體之間連線連線 .圖圖4-2 學(xué)生學(xué)生實體集實體集 E-R

17、圖表示圖表示圖圖4-3 課程課程實體集實體集 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)換為多個單值屬性進行建模。例如，可將將多值屬性轉(zhuǎn)換為多個單值屬性進行建模。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、實驗室電移動電話、宿舍電話、實驗室電話、家庭電話話、家庭電話4個單值屬性，如圖個單值屬性，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驗室電話家庭電話學(xué)號學(xué)號姓名性別出生日期年齡所在班級所

18、學(xué)專業(yè)圖圖4-4 學(xué)生學(xué)生實體集中的實體集中的多值屬性多值屬性轉(zhuǎn)換為多個轉(zhuǎn)換為多個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)是指多個實體間的相互關(guān)聯(lián)，是指多個實體間的相互關(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)個實體集上的個實體集上的數(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

19、中的實體角色多聯(lián)系與聯(lián)系中的實體角色 n多聯(lián)系多聯(lián)系：在相同的實體集上可能存在多個不同的聯(lián)系集在相同的實體集上可能存在多個不同的聯(lián)系集。如。如教師教師與與學(xué)生學(xué)生實體集之間同時存在實體集之間同時存在授課授課、指導(dǎo)指導(dǎo)聯(lián)系集。聯(lián)系集。 n角色角色：實體在聯(lián)系中的作用實體在聯(lián)系中的作用。如。如課程課程實體集中的實體集中的2門課程實門課程實體體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，分別表示實體所，分別表示實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

20、先修要求主課程主課程先修課程先修課程.目目 錄錄4.6數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程 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)計實例數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計實例大學(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)計邏輯設(shè)計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（實體聯(lián)系）映射約束（實體聯(lián)系） n映射基數(shù)映射基數(shù)n實體集中的一個實體通過一個聯(lián)系集能同時與另一實體集

21、中的一個實體通過一個聯(lián)系集能同時與另一個實體集相個實體集相聯(lián)系的實體數(shù)目聯(lián)系的實體數(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） 實體集實體集A A中的每一個實體，若實體集中的每一個實體，若實體集B B中中至多至多只有一個實體與之聯(lián)系，反之亦然，則只有一個實體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實體集稱實體集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） 實體集實

22、體集A A中一個實體可以同中一個實體可以同B B中任意數(shù)目中任意數(shù)目( (可以為可以為0)0)的實體相聯(lián)系，而的實體相聯(lián)系，而B B中一個實體至中一個實體至多多( (允許不允許不) )同同A A中一個實體相聯(lián)系。中一個實體相聯(lián)系。.多對多聯(lián)系（多對多聯(lián)系（m m：n n）n實體集實體集A A中的每一個實體，若實體集中的每一個實體，若實體集B B中有中有n(n=0)n(n=0)個實體與之聯(lián)系，反之，實體集個實體與之聯(lián)系，反之，實體集B B中的每一個實體，實體集中的每一個實體，實體集A A中有中有m(m=0)m(m=0)個個實體與之聯(lián)系，則稱實體集實體與之聯(lián)系，則稱實體集A A與與B B是多對多是

23、多對多聯(lián)系，記作聯(lián)系，記作n:mn:m。 .例如：籃球比賽中球隊與場上隊長之間具有一對一的聯(lián)系；球隊與場上隊長之間具有一對一的聯(lián)系；n隊長與隊員之間具有一對多的聯(lián)系；隊長與隊員之間具有一對多的聯(lián)系；n隊員與裁判之間為多對多的聯(lián)系。隊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”方實體集，線段方實體集，線段“”表表示參與聯(lián)系集中的示參與聯(lián)系集中的“多多”方實體集。方實體集。 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

24、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實體集的碼實體集的碼 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，可能存在多個候選碼。給定一組屬性集，可能存在多個候選碼。n假設(shè)假設(shè)學(xué)生學(xué)生實體集中不存在同名的學(xué)生，則實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

25、用來唯一區(qū)分學(xué)生可以用來唯一區(qū)分學(xué)生 ，因此它們都可以作為，因此它們都可以作為學(xué)生學(xué)生實實體集的候選碼。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候選碼和超碼候選碼和超碼是實體集是實體集客觀存在的特性客觀存在的特性，它們表示實體集，它們表示實體集中任意兩個實體不允許在碼屬性上有相同的值。中任意兩個實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)計者主觀選中、用來區(qū)分同一實體集中被數(shù)據(jù)庫設(shè)計者主觀選中、用來區(qū)分同一實體集中不同實體的候選碼不同實體的候選碼。.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

