電子課件數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)與應(yīng)用（微課版 第3版）第8章

1、 內(nèi)容可修改電子課件數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)與應(yīng)用（微課版 第3版）第8章第8章 實(shí)體-聯(lián)系模型 建立數(shù)據(jù)庫(kù)的流程需求分析階段概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)階段數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)階段8.1 基本的實(shí)體-聯(lián)系模型概念模型用于信息世界的建模，是現(xiàn)實(shí)世界到信息世界的第一層抽象， 是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的有力工具，也是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員和用戶 之間進(jìn)行交流的語(yǔ)言。概念模型描述現(xiàn)實(shí)世界的事物以及事物之間的關(guān)系概念模型一方面應(yīng)該具有較強(qiáng)的語(yǔ)義表達(dá)能力，能夠方便、直接地表達(dá) 應(yīng)用中的各種業(yè)務(wù)規(guī)則，另一方面它還應(yīng)該簡(jiǎn)單、清晰、易于用戶理解。 8.1 基本的實(shí)體-聯(lián)系模型概念模型的表示方法：實(shí)體-

2、聯(lián)系方法：實(shí)體描述事物，聯(lián)系描述事物之間的關(guān)系統(tǒng)一建模語(yǔ)言（Unified Modeling Language）：類描述事物 類之間的關(guān)聯(lián)描述事物之間的關(guān)系 8.1.1 基本概念：實(shí)體和實(shí)體型 實(shí)體是現(xiàn)實(shí)世界具體的事物，具有相同性質(zhì)的實(shí)體組成了實(shí)體型 例如：汽車、學(xué)生是實(shí)體型，一輛具體的汽車、一個(gè)名叫張大民的學(xué)生分別 是汽車和學(xué)生的實(shí)體。實(shí)體型和實(shí)體的關(guān)系如同面向?qū)ο蟾拍钪蓄惡蛯?duì)象的關(guān)系。實(shí)體-聯(lián)系模型的“實(shí)體”二字實(shí)際上是指實(shí)體型。 8.1.1 基本概念：屬性每個(gè)實(shí)體型都有一組屬性，表示實(shí)體型的性質(zhì)和特征。每個(gè)屬性都有一個(gè)名稱，常用名詞作為名稱。每個(gè)屬性都有一個(gè)取值范圍，叫作域。實(shí)體型的每個(gè)

3、屬性在其域上取一個(gè)值，就得到了一個(gè)實(shí)體。8.1.1 基本概念：屬性的分類原子屬性：學(xué)號(hào)、身高.復(fù)合屬性：住址、獎(jiǎng)勵(lì).原始屬性：姓名、出生日期.派生屬性：從其他屬性經(jīng)過(guò)計(jì)算得到 例如，年齡這一屬性的值等于當(dāng)前日期減去出生日期。單值屬性：學(xué)號(hào)、出生日期.多值屬性：聯(lián)系電話、工資單8.1.1 基本概念：碼及特點(diǎn)如果實(shí)體型的所有實(shí)體在一組（或一個(gè)）屬性上的取值各不相同，則這組屬性叫作碼（Key），即唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的一組（或一個(gè)）屬性。 唯一性：學(xué)生的學(xué)號(hào)屬性是碼，因?yàn)閷W(xué)校保證給每個(gè)學(xué)生一個(gè)唯一的編號(hào)， 姓名不能作為碼，因?yàn)橥ǔ?huì)有重名的學(xué)生，即使現(xiàn)在學(xué)校中沒(méi)有重名 的學(xué)生，姓名也不宜作為碼，誰(shuí)能保證將來(lái)

4、沒(méi)有重名的學(xué)生呢？ 最小性：從碼中去掉任何一個(gè)屬性后就不再具有唯一性 包含碼的任意屬性組的取值肯定是唯一的，但不具有最小性，叫做超碼8.1.1 基本概念：主碼、候選碼如果一個(gè)實(shí)體型有多個(gè)碼，則從中選取一個(gè)作為實(shí)體型的碼，叫作主碼其他的碼叫作候選碼例如，學(xué)生實(shí)體型的學(xué)號(hào)和身份證號(hào)都可以作為碼 學(xué)生管理系統(tǒng)會(huì)選擇學(xué)號(hào)作為主碼8.1.1 基本概念：實(shí)體型的圖形化描述8.1.1 基本概念：聯(lián)系和聯(lián)系型聯(lián)系描述實(shí)體之間的關(guān)系，聯(lián)系型描述實(shí)體型之間的關(guān)系例如，學(xué)生和班級(jí)之間聯(lián)系型從屬于：8.1.1 基本概念：聯(lián)系型的屬性聯(lián)系型像實(shí)體型一樣具有屬性和碼 ，一般情況下，聯(lián)系型的碼由參與聯(lián)系的實(shí)體型的碼合并而成

