數(shù)據(jù)建模與分析(ppt課件)

系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)(課件)

主講：郝曉玲Hxling@本章主要內(nèi)容8.1數(shù)據(jù)建模簡(jiǎn)介8.2數(shù)據(jù)建模的系統(tǒng)概念8.3邏輯數(shù)據(jù)建模過程8.4如何構(gòu)造數(shù)據(jù)模型8.5分析數(shù)據(jù)模型8.6將數(shù)據(jù)需求映射到地點(diǎn)8.1數(shù)據(jù)建模簡(jiǎn)介Datamodeling數(shù)據(jù)建模–是一種組織和記錄系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的技術(shù)，有時(shí)被稱為數(shù)據(jù)庫建模。Entityrelationshipdiagram(ERD)實(shí)體關(guān)系圖（ERD）–是一種利用符號(hào)記法依據(jù)數(shù)據(jù)描述的實(shí)體和關(guān)系來刻畫數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型。8.1數(shù)據(jù)建模簡(jiǎn)介實(shí)體關(guān)系圖（ERD）8.2數(shù)據(jù)建模概念8.2.1實(shí)體8.2.2屬性8.2.3關(guān)系8.2.1實(shí)體實(shí)體Entity——是我們須要收集數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的人、地點(diǎn)、對(duì)象、事務(wù)或概念的類由單數(shù)名詞命名Persons人員:代理、承包人、客戶、部門、分部、雇員、導(dǎo)師、學(xué)生、供應(yīng)商。人實(shí)體類可以表示個(gè)人、小組或組織。Places地點(diǎn):銷售地區(qū)、建筑物、房間、分支辦公室、校內(nèi)。Objects對(duì)象:圖書、機(jī)器、部件、產(chǎn)品、原材料、軟件許可證、軟件包、工具、汽車模型、汽車。對(duì)象實(shí)體可以表示實(shí)際的對(duì)象（例如：軟件許可證）或者一類對(duì)象的說明（例如，不同的軟件包的說明）Events事務(wù):應(yīng)用、嘉獎(jiǎng)、取消、分類、飛行、開發(fā)票、訂單、注冊(cè)、續(xù)借、獲得、預(yù)訂、銷售、旅行。Concepts概念:賬號(hào)、時(shí)間段、債券、課程、基金、資格、股票8.2.1實(shí)體實(shí)體實(shí)例Entityinstance——實(shí)體的具體值StudentIDLastNameFirstName2144ArnoldBetty3122TaylorJohn3843SimmonsLisa9844MacyBill2837LeathHeather2293WrenchTimInstance實(shí)例Entity實(shí)體Instance實(shí)例8.2.2屬性Attribute屬性–是實(shí)體的描述性性質(zhì)或特征。同義詞包括要素、性質(zhì)和域。Justasaphysicalstudentcanhave

attributes,suchashaircolor,height,etc.,

adataentityhasdataattributesCompoundattribute組合屬性–事實(shí)上是由其他屬性構(gòu)成的屬性。它在不同的數(shù)據(jù)建模語言中有很多同義詞：串聯(lián)屬性、合成屬性和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。8.2.2屬性Datatype數(shù)據(jù)類型–是屬性的一個(gè)參數(shù)，定義了這個(gè)屬性中可以存儲(chǔ)什么類型的數(shù)據(jù)。表8-1屬性的有代表性的邏輯數(shù)據(jù)類型邏輯數(shù)據(jù)類型邏輯業(yè)務(wù)含義NUMBER任何數(shù)、實(shí)數(shù)或整數(shù)。TEXT一個(gè)字符串，包括數(shù)字。當(dāng)數(shù)字包含在TEXT屬性中時(shí)，意味著我們不希望進(jìn)行那些數(shù)字的算術(shù)或比較運(yùn)算。MEMO同TEXT一樣，但具有不確定的大小。某些業(yè)務(wù)系統(tǒng)要求能夠附加潛在的長(zhǎng)注解信息到一個(gè)給定的數(shù)據(jù)庫記錄中DATE任何格式的日期TIME任何格式的時(shí)間YES/NO只能取這兩個(gè)值中的一個(gè)值的屬性VALUESET一個(gè)有限值集合。