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文檔簡(jiǎn)介
第五章數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和ER模型
5.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的全過(guò)程什么是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)?數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是指對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境,構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫(kù)模式,建立數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng),使之能夠有效地存儲(chǔ)數(shù)據(jù),滿足各種用戶的應(yīng)用需求(信息要求和處理要求)在數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域內(nèi),常常把使用數(shù)據(jù)庫(kù)的各類系統(tǒng)統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)與信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)把信息系統(tǒng)中大量的數(shù)據(jù)按一定的模型組織起來(lái)提供存儲(chǔ)、維護(hù)、檢索數(shù)據(jù)的功能使信息系統(tǒng)可以方便、及時(shí)、準(zhǔn)確地從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得所需的信息數(shù)據(jù)庫(kù)是信息系統(tǒng)的各個(gè)部分能否緊密地結(jié)合在一起以及如何結(jié)合的關(guān)鍵所在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和建設(shè)的重要組成部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)生存期軟件生存期 從軟件的規(guī)劃、研制、實(shí)現(xiàn)、投入運(yùn)行后的維護(hù),直到它被新的軟件所取代而停止使用的整個(gè)期間。數(shù)據(jù)庫(kù)工程數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)軟件工程,但又有自己特有的特點(diǎn),所以特稱為“數(shù)據(jù)庫(kù)工程”。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)生存期 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)從開(kāi)始規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、維護(hù)到最后被新的系統(tǒng)取代而停止使用的整個(gè)期間。
規(guī)劃需求分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)
程序編制
調(diào)試
運(yùn)行維護(hù)
運(yùn)行和維護(hù)
實(shí)現(xiàn)
物理設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)需求分析規(guī)劃軟件生存期數(shù)據(jù)庫(kù)生存期數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的輸入數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的輸入總體信息需求:數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的目標(biāo)說(shuō)明、數(shù)據(jù)元素的定義、數(shù)據(jù)在企業(yè)組織中的使用描述。處理需求:每個(gè)應(yīng)用需要的數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)量以及應(yīng)用執(zhí)行的效率。DBMS的特征:DBMS所支持的模式、子模式和程序語(yǔ)法的規(guī)則。硬件和OS特征:對(duì)DBMS和OS訪問(wèn)方法特有的內(nèi)容,例如物理設(shè)備容量限制、時(shí)間特性及運(yùn)行要求。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的輸出數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的輸出說(shuō)明書(shū):說(shuō)明數(shù)據(jù)庫(kù)的完整結(jié)構(gòu)和基于數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)和處理需求的應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)原則。1.
規(guī)劃階段的目標(biāo)
得到詳盡的可行性分析報(bào)告和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)規(guī)劃綱要,內(nèi)容包括:信息范圍;信息來(lái)源;人力資源;設(shè)備資源;軟件及支持工具資源;開(kāi)發(fā)成本估算;開(kāi)發(fā)進(jìn)度計(jì)劃;現(xiàn)行系統(tǒng)向新系統(tǒng)過(guò)渡計(jì)劃等。規(guī)劃階段的三個(gè)步驟系統(tǒng)調(diào)查:對(duì)企業(yè)組織作全面的調(diào)查,畫(huà)出組織層次圖,以了解企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)可行性分析從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、效益、法律等諸方面對(duì)建立數(shù)據(jù)庫(kù)的可行性進(jìn)行分析;寫(xiě)出可行性分析報(bào)告;組織專家討論其可行性確定數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的總目標(biāo)和制定項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃組織層次圖
醫(yī)院病區(qū)藥房中藥房西藥房急診藥房藥庫(kù)中藥庫(kù)西藥庫(kù)出入院處功檢科室財(cái)務(wù)科2.