5、 學(xué) 號(hào)課 程 號(hào)成 績(jī)200001211568020001131156892000256115693200001411568820000121024808.1.1 基本概念：聯(lián)系型的度聯(lián)系型關(guān)聯(lián)的實(shí)體型的個(gè)數(shù)叫作聯(lián)系型的度。只關(guān)聯(lián)一個(gè)實(shí)體型的聯(lián)系型叫作一元聯(lián)系型，有兩個(gè)實(shí)體型參與的聯(lián)系型叫作二元聯(lián)系型，以此類推。8.1.1 基本概念：聯(lián)系的分類（1）一對(duì)一聯(lián)系（11）如果對(duì)于實(shí)體型A 的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體型B 至多有一個(gè)（也可以沒(méi)有） 實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實(shí)體型A 與實(shí)體型B具有一對(duì)一聯(lián)系。 8.1.1 基本概念：聯(lián)系的分類（2）一對(duì)多聯(lián)系（1n）如果對(duì)于實(shí)體型A 的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體型

6、B 有n個(gè)實(shí)體（n0）與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體型B 的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體型A 至多只有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體型A 與實(shí)體型B 有一對(duì)多聯(lián)系。實(shí)體型A 為一端，實(shí)體型B 為多端 8.1.1 基本概念：聯(lián)系的分類（3）多對(duì)多聯(lián)系（mn） 如果對(duì)于實(shí)體型A 的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體型B 有n 個(gè)實(shí)體（n0）與之聯(lián)系， 反之，對(duì)于實(shí)體型B 的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體型A 也有m 個(gè)實(shí)體（m0）與 之聯(lián)系，則稱實(shí)體型A 與實(shí)體型B 具有多對(duì)多聯(lián)系。8.1.1 基本概念：基數(shù)約束基數(shù)約束是為了更精確地描述實(shí)體型的一個(gè)實(shí)體可以在一個(gè)聯(lián)系中出現(xiàn)的 次數(shù)，是對(duì)一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多聯(lián)系的細(xì)化基數(shù)約束用一個(gè)數(shù)對(duì)min.max

7、表示，0minmax。 例如，0.1，1.3，1.*，其中，*代表無(wú)窮大。另外，0.*可以簡(jiǎn)寫為*， n.n 可以簡(jiǎn)寫為n，如1.1可以表示為1。強(qiáng)制參與約束： min=1的約束，被施加基數(shù)約束的實(shí)體型的每個(gè)實(shí)體 都要參與聯(lián)系。非強(qiáng)制參與約束： min=0的約束，被施加基數(shù)約束的實(shí)體型的實(shí)體 可以出現(xiàn)在聯(lián)系中，也可以不出現(xiàn)在聯(lián)系中。8.1.1 基本概念：基數(shù)約束二元聯(lián)系的基數(shù)約束要標(biāo)注在遠(yuǎn)離施加約束的實(shí)體型，靠近參與聯(lián)系的另外一個(gè)實(shí)體型的位置。8.1.1 基本概念：基數(shù)約束三元聯(lián)系或多元聯(lián)系的基數(shù)約束要靠近需要施加約束的實(shí)體型 8.1.2 常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法：多值屬性例8.1 實(shí)體型課程具有編

8、號(hào)、名稱和預(yù)備課程3個(gè)屬性。因?yàn)橐婚T課程可能有或者沒(méi)有預(yù)備課程，可能有一門或者多門預(yù)備課程，所以預(yù)備課程是一個(gè)多值屬性。由于預(yù)備課程也是實(shí)體型課程的實(shí)體，可以把預(yù)備課程更改為一個(gè)聯(lián)系型 8.1.2 常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法：多值屬性例8.2 學(xué)生實(shí)體型有一個(gè)多值屬性：獎(jiǎng)勵(lì)，一個(gè)學(xué)生可以獲得零到多個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)，每項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)由獎(jiǎng)勵(lì)日期和獎(jiǎng)勵(lì)名稱組成，因此，獎(jiǎng)勵(lì)屬性還是一個(gè)復(fù)合屬性。把該屬性處理成一個(gè)聯(lián)系型8.1.2 常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法：屬性和聯(lián)系例8.3 學(xué)生實(shí)體型有屬性院系，表示一個(gè)學(xué)生在哪個(gè)院系學(xué)習(xí)。院系是另外一個(gè)實(shí)體型，因此，比較清楚的表示方法是去掉學(xué)生實(shí)體型的屬性院系，建立與實(shí)體型院系之間的聯(lián)系 8.1.