26、置 n當(dāng)一實體集存在多個候選碼時，主碼選擇原則：當(dāng)一實體集存在多個候選碼時，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選擇選擇包含單個屬性包含單個屬性的碼，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 每一個每一個聯(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，并選擇其中的一個候選碼作為一個

27、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，用于唯一標(biāo)識該聯(lián)系集中的一個聯(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是一個涉及實體集是一個涉及實體集E1，E2， ，En的的聯(lián)系集聯(lián)系集，PK(Ei)代表構(gòu)成實體集代表構(gòu)成實體集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的一個的一個聯(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)系集的一個的一個超碼超碼。.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

28、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實體集的主碼實體集的主碼；n一對多一對多(多對一多對一)：主碼由主碼由“多多”的一方實體集的的一方實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)系集中所有實體集的主碼所有實體集的主碼組成。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體集可安置于任一邊的實體集上；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體集上；安置在多的那

29、一邊的實體集上； n多對多聯(lián)系集的屬性：多對多聯(lián)系集的屬性：它是描述相關(guān)聯(lián)實體集間它是描述相關(guān)聯(lián)實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)的實體集上去。集上，不能放到相關(guān)聯(lián)的實體集上去。 .目目 錄錄4.6數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程 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)計實例數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計實例大學(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)計邏輯設(shè)計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忠實性忠實性n設(shè)計應(yīng)設(shè)計應(yīng)忠實于應(yīng)用

30、需求忠實于應(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。即實體集、屬性、聯(lián)系集都的原則。即實體集、屬性、聯(lián)系集都應(yīng)當(dāng)反映現(xiàn)應(yīng)當(dāng)反映現(xiàn)實世界實世界及根據(jù)所了解的現(xiàn)實世界去建模。及根據(jù)所了解的現(xiàn)實世界去建模。 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？如果規(guī)定一個開課班可的聯(lián)系集？如果規(guī)定一個開課班可能安排多名教師共同任教，則能安排多名教師共同任教，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)實驗導(dǎo)實驗”、“輔導(dǎo)輔導(dǎo)”等等)。 教師教師任任

31、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) 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 忠實性忠實性l設(shè)計應(yīng)設(shè)計應(yīng)忠實于應(yīng)用需求忠實于應(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。即實體集、屬性、聯(lián)系集都即實體集、屬性、聯(lián)系集都應(yīng)當(dāng)反映現(xiàn)實世界應(yīng)當(dāng)反映現(xiàn)實世界及根據(jù)所了及根據(jù)所了解的現(xiàn)實世界去建模。解的現(xiàn)實世界去建模。 n 簡單性簡單性l除非有絕對需要，否則不要在設(shè)計中增加更多成分；除非有絕對需要，否則不要在設(shè)計中增加更多成分；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

32、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：一個對象只存放在一個地方一個對象只存放在一個地方.選擇實體集還是屬性選擇實體集還是屬性 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屬性不能和其它實體相聯(lián)系屬性不能和其它實體相聯(lián)系。n如，如，開課班開課班弱實體集中的弱實體集中的上課地點上課地點，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

33、量等，則需將屬性等，則需將屬性上課地點上課地點轉(zhuǎn)化為實體集轉(zhuǎn)化為實體集教室教室，以實現(xiàn)教室管理功能。，以實現(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)期教室教室排時間排時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間.選擇實體集還是屬性選擇實體集還是屬性n選擇實體集還是屬性常犯選擇實體集還是屬性常犯兩個錯誤兩個錯誤：n將一實體集的主碼作為另一實體集的屬性，而不是將一實體集的主碼作為另一實體集的屬性，而不是使用使用聯(lián)系聯(lián)系；n將相關(guān)實體集的主碼屬性作為將相關(guān)實體集的主碼屬性作為聯(lián)系集的屬性聯(lián)系集的屬性。因為。因為聯(lián)系集已隱含了實體集的主碼屬性。聯(lián)系集已

34、隱含了實體集的主碼屬性。.選擇實體集還是聯(lián)系集選擇實體集還是聯(lián)系集 n一事物是描述為實體集還是聯(lián)系集并沒有一個絕對一事物是描述為實體集還是聯(lián)系集并沒有一個絕對的標(biāo)準。的標(biāo)準。n通常原則通常原則：n實體對應(yīng)于現(xiàn)實世界中實際存在的事物實體對應(yīng)于現(xiàn)實世界中實際存在的事物，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，可作為實體集建是名詞，可作為實體集建模。模。n聯(lián)系對應(yīng)的概念一般為一種動作，即描述實體間聯(lián)系對應(yīng)的概念一般為一種動作，即描述實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)計過