需求分析的目標(biāo)
對(duì)系統(tǒng)的整個(gè)應(yīng)用情況作全面的、詳細(xì)的調(diào)查,確定企業(yè)組織的目標(biāo),收集支持系統(tǒng)總的設(shè)計(jì)目標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和對(duì)這些數(shù)據(jù)的要求,確定用戶的需求,并把這些要求寫(xiě)成用戶和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)者都能夠接受的文檔。需求分析工作分析用戶活動(dòng),產(chǎn)生業(yè)務(wù)流程圖了解用戶當(dāng)前的業(yè)務(wù)活動(dòng)和職能,搞清其處理流程(即業(yè)務(wù)流程)確定系統(tǒng)范圍,產(chǎn)生系統(tǒng)關(guān)聯(lián)圖
確定計(jì)算機(jī)所能進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理的范圍,確定哪些工作由人工完成,哪些工作由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成。需求分析工作分析用戶活動(dòng)涉及的數(shù)據(jù),產(chǎn)生數(shù)據(jù)流程圖
深入分析用戶的業(yè)務(wù)處理,以數(shù)據(jù)流圖形式表示出數(shù)據(jù)的流向和對(duì)數(shù)據(jù)所進(jìn)行的加工。分析系統(tǒng)數(shù)據(jù),產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典
數(shù)據(jù)字典是系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)描述的集合,是進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要成果,通常包括數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理過(guò)程五個(gè)部分。業(yè)務(wù)流程圖
預(yù)交金單據(jù)結(jié)算單預(yù)交金處理入?yún)^(qū)登記出院結(jié)算病人入院信息入院處病人
護(hù)士醫(yī)生醫(yī)囑信息退藥申請(qǐng)單項(xiàng)目執(zhí)行單功檢科醫(yī)囑執(zhí)行藥房診斷入院登記病人確費(fèi)退藥信息發(fā)藥信息發(fā)藥申請(qǐng)單退藥處理發(fā)藥處理入庫(kù)申請(qǐng)退藥申請(qǐng)數(shù)據(jù)字典
數(shù)據(jù)流系統(tǒng)名:醫(yī)院管理信息系統(tǒng)
編號(hào):F8條目名:發(fā)藥申請(qǐng)單
別名:來(lái)源:病區(qū)系統(tǒng)去處:藥房系統(tǒng)數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu):請(qǐng)求序號(hào)、住院號(hào)、患者姓名、醫(yī)囑序號(hào)、藥房代碼、病區(qū)代碼、科室代碼、醫(yī)生代碼、請(qǐng)求日期、藥品代碼、藥品數(shù)量、藥品規(guī)格、藥品單位、單價(jià)、請(qǐng)求類型簡(jiǎn)要說(shuō)明:病區(qū)執(zhí)行醫(yī)囑后產(chǎn)生發(fā)藥申請(qǐng)單,藥房再按照申請(qǐng)單發(fā)藥修改記錄編寫(xiě):張三日期:2014.5審核:李四日期:2014.53.
概念設(shè)計(jì)什么是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?需求分析階段描述的用戶應(yīng)用需求是現(xiàn)實(shí)世界的具體需求將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)即概念模型的過(guò)程就是概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ),它比數(shù)據(jù)模型更獨(dú)立于機(jī)器、更抽象,從而更加穩(wěn)定。概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵概念設(shè)計(jì)的目標(biāo)
產(chǎn)生反映企業(yè)組織信息需求的數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu),即概念模式。概念設(shè)計(jì)的重要性為什么需要概念設(shè)計(jì)?(1)將概念設(shè)計(jì)從設(shè)計(jì)過(guò)程中獨(dú)立出來(lái),可以使數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)各階段的任務(wù)相對(duì)單一化,降低數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度,便于組織管理。(2)概念設(shè)計(jì)能充分反映現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體間的聯(lián)系,不依賴于具體DBMS的模式,設(shè)計(jì)結(jié)果容易適應(yīng)外界環(huán)境的變化。概念設(shè)計(jì)的重要性(3)易于理解,從而可以用它和不熟悉計(jì)算機(jī)的用戶交換意見(jiàn),用戶的積極參與是數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵。(4)易于向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換。概念設(shè)計(jì)的主要步驟進(jìn)行數(shù)據(jù)抽象,設(shè)計(jì)局部概念模式將局部概念模式綜合成全局概念模式評(píng)審描述概念模型的工具E-R模型4.
邏輯設(shè)計(jì)的目標(biāo)
把概念設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)好的全局概念模式轉(zhuǎn)換成與選用的具體機(jī)器上的DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu)(包括數(shù)據(jù)庫(kù)模式和外模式)。這些模式在功能上、完整性和一致性約束及數(shù)據(jù)庫(kù)的可擴(kuò)充性等方面均應(yīng)滿足用戶的各種要求。邏輯設(shè)計(jì)的主要步驟把概念模型轉(zhuǎn)換成邏輯模型設(shè)計(jì)外模型設(shè)計(jì)應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的接口評(píng)價(jià)模型修正模型5.