9、2 常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法：缺失聯(lián)系例8.4 學(xué)校為了便于管理，一般是由后勤部門把地點(diǎn)相對(duì)集中的若干間宿舍分配給一個(gè)院系，再由院系根據(jù)班級(jí)、個(gè)人愛(ài)好等因素給學(xué)生分派宿舍。 無(wú)法從學(xué)生就讀于院系和宿舍分配給院系兩個(gè)聯(lián)系中推導(dǎo)出某個(gè)學(xué)生就宿于哪個(gè)宿舍，所以，不能缺失使用這個(gè)聯(lián)系。 8.1.2 常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法：增加時(shí)間屬性例8.5 考慮產(chǎn)品的價(jià)格，由于市場(chǎng)變化，產(chǎn)品的價(jià)格不斷波動(dòng)，如果要記錄產(chǎn)品價(jià)格變化的歷史情況，E-R圖應(yīng)該怎樣畫？ 8.1.2 常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法：多種聯(lián)系在某些特殊情況下，需要在相同的實(shí)體型之間建立多個(gè)聯(lián)系。例如，教師和課程之間有兩個(gè)聯(lián)系：教師經(jīng)過(guò)認(rèn)證具備資格講授課程，說(shuō)明教師獲

10、得了講授某門課的資格；教師講授課程，描述教師在某學(xué)期講授一門課程。8.2.1 擴(kuò)充的實(shí)體-聯(lián)系模型：IsA聯(lián)系IsA聯(lián)系描述某些實(shí)體型是其他實(shí)體型的子類型。IsA聯(lián)系的一個(gè)最重要性質(zhì)是子類型實(shí)體型繼承了父類型實(shí)體型的所有屬性IsA聯(lián)系描述了對(duì)一個(gè)實(shí)體型的實(shí)體的一種分類方法8.2.1 IsA聯(lián)系的分類屬性分類屬性是父實(shí)體型的一個(gè)屬性，可以根據(jù)這個(gè)屬性的值把父實(shí)體型的實(shí)體分派到子實(shí)體型。8.2.1 IsA聯(lián)系的分類屬性不相交約束說(shuō)明了父實(shí)體型的一個(gè)實(shí)體能否同時(shí)是多個(gè)子實(shí)體型的實(shí)體， 如果可以的話，則子實(shí)體型互相相容，否則，子實(shí)體型互斥。 完備性約束約定父實(shí)體型的一個(gè)實(shí)體是否必須是某一個(gè)子類型實(shí)體型

11、的實(shí)體， 如果是，則叫作完全特化，否則，叫作部分特化。 完備性約束可以用文字說(shuō)明。8.2.2 擴(kuò)充的實(shí)體-聯(lián)系模型：part-of聯(lián)系Part-Of聯(lián)系即部分聯(lián)系，它表明某個(gè)實(shí)體型是另外一個(gè)實(shí)體型的一部分獨(dú)占：必須作為一個(gè)整體存在非獨(dú)占：即使整體被破壞，部分仍然可以獨(dú)立存在8.2.2 獨(dú)占的part-of聯(lián)系弱實(shí)體型：依附于其他實(shí)體型識(shí)別聯(lián)系：弱實(shí)體型與其所依賴的實(shí)體型之間的聯(lián)系8.2.2 非獨(dú)占的part-of聯(lián)系通過(guò)基數(shù)約束表達(dá)非獨(dú)占聯(lián)系 8.3 實(shí)體-聯(lián)系模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型的一般的處理方法：實(shí)體型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式 聯(lián)系型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式實(shí)體-聯(lián)系模型是概念模型，需要轉(zhuǎn)換為DBM