35、程數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程nE-R模型模型n實體、屬性與實體集（實體、屬性與實體集（復(fù)合、多值屬性復(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)計原則模型設(shè)計原則n忠實性、簡單性、避免冗余忠實性、簡單性、避免冗余n選擇選擇實體集實體集還是還是屬性屬性？n選擇選擇實體集實體集還是還是聯(lián)系集聯(lián)系集？需求分析需求分析物理設(shè)計物理設(shè)計 概念設(shè)計概念設(shè)計 邏輯設(shè)計邏輯設(shè)計 模式求精模式求精 應(yīng)用與安全設(shè)計應(yīng)用與安全設(shè)計 .目目 錄錄4.6數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程 4.1E-R模型基本概念及表示模型基本概念

36、及表示4.2約束約束4.3概念設(shè)計實例概念設(shè)計實例大學(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)計邏輯設(shè)計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)計任務(wù)概念設(shè)計任務(wù) n概念設(shè)計概念設(shè)計(即即E-R模型設(shè)計模型設(shè)計)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定義定義實體集實體集及屬性，實體集的及屬性，實體集的主碼主碼，用，用E-R圖及圖及數(shù)數(shù)據(jù)字典據(jù)字典描述被建模的實體集；描述被建模的實體集；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，實體的角色，基數(shù)及參與約束，實體

37、的角色，并用并用E-R圖描述被圖描述被建模的聯(lián)系集；建模的聯(lián)系集；. 概念設(shè)計任務(wù)概念設(shè)計任務(wù) nE-R圖三要素：實體集、屬性和聯(lián)系集。圖三要素：實體集、屬性和聯(lián)系集。n用長方形表示實體用長方形表示實體n橢圓形表示屬性，并用無向邊把實體與其屬性連接橢圓形表示屬性，并用無向邊把實體與其屬性連接起來起來n菱形表示實體間的聯(lián)系菱形表示實體間的聯(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”方實體集，線方實體集，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”方實體集。方實體集。 .大學(xué)選課管理系統(tǒng)需求分析大學(xué)選課管理系統(tǒng)

38、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教學(xué)班？誰來任教？上課時間與教室安排個教學(xué)班？誰來任教？上課時間與教室安排) )、選修及成績進行集中管理選修及成績進行集中管理，以實現(xiàn)，以實現(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

39、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)的功能需求分析n學(xué)院基本信息管理：學(xué)院基本信息管理：學(xué)院基本信息錄入、維護與查詢學(xué)院基本信息錄入、維護與查詢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、維護與查詢班級基本信息錄入、維護與查詢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、維護與查詢學(xué)生基本信息錄入、維護與查詢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、維護與查詢教師基本信息錄入、維護與查詢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、維護與查詢課程基本信息錄入、維護與查詢n教室基本信息管理：教室基本信息

40、管理：教室基本信息錄入、維護與查詢教室基本信息錄入、維護與查詢.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)的功能需求分析n排課管理：排課管理：根據(jù)開課計劃實現(xiàn)自動或半自動的排課根據(jù)開課計劃實現(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、

41、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、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)計學(xué)生實體集中屬為派生屬性，它的值可通過統(tǒng)計學(xué)生實體集中屬于該班學(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，如可能有多個，如宿舍電話宿舍電話、實驗室電話實驗室電話、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)

42、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，不作為存儲屬性n學(xué)生學(xué)生可進一步分可進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人個人興趣興趣，研究生研究生需記錄需記錄研究方向研究方向n一個一個班級班級有多名有多名學(xué)生學(xué)生，但一個，但一個學(xué)生學(xué)生只能屬于某一個只能屬于某一個班級班級n一個一個教師教師可以指導(dǎo)多名可以指導(dǎo)多名研究生研究生，但一個，但一個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、課時課時、學(xué)分）學(xué)分）n一個

43、一個學(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個學(xué)院學(xué)院n課程課程之間需設(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一個一個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任教多也可同時任教多個個開課班開課班n一個一個開課班開課班被多

44、名被多名學(xué)生學(xué)生選修，每個選修，每個學(xué)生學(xué)生可選修多可選修多個個開課班開課班n一個一個學(xué)生學(xué)生同一學(xué)期同一學(xué)期不能選修不能選修同一門課程同一門課程的同一個的同一個開課班開課班多次；也不能選修多次；也不能選修同一門課程同一門課程的多個不同的多個不同開課班開課班.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一個一個教室教室可安排多個可安排多個開課班開課班，一個，一個開課班開課班可安排可安排多個多個時間時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

45、或不同的教室教室n一個一個教室教室在在同一時間段同一時間段不允許安排多個不允許安排多個開課班開課班上上課課 （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的多個開課班開課班除外：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一個一個學(xué)生學(xué)生在在同一時間段同一時間段不允許選修多個不允許選修多個開課班開課班 （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間段同一時間段安排多個安排多個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)