物理設(shè)計(jì)為一個(gè)給定的邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)的過(guò)程,就是數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)記錄格式、存儲(chǔ)記錄安排和存取方法稱為數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)。它依賴于給定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。物理設(shè)計(jì)的步驟存儲(chǔ)記錄結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(包括記錄的組成、數(shù)據(jù)項(xiàng)的類型、長(zhǎng)度,以及邏輯記錄到存儲(chǔ)記錄的映射。)確定數(shù)據(jù)存放位置存取方法的設(shè)計(jì)(主鍵檢索和輔助鍵檢索)完整性和安全性考慮程序設(shè)計(jì)6.數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)用DDL定義數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)裝載對(duì)數(shù)據(jù)量不大的小型系統(tǒng)(人工)
主要工作:篩選數(shù)據(jù);轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式;輸入數(shù)據(jù);校驗(yàn)數(shù)據(jù)。對(duì)大中型系統(tǒng)(自動(dòng),即設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng),由計(jì)算機(jī)輔助數(shù)據(jù)的入庫(kù)工作)
主要工作:篩選數(shù)據(jù);輸入數(shù)據(jù);校驗(yàn)數(shù)據(jù);轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù);綜合數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)編制與調(diào)試應(yīng)用程序;數(shù)據(jù)庫(kù)試運(yùn)行。功能測(cè)試性能測(cè)試(時(shí)空代價(jià))7.數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行與維護(hù)
數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)和恢復(fù)是系統(tǒng)正式運(yùn)行后最重要的維護(hù)工作之一。DBA要針對(duì)不同的應(yīng)用要求制定不同的轉(zhuǎn)儲(chǔ)計(jì)劃,定期對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)和日志文件進(jìn)行備份。一旦發(fā)生介質(zhì)故障,即利用數(shù)據(jù)庫(kù)備份及日志文件備份,盡快將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到某種一致性狀態(tài)。數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行與維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)安全性、完整性控制DBA必須根據(jù)用戶的實(shí)際需要授予不同的操作權(quán)限。在數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行過(guò)程中,由于應(yīng)用環(huán)境的變化,對(duì)安全性的要求也會(huì)發(fā)生變化,DBA需要根據(jù)實(shí)際情況修改原有的安全性控制。由于應(yīng)用環(huán)境的變化,數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性約束條件也會(huì)變化,也需要DBA不斷修正,以滿足用戶要求。數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行與維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)性能的監(jiān)督、分析和改進(jìn)
在數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行過(guò)程中,DBA必須監(jiān)督系統(tǒng)運(yùn)行,對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,找出改進(jìn)系統(tǒng)性能的方法。利用監(jiān)測(cè)工具獲取系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中一系列性能參數(shù)的值。通過(guò)仔細(xì)分析這些數(shù)據(jù),判斷當(dāng)前系統(tǒng)是否處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。如果不是,則需要通過(guò)調(diào)整某些參數(shù)來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)性能。數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行與維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織和重構(gòu)造