在大多數(shù)情況下，應(yīng)該建立一個(gè)編碼方案（例如,FR=Freshman,SO=Sophomore,JR=Junior,SR=Senior).IMAGE任何圖形或圖像。8.2.2屬性Domain域–是屬性的一個(gè)參數(shù)，定義了這個(gè)屬性可以取的合法值。表8-2邏輯數(shù)據(jù)類型的有代表性的域數(shù)據(jù)類型域例子NUMBER對(duì)于整數(shù)，指定范圍：{最小-最大}對(duì)于實(shí)數(shù)，指定范圍和精度：{精度最小值-精度最大值}{10-99}{1.000-799.999}TEXTTEXT（屬性的最大長(zhǎng)度）實(shí)際值通常是無限的，但是用戶可以指定某個(gè)較小的限制范圍Text(30)DATEVariationontheMMDDYYYYformat.MMDDYYYYMMYYYYTIMEForAM/PMtimes:HHMMTFormilitary(24-hourtimes):HHMMHHMMTHHMMYES/NO{YES,NO}{YES,NO}{ON,OFF}VALUESET{value#1,value#2,…value#n}{tableofcodesandmeanings}{M=MaleF=Female}8.2.2屬性Defaultvalue默認(rèn)值–是假如用戶沒有指定值的話將被記錄的值。表8-3屬性允許的默認(rèn)值默認(rèn)值解釋例子AlegalvaluefromthedomainForaninstanceoftheattribute,iftheuserdoesnotspecifyavalue,thenusethisvalue.01.00NONEorNULLForaninstanceoftheattribute,iftheuserdoesnotspecifyavalue,thenleaveitblank.NONENULLRequiredorNOTNULLForaninstanceoftheattribute,requirethattheuserenteralegalvaluefromthedomain.(Thisisusedwhennovalueinthedomainiscommonenoughtobeadefaultbutsomevaluemustbeentered.)REQUIREDNOTNULL8.2.2屬性Key鍵–是一個(gè)屬性（或一組屬性），它們對(duì)每個(gè)實(shí)體實(shí)例具有唯一的值。它有時(shí)也被稱為標(biāo)識(shí)符。Concatenatedkey復(fù)合鍵–是唯一地標(biāo)識(shí)實(shí)體的一個(gè)實(shí)例的一組屬性。同義詞包括組合鍵和合成健。Candidatekey候選鍵–是一組可以作為一個(gè)實(shí)體的主鍵的鍵。它有時(shí)被稱為候選標(biāo)識(shí)符。Primarykey主鍵–是最常被用來唯一地確定一個(gè)實(shí)體實(shí)例的候選鍵。Alternatekey替代鍵–是沒有被選中作為主鍵的任何候選鍵。子集準(zhǔn)則Subsettingcriteria——是一個(gè)屬性（或組合屬性），其有限的取值范圍把全部的實(shí)體實(shí)例分成了有用的子集。這有時(shí)也稱為反向條目。8.2.3關(guān)系關(guān)系relationship–是存在于一個(gè)或多個(gè)實(shí)體之間的業(yè)務(wù)聯(lián)系。連接線表示了一個(gè)關(guān)系，動(dòng)詞短語描述了這個(gè)關(guān)系。全部的關(guān)系隱含地都是雙向的，意味著它們可以從兩個(gè)方向上說明。數(shù)據(jù)建模方法可能在關(guān)系的命名上會(huì)有所不同—有些包括兩個(gè)動(dòng)詞，而另一些僅包括一個(gè)動(dòng)詞。8.2.3關(guān)系Cardinality基數(shù)–定義了一個(gè)實(shí)體相對(duì)于另一個(gè)關(guān)聯(lián)實(shí)體的某個(gè)具體值的最小和最大具體值數(shù)量。