46、定的時考試結(jié)束后，需在規(guī)定的時間內(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主要實體集有：主要實體集有：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)期該課程課程實際開設(shè)實際開設(shè)的若干個的若干個開課班開課班中進行選修；中進行選修；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)的開課班開課班進行分配；進行分配；n學(xué)生學(xué)生通過選修某個通過選修某個開課班開課班來明確是哪位來明確是哪

47、位(些些)教師教師給其授課；給其授課；n一個一個學(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體集，它依賴于弱實體集，它依賴于課程課程實體集實體集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)的某個是指選擇為其所開設(shè)的某個開課班開課班l(xiāng)某個某個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

48、師教師之間的之間的授課聯(lián)系就轉(zhuǎn)化為通過授課聯(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)系來間與教師之間的任教聯(lián)系來間接關(guān)聯(lián)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 上課時間上課時間、上課地點上課地點的建模的建模l假設(shè)一個開課班可能安排多個時間上課，且不同時間可能假設(shè)一個開課班可能安排多個時間上課，且不同時間可能安排在相同的或不同的教室上課，則安排在相同的或不同的教室上課，則排時間教室排時間教室聯(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

49、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)期教室教室排時間排時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間開課班開課班教室教室排時間排時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間安排時間安排排教室排教室上課時間上課時間年份學(xué)期開課班號開課班號.n 學(xué)生學(xué)生實體集的實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

50、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) 通過通過聯(lián)系實體集聯(lián)系實體集的的E-R建模建模成績成績開課班開課班開課班開課班. 定義實體集及屬性定義實體集及屬性 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

51、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：個人興趣個人興趣n研究生研究生：研究方向研究方向. 定義實體集及屬性定義實體集及屬性 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、課時數(shù)課時數(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

52、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)是派生屬性是派生屬性 n時間安排時間安排：上課時間上課時間n上課時間上課時間為為部分碼部分碼，能夠區(qū)分，能夠區(qū)分同一個同一個開課班開課班的的不同上課時間不同上課時間. 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：實體集：實體集學(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表明一個表明一個學(xué)院學(xué)院可設(shè)置多個可設(shè)置多個班級班級，但一個，但一個班級班級只屬于一個只屬于一個學(xué)院學(xué)院n歸屬歸屬聯(lián)系集聯(lián)系集：實體集：實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

53、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只歸屬于一個學(xué)院學(xué)院，但一個，但一個學(xué)院學(xué)院可管理多門可管理多門課程課程n聘用聘用聯(lián)系集聯(lián)系集：實體集學(xué)院與教師之間的：實體集學(xué)院與教師之間的一對多一對多聯(lián)系集聯(lián)系集n表明一個表明一個學(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只能受聘于一個學(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：實體集：實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表明一個表明一個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)生只屬于一個只屬于一個班級班級. 定義聯(lián)系集及屬性定義聯(lián)系

54、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體集之間的弱實體集之間的一對多一對多聯(lián)系集聯(lián)系集n表明一門表明一門課程課程可安排多個可安排多個開課班開課班，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表明一個表明一個學(xué)生學(xué)生可選修多個可選修多個開課班開課班，且一個，且一個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可任教多個開課班開課班，且一，且一開課班開課

55、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排時間排時間標(biāo)識標(biāo)識聯(lián)系集聯(lián)系集：開課班開課班與與時間安排時間安排弱實體集之間的弱實體集之間的一對多一對多聯(lián)系集聯(lián)系集n表明一個表明一個開課班開課班可安排多個可安排多個上課時間上課時間，上課時間上課時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：弱實體集：弱實體集時間安排時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表明多個表明多個上課時間上課時間可安排在同一個可安排在同一個教室教室上課，但一個上課，但一個教室教室在一個在一個上課時間上課時間只能安排一個只能安排一個開

56、課班開課班上課上課n指導(dǎo)指導(dǎo)聯(lián)系集聯(lián)系集：實體集：實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體之間的實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：實體集實體集教師教師與聯(lián)系集與聯(lián)

57、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圖圖時間安排時間安排排時間排時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)實體集的數(shù)據(jù)字典如圖實體集的數(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例實例

58、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CSinstituteName學(xué)院名稱學(xué)院名稱varchar(30)，不允許取空值計算機學(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)實體集的數(shù)據(jù)字典實體集的數(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)實體集的數(shù)據(jù)字典如圖實體集的數(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例實例studentNo學(xué)號學(xué)號主碼主碼char(10)，由10位數(shù)字字符組成

59、，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-獨立學(xué)院本科生，5-?？粕唤酉聛?位數(shù)字代表入學(xué)年份，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)，每個電話號碼由數(shù)字字符加連字符-組成9，province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v

60、archar(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varchar(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)實體集的數(shù)據(jù)字典實體集的數(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例實例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