1)數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織
數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行一段時(shí)間后,由于記錄的不斷增、刪、改,會(huì)使數(shù)據(jù)庫(kù)的物理存儲(chǔ)變壞,從而降低數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)空間的利用率和數(shù)據(jù)的存取效率,使數(shù)據(jù)庫(kù)的性能下降。為提高系統(tǒng)性能,需重組織數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行與維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織不會(huì)改變?cè)O(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)。DBMS一般都提供了供重組織數(shù)據(jù)庫(kù)使用的實(shí)用程序,幫助DBA重新組織數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行與維護(hù)
2)數(shù)據(jù)庫(kù)的重構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用環(huán)境發(fā)生變化,會(huì)導(dǎo)致實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系也發(fā)生相應(yīng)的變化,使原有的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)不能很好地滿足新的需求數(shù)據(jù)庫(kù)重構(gòu)造的主要工作是根據(jù)新環(huán)境調(diào)整數(shù)據(jù)庫(kù)的模式和內(nèi)模式數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行與維護(hù)重構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)的程度是有限的。若應(yīng)用變化太大,已無(wú)法通過(guò)重構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)滿足新的需求,或重構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的代價(jià)太大,則表明現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的生命周期已經(jīng)結(jié)束,應(yīng)該重新設(shè)計(jì)新的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),開(kāi)始新數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的生命周期了。5.2ER模型ER模型的基本元素實(shí)體聯(lián)系屬性實(shí)體聯(lián)系屬性ER模型圖例老師學(xué)生教mn學(xué)號(hào)姓名專業(yè)班級(jí)職稱性別姓名職號(hào)實(shí)體實(shí)體是一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象,指應(yīng)用中可以區(qū)別的客觀存在的事物。同一類實(shí)體構(gòu)成實(shí)體集。實(shí)體類型是對(duì)實(shí)體集中實(shí)體的定義。由于實(shí)體、實(shí)體集、實(shí)體類型等概念的區(qū)分在轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)時(shí)才要考慮,因此在不引起混淆的情況下,一般將實(shí)體、實(shí)體集、實(shí)體類型等概念統(tǒng)稱為實(shí)體。ER模型中提到的實(shí)體往往是指實(shí)體集。聯(lián)系聯(lián)系表示一個(gè)或多個(gè)實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。同一類聯(lián)系構(gòu)成“聯(lián)系集”。聯(lián)系類型是對(duì)聯(lián)系集中聯(lián)系的定義。同實(shí)體一樣,一般將聯(lián)系、聯(lián)系集、聯(lián)系類型等統(tǒng)稱為聯(lián)系。屬性實(shí)體的某一特性稱為屬性。在一個(gè)實(shí)體中,能夠唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性或?qū)傩约Q為“實(shí)體標(biāo)識(shí)符”。一個(gè)實(shí)體只有一個(gè)實(shí)體標(biāo)識(shí)符,沒(méi)有候選標(biāo)識(shí)符的概念。實(shí)體標(biāo)識(shí)符有時(shí)也稱為實(shí)體的主鍵。聯(lián)系也用屬性描述其特征,但聯(lián)系本身沒(méi)有標(biāo)識(shí)符。屬性的分類根據(jù)屬性類型可分為簡(jiǎn)單屬性和復(fù)合屬性簡(jiǎn)單屬性是不可再分割的屬性例如:性別、年齡復(fù)合屬性是可以再分解為其他屬性的屬性例如:地址屬性可分解為郵政編碼、?。ㄊ校┟?、區(qū)名、街道四個(gè)子屬性。復(fù)合屬性形成了屬性的層次結(jié)構(gòu)。屬性的分類圖5.2