bidirectional8.2.3關(guān)系基數(shù)符號(hào)：8.2.3關(guān)系度數(shù)Degree——是參與那個(gè)關(guān)系的實(shí)體數(shù)量。 關(guān)系存在于兩個(gè)實(shí)體之間稱為二維關(guān)系。 關(guān)系也可以存在于同一實(shí)體的不同實(shí)例之間，我們稱之為遞歸關(guān)系。 關(guān)系還可以存在于兩個(gè)以上不同實(shí)體之間，這種關(guān)系有時(shí)被稱為N維關(guān)系。8.2.3關(guān)系關(guān)系還可以存在于兩個(gè)以上的不同實(shí)體之間，這種關(guān)系有時(shí)被稱為N維關(guān)系。N維關(guān)系用一個(gè)新的稱為關(guān)聯(lián)實(shí)體的實(shí)體結(jié)構(gòu)說明。關(guān)聯(lián)實(shí)體是一個(gè)從多個(gè)其他實(shí)體（稱為父實(shí)體）繼承其主鍵的實(shí)體，其復(fù)合鍵的每個(gè)部分指向每個(gè)連接實(shí)體的一個(gè)且僅一個(gè)實(shí)例。8.2.3關(guān)系A(chǔ)ssociativeentity關(guān)聯(lián)實(shí)體–是一個(gè)從多個(gè)其他實(shí)體繼承其主鍵的實(shí)體。其復(fù)合鍵的每個(gè)部分指向每個(gè)連接實(shí)體的一個(gè)且僅一個(gè)實(shí)例。關(guān)聯(lián)實(shí)體Foreignkey外鍵–是一個(gè)實(shí)體的主鍵，它被貢獻(xiàn)給（復(fù)制到）另一個(gè)實(shí)體以確定一個(gè)關(guān)系實(shí)例.外鍵總是與另一個(gè)實(shí)體的主鍵匹配獲得外鍵的實(shí)體為子實(shí)體貢獻(xiàn)主鍵的實(shí)體是父實(shí)體8.2.3關(guān)系StudentIDLastNameFirstNameDorm2144ArnoldBettySmith3122TaylorJohnJones3843SimmonsLisaSmith9844MacyBill2837LeathHeatherSmith2293WrenchTimJonesDormResidenceDirectorSmithAndreaFernandezJonesDanielAbidjan主鍵主鍵外鍵DuplicatedfromprimarykeyofMajorentity(notunique)8.2.3關(guān)系Nonidentifyingrelationship非確定性關(guān)系–是每個(gè)參與關(guān)系的實(shí)體都有各自的獨(dú)立主鍵的關(guān)系不共享主鍵屬性實(shí)體被稱為獨(dú)立實(shí)體（強(qiáng)實(shí)體）8.2.3關(guān)系Identifyingrelationship確定性關(guān)系–是父實(shí)體貢獻(xiàn)其主鍵成為子實(shí)體的主鍵的一部分的關(guān)系子實(shí)體被稱為弱實(shí)體。8.2.3關(guān)系弱實(shí)體和非確定性關(guān)系的符號(hào)表示8.2.3關(guān)系用一個(gè)關(guān)聯(lián)實(shí)體分解非特定關(guān)系Nonspecificrelationship非特定關(guān)系–是一個(gè)實(shí)體的多個(gè)實(shí)例同另一個(gè)實(shí)體的多個(gè)實(shí)例相關(guān)聯(lián)的關(guān)系，也稱為多對(duì)多關(guān)系。非特定關(guān)系可以被分解為兩個(gè)一對(duì)多關(guān)系。每個(gè)實(shí)體都成為一個(gè)父實(shí)體，一個(gè)新的關(guān)聯(lián)實(shí)體被引入作為每個(gè)實(shí)體的子實(shí)體8.2.3關(guān)系Generalization概化–是指將幾類實(shí)體公共的屬性組合成獨(dú)立的實(shí)體。Supertype超類–是一個(gè)實(shí)體，其實(shí)例存儲(chǔ)了一個(gè)或多個(gè)實(shí)體子類的公共屬性。Subtype子類–是一個(gè)實(shí)體，其實(shí)例從一個(gè)實(shí)體超類中繼承了一些公共屬性。概化層次體系8.2.3關(guān)系8.3邏輯數(shù)據(jù)建模過程系統(tǒng)規(guī)劃期間——戰(zhàn)略數(shù)據(jù)建模很多組織依據(jù)戰(zhàn)略信息系統(tǒng)規(guī)劃選擇應(yīng)用開發(fā)項(xiàng)目；組織戰(zhàn)略規(guī)劃項(xiàng)目產(chǎn)生出一個(gè)信息系統(tǒng)戰(zhàn)略支配。包含了信息系統(tǒng)的整體構(gòu)想和構(gòu)架定義和區(qū)分項(xiàng)目開發(fā)的優(yōu)先次序包含了基本的企業(yè)數(shù)據(jù)模型系統(tǒng)分析期間——邏輯數(shù)據(jù)建模單個(gè)信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型通常被稱為應(yīng)用數(shù)據(jù)模型范圍定義階段：確立簡(jiǎn)潔的實(shí)體清單；問題分析階段：建立上下文數(shù)據(jù)模型，僅包括實(shí)體和關(guān)系，不包括屬性；需求分析階段：建立邏輯數(shù)據(jù)模型，形成規(guī)范化數(shù)據(jù)模型；決策分析階段：確定實(shí)現(xiàn)需求的最佳方法。