12、S所支持的邏輯模型8.3.1 實(shí)體型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式實(shí)體型對(duì)應(yīng)于關(guān)系模式，實(shí)體型的名稱和屬性構(gòu)成了關(guān)系模式實(shí)體型的實(shí)體集合是相應(yīng)關(guān)系模式的一個(gè)關(guān)系實(shí)例。一般情況下，實(shí)體型的碼就是關(guān)系模式的碼。 Student(Sno, Sname, Ssex, Sdept.)8.3.1 實(shí)體型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式如果實(shí)體型有復(fù)合屬性，則用若干原子屬性替代復(fù)合屬性。例如，家庭住址屬性是一個(gè)復(fù)合屬性，為了查詢和統(tǒng)計(jì)方便，可以用省、市、縣、鄉(xiāng)、村、街道等表示行政區(qū)劃的原子屬性替換該復(fù)合屬性。 8.3.1 實(shí)體型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式如果實(shí)體型有多值屬性，因?yàn)殛P(guān)系模型不允許多值屬性，而為了表示多值屬性，需要復(fù)制一個(gè)實(shí)體的除了多值屬性

13、以外的所有屬性。 SnoSnameSsexSageSdeptScontactSusage2000012王林男19計(jì)算機(jī)xxxxxxxx家庭電話2000012王林男19計(jì)算機(jī)139xxxxxxxx個(gè)人電話2000113張大民男18管理133xxxxxxxx個(gè)人電話2000256顧芳女19管理xxxxxxxx家庭電話2000278姜凡男19管理133xxxxxxxx個(gè)人電話2000278姜凡男19管理139xxxxxxxx個(gè)人電話2000014葛波女18計(jì)算機(jī)8.3.1 實(shí)體型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式所以，對(duì)多值屬性要轉(zhuǎn)換成聯(lián)系Student(Sno, Sname, Ssex, Sage, Sdept)Co

14、ntact(Sno, Telnum, Usge)8.3.2 聯(lián)系型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式聯(lián)系型一般也要轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，聯(lián)系型的名稱和屬性構(gòu)成了關(guān)系模式1:1 聯(lián)系型（1）把聯(lián)系型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式 關(guān)系模式包括聯(lián)系型自身的屬性和兩端實(shí)體型的碼，兩個(gè)實(shí)體型的碼的組合 作為關(guān)系的碼，從聯(lián)系型得到的關(guān)系和實(shí)體型構(gòu)成的關(guān)系存在引用關(guān)系， 因此要建立參照完整性。（2）把聯(lián)系型和非強(qiáng)制參與一端的實(shí)體型合并，共同建立一個(gè)關(guān)系， 關(guān)系屬性包括實(shí)體型的屬性、聯(lián)系型的屬性以及另一端實(shí)體型的碼， 實(shí)體型的碼作為關(guān)系的碼。8.3.2 聯(lián)系型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式例如，學(xué)生和學(xué)生證存在1:1聯(lián)系。學(xué)生有屬性學(xué)號(hào)、姓名、性別、年齡、所在系學(xué)

15、生證有屬性編號(hào)、簽發(fā)日期和簽發(fā)人8.3.2 聯(lián)系型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式CREATETABLEStudent(SnoCHAR(7)PRIMARYKEY,SnameCHAR(8),SsexCHAR(2),SageSMALLINT,SdeptCHAR(20);CREATETABLECertificate(IDCHAR(7)PRIMARYKEY,IssueddateDATE,ManagerCHAR(8);CREATETABLEStu_Certificate(IDCHAR(7),SnoCHAR(7),PRIMARYKEY(ID,Sno),FOREIGNKEY(Sno)REFERENCESStudent(Sno

16、),FOREIGNKEY(ID)REFERENCESCertificate(ID);CREATETABLECertificate(IDCHAR(7)PRIMARYKEY,IssueddateDATE,ManagerCHAR(8),SnoCHAR(7),-增加Student表的碼FOREIGNKEY(Sno)REFERENCESStudent(Sno);8.3.2 聯(lián)系型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式聯(lián)系型一般也要轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，聯(lián)系型的名稱和屬性構(gòu)成了關(guān)系模式1:n 聯(lián)系型（1）聯(lián)系型轉(zhuǎn)換為關(guān)系，關(guān)系模式包括聯(lián)系型自身的屬性和兩端實(shí)體型的碼， 關(guān)系的碼為n 端實(shí)體型的碼，（2）與n端實(shí)體型對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并8.3.2 聯(lián)系型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式例如，班級(jí)和學(xué)生的1:n聯(lián)系，假設(shè)班級(jí)有班級(jí)號(hào)和學(xué)生人數(shù)兩個(gè)屬性CREATETABLEClass( ClassIDCHAR(7)PRIMARYKEY, NumINT);CREATETABLEClass_Student(ClassIDCHAR(7),SnoCHAR(7),PRIMARYKEY(ID