地址屬性的層次結(jié)構(gòu)郵政編碼?。ㄊ校┟刂穮^(qū)名街道家庭地址門牌號(hào)碼
屬性的分類根據(jù)屬性的取值特點(diǎn)分為單值屬性和多值屬性單值屬性指的是同一實(shí)體的屬性只能取一個(gè)值
例如:同一個(gè)學(xué)生只能有一個(gè)年齡多值屬性只的是同一實(shí)體的某些屬性可能取多個(gè)值例如:一個(gè)教師的學(xué)位是一個(gè)多值屬性(學(xué)士、碩士和博士)。一種商品可能有多種銷售價(jià)格(經(jīng)銷、代銷、批發(fā)和零售)。多值屬性用雙線橢圓形表示。
屬性的分類
圖5.3多值屬性的表示零件編碼零件零件名供應(yīng)商規(guī)格進(jìn)貨價(jià)格銷售價(jià)格零件編碼屬性的分類在數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施過(guò)程中,應(yīng)修改原來(lái)的ER模型,對(duì)多值屬性進(jìn)行變換。將原來(lái)的多值屬性用幾個(gè)新的單值屬性來(lái)表示
例如:商品銷售價(jià)格可結(jié)合銷售性質(zhì)(經(jīng)銷、代銷、批發(fā)和零售)進(jìn)行分解。將原來(lái)的多值屬性用一個(gè)新的實(shí)體類型表示。這個(gè)新實(shí)體類型和原來(lái)的實(shí)體類型是1:N聯(lián)系。這個(gè)新實(shí)體依賴于原實(shí)體而存在,因此稱之為弱實(shí)體。弱實(shí)體用雙線矩形框表示。
5.3.2屬性的分類圖5.4多值屬性的變換(1)零件編碼零件零件名供應(yīng)商規(guī)格進(jìn)貨價(jià)格經(jīng)銷價(jià)格代銷價(jià)格批發(fā)價(jià)格零售價(jià)格
屬性的分類圖5.5多值屬性的變換(2)零件編碼零件零件名供應(yīng)商規(guī)格進(jìn)貨價(jià)格銷售性質(zhì)售貨價(jià)格存在銷售價(jià)格1N
屬性的分類通過(guò)具有相互依賴的屬性推導(dǎo)而產(chǎn)生的屬性稱為派生屬性。派生屬性的值不必存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi),而其他需要存儲(chǔ)值的屬性稱為存儲(chǔ)屬性。例如:實(shí)發(fā)工資可從基本工資、獎(jiǎng)金、房租等屬性推導(dǎo)出來(lái)。派生屬性的值不僅可以從其他屬性導(dǎo)出,也可以從有關(guān)的實(shí)體導(dǎo)出,派生屬性用虛線橢圓形與實(shí)體相連。5.3.2屬性的分類圖5.6派生屬性的表示工號(hào)職工姓名基本工資獎(jiǎng)金房租實(shí)發(fā)工資空值
當(dāng)實(shí)體在某個(gè)屬性上沒(méi)有值時(shí)應(yīng)使用空值。聯(lián)系的元數(shù)
一個(gè)聯(lián)系涉及到的實(shí)體集個(gè)數(shù),稱為該聯(lián)系的元數(shù)或度數(shù)。
同一個(gè)實(shí)體集內(nèi)部實(shí)體間的聯(lián)系,稱為一元聯(lián)系。也稱為遞歸聯(lián)系。兩個(gè)不同實(shí)體集、實(shí)體之間的聯(lián)系稱為二元聯(lián)系。三個(gè)不同實(shí)體集實(shí)體之間的聯(lián)系,稱為三元聯(lián)系。一對(duì)多聯(lián)系圖5.8一對(duì)多聯(lián)系
多對(duì)多聯(lián)系圖5.9多對(duì)多聯(lián)系
ER模型的操作教師號(hào)姓名出生日期職務(wù)工資獎(jiǎng)金教師(a)
在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中,常常要對(duì)ER圖進(jìn)行種種變化,這種變化稱為ER模型的操作,包括實(shí)體類型、聯(lián)系類型和屬性的分裂、合并、增刪等。原實(shí)體類型分裂教師號(hào)姓名出生日期教師不變信息職務(wù)工資獎(jiǎng)金教師號(hào)教師變動(dòng)信息(b)圖5.16
實(shí)體類型的垂直分裂分裂方式有兩種:水平分裂(元組)和垂直分裂(屬性)分裂教師課程主講輔導(dǎo)1MNN圖5.17聯(lián)系類型的分裂教師課程教授MN(a)(b)聯(lián)系類型也可分裂合并
不合法的合并B(a)ACA-CB-CACA-B-C(b)B合并是分裂操作的逆過(guò)程。合并的聯(lián)系類型必須是定義在相同的實(shí)體類型組合中,否則是不合法的合并。5.3ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換算法5.1
步驟1:將每個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成一個(gè)關(guān)系模式,實(shí)體的屬性即為關(guān)系模式的屬性,實(shí)體標(biāo)識(shí)符即為關(guān)系模式的鍵。ER圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集的規(guī)則步驟2聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換步驟2.1二元聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換若實(shí)體間聯(lián)系是1:1,可以在兩個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成的兩個(gè)關(guān)系模式中任意一個(gè)關(guān)系模式的屬性中加入另一個(gè)關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系類型的屬性。