上下文數(shù)據(jù)模型基于鍵的數(shù)據(jù)模型具有完整屬性的數(shù)據(jù)模型規(guī)范化的數(shù)據(jù)模型邏輯模型開發(fā)步驟：8.3邏輯數(shù)據(jù)建模過程8.4如何構(gòu)造數(shù)據(jù)模型構(gòu)造數(shù)據(jù)模型的主要步驟：獲得實(shí)體確立項(xiàng)目范圍，獲得項(xiàng)目相關(guān)的基本實(shí)體通過JRP會(huì)議；現(xiàn)有表格、文件和報(bào)告；CASE工具等途徑；構(gòu)造上下文數(shù)據(jù)模型確立基本實(shí)體及其關(guān)系；構(gòu)造基于鍵的數(shù)據(jù)模型消退非特定關(guān)系，增加關(guān)聯(lián)實(shí)體建立精確的基數(shù)識(shí)別每個(gè)實(shí)體的主鍵和替代鍵鍵值在實(shí)體實(shí)例的生命期中不變；鍵值不能為空；必需進(jìn)行限制確保鍵值的有效性；8.4如何構(gòu)造數(shù)據(jù)模型構(gòu)造數(shù)據(jù)模型的主要步驟（續(xù)）：4.概化層次體系，確定超類和子類；5.建立具有完整屬性的數(shù)據(jù)模型全部的描述性屬性和子集準(zhǔn)則每個(gè)屬性都用數(shù)據(jù)類型、域和默認(rèn)值定義在資料庫中屬性命名標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)可的簡(jiǎn)寫方式；全部應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)用一樣的數(shù)據(jù)類型、域和默認(rèn)值；6.數(shù)據(jù)模型的分析與規(guī)范化8.4如何構(gòu)造數(shù)據(jù)模型課堂練習(xí)：依據(jù)下列陳述構(gòu)造數(shù)據(jù)模型。會(huì)員服務(wù)系統(tǒng)中，一個(gè)合同綁定一個(gè)或多個(gè)會(huì)員，而一個(gè)會(huì)員被綁定到一個(gè)合同。一個(gè)會(huì)員執(zhí)行0個(gè)、1個(gè)或者多個(gè)事務(wù)，一個(gè)事務(wù)只能被一個(gè)會(huì)員執(zhí)行。一個(gè)會(huì)員訂單可以對(duì)應(yīng)多個(gè)事務(wù)，而一個(gè)給定事務(wù)表示一個(gè)會(huì)員訂單。一個(gè)促銷活動(dòng)重點(diǎn)舉薦一種或者多種產(chǎn)品。一個(gè)產(chǎn)品可以在多個(gè)促銷活動(dòng)中重點(diǎn)舉薦。一個(gè)促銷活動(dòng)產(chǎn)生多份會(huì)員訂單。一個(gè)會(huì)員訂單可以有0個(gè)、1個(gè)或者多個(gè)促銷活動(dòng)產(chǎn)生。一個(gè)會(huì)員響應(yīng)0個(gè)、1個(gè)或者多個(gè)會(huì)員訂單，這個(gè)關(guān)系支持了促銷活動(dòng)產(chǎn)生的訂單。一個(gè)會(huì)員發(fā)出0個(gè)、1個(gè)或者多個(gè)會(huì)員訂單，以支持會(huì)員發(fā)出的訂單。一個(gè)會(huì)員訂單銷售一個(gè)或者多個(gè)產(chǎn)品。一個(gè)產(chǎn)品在0個(gè)、1個(gè)或者多個(gè)會(huì)員訂單中銷售。好的數(shù)據(jù)模型的標(biāo)準(zhǔn)？好的數(shù)據(jù)模型是簡(jiǎn)潔的。描述任何給定實(shí)體的數(shù)據(jù)屬性應(yīng)當(dāng)僅僅描述那個(gè)實(shí)體一個(gè)實(shí)體實(shí)例的每個(gè)屬性只能有一個(gè)值好的數(shù)據(jù)模型基本上是無冗余的。每個(gè)數(shù)據(jù)屬性（除了外鍵）最多在一個(gè)實(shí)體中描述相同的屬性可能以不同的名稱被多次記錄好的數(shù)據(jù)模型應(yīng)當(dāng)是靈敏的而且對(duì)將來的需求具有可適應(yīng)性。Normalization規(guī)范化是一種數(shù)據(jù)分析技術(shù)，該技術(shù)組織數(shù)據(jù)屬性以便它們可以組合起來形成無冗余的、穩(wěn)定的、靈敏的并具有適應(yīng)性的實(shí)體。8.5分析數(shù)據(jù)模型Firstnormalform第一范式(1NF)–實(shí)體的全部屬性值都是原子值不行再分。 Secondnormalform