若實(shí)體間聯(lián)系是1:N,則在N端實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成的關(guān)系模式中加入1端實(shí)體類型的鍵和聯(lián)系類型的屬性。
若實(shí)體間聯(lián)系是M:N,則將聯(lián)系類型也轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式,其屬性為兩端實(shí)體類型的鍵加上聯(lián)系類型的屬性,而鍵為兩端實(shí)體鍵的組合。
步驟2.2
一元聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換:同二元聯(lián)系ER圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集的規(guī)則步驟2.3
三元聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換
若實(shí)體間的聯(lián)系是1:1:1,可以在3個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成的3個(gè)關(guān)系模式中任意一個(gè)關(guān)系模式的屬性中加入另兩個(gè)關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系類型的屬性。
若實(shí)體間聯(lián)系是1:1:N,則在N端實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成的關(guān)系模式中加入兩個(gè)1端實(shí)體類型的鍵(作為外鍵)和聯(lián)系類型的屬性。
若實(shí)體間聯(lián)系是1:M:N,則將聯(lián)系類型也轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式,其屬性為M端和N端實(shí)體類型的鍵(作為外鍵)加上聯(lián)系類型的屬性,而鍵為M端和N端實(shí)體鍵的組合。
若實(shí)體間聯(lián)系是M:N:P,則將聯(lián)系類型也轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式,其屬性為3端實(shí)體類型的鍵(作為外鍵)加上聯(lián)系類型的屬性,而鍵為3端實(shí)體鍵的組合。ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例一對(duì)一聯(lián)系
ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例1:1:在任意一個(gè)關(guān)系模式的屬性中加入另一個(gè)關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系類型的屬性。學(xué)校(校名,地址,電話,校長(zhǎng)名,任職年月)校長(zhǎng)(姓名,性別,年齡,職稱)學(xué)校(校名,地址,電話)校長(zhǎng)(姓名,性別,年齡,職稱,任職學(xué)校,任職年月)ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例一對(duì)多聯(lián)系
ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例1:N:在N端關(guān)系模式的屬性中加入1端關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系類型的屬性。系(系號(hào),系名,電話)教師(工號(hào),姓名,性別,年齡,系號(hào),聘期)ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例圖2.5多對(duì)多聯(lián)系
ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例M:N:將聯(lián)系類型轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式,其屬性為兩端實(shí)體類型的鍵加上聯(lián)系類型的屬性,而鍵為兩端實(shí)體鍵的組合。學(xué)生(學(xué)號(hào),姓名,年齡,性別)課程(課程號(hào),課程名,教師名)選課(學(xué)號(hào),課程號(hào),成績(jī))
ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例教師系課程課程號(hào)課程名學(xué)分姓名性別職稱教材聘用開(kāi)設(shè)任教教工號(hào)電話聘期主管系編號(hào)系名111MNNN1ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例實(shí)體類型的轉(zhuǎn)換系(系編號(hào),系名,電話)教師(教工號(hào),姓名,性別,職稱)課程(課程號(hào),課程名,學(xué)分)聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換系(系編號(hào),系名,電話,主管人的教工號(hào))教師(教工號(hào),姓名,性別,職稱,系編號(hào),聘期)課程(課程號(hào),課程名,學(xué)分,系編號(hào))任教(教工號(hào),課程號(hào),教材)ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例運(yùn)動(dòng)員編號(hào)姓名性別名次順序11職工工號(hào)姓名年齡性別領(lǐng)導(dǎo)1N運(yùn)動(dòng)員(編號(hào),姓名,性別,名次,上一名次編號(hào),下一名次編號(hào))
職工(工號(hào),姓名,年齡,性別,經(jīng)理工號(hào))
ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例零件零件號(hào)零件名規(guī)格數(shù)量組成MN零件(零件號(hào),零件名,規(guī)格)組成(零件號(hào),子零件號(hào),數(shù)量)
ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例倉(cāng)庫(kù)商品商店倉(cāng)庫(kù)號(hào)倉(cāng)庫(kù)名地址數(shù)量商店號(hào)商品名商品號(hào)商店名日期進(jìn)貨MNP倉(cāng)庫(kù)(倉(cāng)庫(kù)號(hào),倉(cāng)庫(kù)名,地址)商店(商店號(hào),商店名)商品(商品號(hào),商品名)進(jìn)貨(商店號(hào),商品名,倉(cāng)庫(kù)號(hào),日期,數(shù)量)
例1庫(kù)存銷售信息管理系統(tǒng)的ER模型及轉(zhuǎn)換P車間倉(cāng)位產(chǎn)品客戶銷售員存儲(chǔ)出庫(kù)訂單入庫(kù)MNMPMNPMNN庫(kù)存系統(tǒng)ER圖車間(車間號(hào),車間名,主任名)產(chǎn)品(產(chǎn)品號(hào),產(chǎn)品名,單價(jià))倉(cāng)位(倉(cāng)位號(hào),地址,主任名)客戶(客戶號(hào),客戶名,聯(lián)系人,電話,地址,稅號(hào),賬號(hào))銷售員(銷售員號(hào),姓名,性別,學(xué)歷,業(yè)績(jī))實(shí)體入庫(kù)(入庫(kù)單號(hào),入庫(kù)量,入庫(kù)日期,經(jīng)手人,車間號(hào),倉(cāng)位號(hào),產(chǎn)品名)出庫(kù)(出庫(kù)單號(hào),出庫(kù)量,出庫(kù)日期,經(jīng)手人,客戶號(hào),產(chǎn)品名,倉(cāng)位號(hào))訂單(訂單號(hào),數(shù)量,折扣,總價(jià),訂單日期,產(chǎn)品號(hào),客戶號(hào),銷售員號(hào))
存儲(chǔ)(倉(cāng)位號(hào),產(chǎn)品號(hào),核對(duì)日期,核對(duì)員,存儲(chǔ)量)聯(lián)系5.4ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實(shí)例例2:公司車隊(duì)信息系統(tǒng)的ER模型
圖5.27公司車隊(duì)信息系統(tǒng)的ER模型部門車隊(duì)司機(jī)車輛開(kāi)銷維修公司調(diào)用報(bào)銷擁有聘用保險(xiǎn)2保險(xiǎn)1M1NN1NNNN11保險(xiǎn)公司1N維修部門(部門號(hào),名稱,負(fù)責(zé)人)車隊(duì)(車隊(duì)號(hào),名稱,地址)司機(jī)(司機(jī)號(hào),姓名,執(zhí)照號(hào),電話,工資)車輛(車牌號(hào),車型,顏色,載重)保險(xiǎn)公司(保險(xiǎn)公司號(hào),名稱,地址)維修公司(維修公司號(hào),名稱,地址)開(kāi)銷(順序號(hào),費(fèi)用類型,費(fèi)用,日期,經(jīng)手人)調(diào)用(出車編號(hào),出車日期,車程,費(fèi)用,車輛數(shù)目)保險(xiǎn)1(投保日期,保險(xiǎn)種類,費(fèi)用)保險(xiǎn)2(投保日期,保險(xiǎn)種類,費(fèi)用)實(shí)體類型聯(lián)系的屬性例2:公司車隊(duì)信息系統(tǒng)的ER模型
部門(部門號(hào),名稱,負(fù)責(zé)人)車隊(duì)(車隊(duì)號(hào),名稱,地址)司機(jī)(司機(jī)號(hào),姓名,執(zhí)照號(hào),電話,工資,保險(xiǎn)公司號(hào),投保日期,保險(xiǎn)種類,費(fèi)用,車隊(duì)號(hào))車輛(車牌號(hào),車型,顏色,載重,保險(xiǎn)公司號(hào),投保日期,保險(xiǎn)種類,費(fèi)用,
維修公司號(hào),車隊(duì)號(hào))保險(xiǎn)公司(保險(xiǎn)公司號(hào),名稱,地址)維修公司(維修公司號(hào),名稱,地址)開(kāi)銷(順序號(hào),費(fèi)用類型,費(fèi)用,日期,經(jīng)手人,車牌號(hào))調(diào)用(出車編號(hào),部門號(hào),車隊(duì)號(hào),出車日期,車程,費(fèi)用,車輛數(shù)目)實(shí)體類型聯(lián)系類型例3:人事管理信息系統(tǒng)的ER模型
職工(工號(hào),姓名,性別,年齡,學(xué)歷)部門(部門號(hào),部門名稱,職能)崗位(崗位編號(hào),崗位名稱,崗位等級(jí))技能(技能編號(hào),技能名稱,技能等級(jí))獎(jiǎng)懲(序號(hào),獎(jiǎng)懲標(biāo)志,項(xiàng)目,獎(jiǎng)懲金額)培訓(xùn)課程(課程號(hào),課程名,教材,學(xué)時(shí))工資(工號(hào),基本工資,級(jí)別工資,養(yǎng)老金,失業(yè)金,公積金,納稅)選課(時(shí)間,成績(jī))設(shè)置(人數(shù))考核(時(shí)間,地點(diǎn),級(jí)別)接受(獎(jiǎng)懲時(shí)間)實(shí)體類型聯(lián)系的屬性N圖5.28人事管理信息系統(tǒng)的ER模型工資培訓(xùn)課程部門職工獎(jiǎng)懲技能享有接受選課屬于聘任設(shè)置M11NMNMMN1崗位NN考核1例3:人事管理信息系統(tǒng)的ER模型職工(工號(hào),姓名,性別,年齡,學(xué)歷,部門號(hào),崗位編號(hào))部門(部門號(hào),部門名稱,職能)崗位(崗位編號(hào),崗位名稱,崗位等級(jí))技能(技能編號(hào),技能名稱,技能等級(jí))獎(jiǎng)懲(序號(hào),獎(jiǎng)懲標(biāo)志,項(xiàng)目,獎(jiǎng)懲金額)培訓(xùn)課程(課程號(hào),課程名,教材,學(xué)時(shí))工資(工號(hào),基本工資,級(jí)別工資,養(yǎng)老金,失業(yè)金,公積金,納稅)選課(工號(hào),課程號(hào),時(shí)間,成績(jī))設(shè)置(部門號(hào),崗位編號(hào),人數(shù))考核(工號(hào),技能編號(hào),時(shí)間,地點(diǎn),級(jí)別)接受(工號(hào),序號(hào),獎(jiǎng)懲時(shí)間)實(shí)體類型聯(lián)系類型例4:旅游管理信息系統(tǒng)的ER模型
導(dǎo)游(導(dǎo)游編號(hào),姓名,性別,年齡,身份證號(hào)碼,住址,電話,語(yǔ)種,等級(jí),業(yè)績(jī))交通工具(旅游班次號(hào),出發(fā)工具,出發(fā)日期,出發(fā)班次,出發(fā)時(shí)間,回程工具,回程日期,回程班次,回程時(shí)間)賓館(賓館編號(hào),賓館名,城市,星級(jí),標(biāo)準(zhǔn)房?jī)r(jià),聯(lián)系人,職務(wù),地址,電話,傳真)
旅游線路(路線號(hào),起點(diǎn),終點(diǎn),天數(shù),主要景點(diǎn))旅游班次(班次號(hào),出發(fā)日期,回程日期,旅游標(biāo)準(zhǔn),報(bào)價(jià))旅游團(tuán)(團(tuán)號(hào),團(tuán)名,人數(shù),聯(lián)系人,地址,電話)游客(游客編號(hào),姓名,性別,年齡,身份證號(hào)碼,住址,電話)保險(xiǎn)單(保險(xiǎn)單編號(hào),保險(xiǎn)費(fèi),投保日期)實(shí)體類型實(shí)體類型N圖5.29旅游管理信息系統(tǒng)的ER模型旅游線路旅游班次賓館旅游團(tuán)導(dǎo)游旅客開(kāi)設(shè)陪同有交通參加食宿111NM11NN1保險(xiǎn)單NM組成交通工具1例4:旅游管理信息系統(tǒng)的ER模型旅游線路(路線號(hào),起點(diǎn),終點(diǎn),天數(shù),主要景點(diǎn))旅游班次(班次號(hào),出發(fā)日期,回程日期,旅游標(biāo)準(zhǔn),報(bào)價(jià),路線號(hào))旅游團(tuán)(團(tuán)號(hào),團(tuán)名,人數(shù),聯(lián)系人,地址,電話,保險(xiǎn)單編號(hào),班次號(hào))游客(游客編號(hào),姓名,性別,年齡,身份證號(hào)碼,住址,電話,團(tuán)號(hào))保險(xiǎn)單(保險(xiǎn)單編號(hào),保險(xiǎn)費(fèi),投保日期)導(dǎo)游(導(dǎo)游編號(hào),姓名,性別,年齡,身份證號(hào)碼,住址,電話,語(yǔ)種,等級(jí),業(yè)績(jī))交通工具(旅游班次號(hào),出發(fā)工具,出發(fā)日期,出發(fā)班次,出發(fā)時(shí)間,回程工具,回程日期,回程班次,回程時(shí)間)賓館(賓館編號(hào),賓館名,城市,星級(jí),標(biāo)準(zhǔn)房?jī)r(jià),聯(lián)系人,職務(wù),地址,電話,傳真)陪同(導(dǎo)游編號(hào),班次號(hào))食宿(班次號(hào),賓館編號(hào))實(shí)體類型聯(lián)系類型5.5增強(qiáng)的ER模型什么是弱實(shí)體
一個(gè)實(shí)體對(duì)于另一個(gè)實(shí)體(稱為父實(shí)體)具有很強(qiáng)的依賴關(guān)系,而且該實(shí)體主鍵的一部分或全部從其父實(shí)體中獲得,稱該實(shí)體為弱實(shí)體。弱實(shí)體弱實(shí)體的表示方法
在ER模型中,弱實(shí)體用雙線矩形框表示,與弱實(shí)體相關(guān)的聯(lián)系,用雙線菱形框表示。父實(shí)體與弱實(shí)體的聯(lián)系只能是1:1或1:N。弱實(shí)體顧客地址通訊N1問(wèn)題:商業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中,顧客地址的存在依賴于顧客的存在(一般顧客可以有若干個(gè)聯(lián)系地址)
ER圖在實(shí)際應(yīng)用中,對(duì)于有很強(qiáng)依賴關(guān)系的實(shí)體才確定為弱
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