廣東教育出版社高中信息技術(shù)選修4數(shù)據(jù)管理技術(shù)2.1.3概念模型與E-R方法

12024-02-02廣東教育出版社高中信息技術(shù)選修4數(shù)據(jù)管理技術(shù)2.1.3概念模型與E-R方法目錄contents概念模型基礎(chǔ)E-R方法簡介概念模型與E-R方法關(guān)系實(shí)例分析：構(gòu)建數(shù)據(jù)庫概念模型數(shù)據(jù)庫設(shè)計實(shí)踐中的應(yīng)用總結(jié)回顧與拓展延伸301概念模型基礎(chǔ)概念模型是對真實(shí)世界中問題域內(nèi)的事物的描述，不是對軟件設(shè)計的描述，它是對現(xiàn)實(shí)世界的抽象和概括，用于信息世界的建模。概念模型是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的有力工具，它使得開發(fā)人員能夠準(zhǔn)確理解用戶需求，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行邏輯設(shè)計和物理設(shè)計。概念模型定義與作用作用定義客觀存在并可相互區(qū)別的事物，如人、事、物等。實(shí)體屬性關(guān)系實(shí)體所具有的某一特性，一個實(shí)體可由若干個屬性來刻畫。實(shí)體集之間的聯(lián)系，反映現(xiàn)實(shí)世界中事物之間的相互關(guān)聯(lián)、相互作用。030201概念模型構(gòu)成要素實(shí)體-關(guān)系圖（E-R圖）01提供了表示實(shí)體型、屬性和聯(lián)系的方法，用來描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型。在E-R圖中，實(shí)體型用矩形表示，屬性用橢圓形表示，聯(lián)系用菱形表示。數(shù)據(jù)流圖（DFD）02雖然主要用于描述軟件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流動和處理過程，但也可以在一定程度上表示概念模型，特別是當(dāng)強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)處理過程時。統(tǒng)一建模語言（UML）03UML提供了豐富的圖形化表示法，使得開發(fā)人員能夠更加直觀地理解和描述概念模型。在UML中，類圖是一種常用的概念模型表示方法，用于描述實(shí)體及其之間的關(guān)系。概念模型表示方法302E-R方法簡介起源E-R方法，即實(shí)體-聯(lián)系方法，由美籍華裔計算機(jī)科學(xué)家陳品山（PeterChen）于1976年提出，用于對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行抽象和概念建模。發(fā)展自提出以來，E-R方法在數(shù)據(jù)庫設(shè)計領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用和不斷發(fā)展，成為數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計的重要工具之一。E-R方法起源與發(fā)展03聯(lián)系（Relationship）表示實(shí)體之間的相互作用或關(guān)系，如學(xué)生與課程之間的選課關(guān)系，用菱形框表示。01實(shí)體（Entity）表示現(xiàn)實(shí)世界中可以區(qū)分的對象或事物，如人、物、概念等，用矩形框表示。02屬性（Attribute）描述實(shí)體的特性或參數(shù)，如姓名、年齡等，用橢圓形表示并與相應(yīng)實(shí)體的矩形框相連。E-R圖基本構(gòu)成元素技巧為了提高E-R圖的可讀性和易理解性，可以采用一些繪制技巧，如使用不同顏色或線型區(qū)分不同類型的元素、合理安排元素布局等。規(guī)則在繪制E-R圖時，應(yīng)遵循一定的規(guī)則，如實(shí)體和聯(lián)系的命名要準(zhǔn)確清晰、避免使用冗余的聯(lián)系等。工具選擇可以選擇專業(yè)的繪圖工具或軟件來繪制E-R圖，以提高繪圖效率和美觀度。同時，在繪制過程中要注意保持圖形的清晰和整潔。E-R圖繪制規(guī)則與技巧303概念模型與E-R方法關(guān)系實(shí)體（Entity）表示概念模型中的實(shí)體在E-R圖中以矩形框表示，代表現(xiàn)實(shí)世界中的事物或?qū)ο?。屬性（Attribute）表示實(shí)體的屬性在E-R圖中以橢圓形表示，連接到相應(yīng)的實(shí)體上，描述實(shí)體的特征。關(guān)系（Relationship）表示概念模型中的關(guān)系在E-R圖中以菱形框表示，連接相關(guān)的實(shí)體，描述實(shí)體之間的聯(lián)系。概念模型在E-R方法中體現(xiàn)E-R圖以圖形化的方式直觀展示概念模型中的實(shí)體、屬性和關(guān)系，方便理解和交流?？梢暬硎就ㄟ^E-R圖中的連線，可以清晰地表示實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)、依賴和約束關(guān)系。明確關(guān)系E-R圖具有靈活性和可編輯性，可以根據(jù)需求方便地修改和擴(kuò)展概念模型。易于修改和擴(kuò)展E-R圖對概念模型支持作用概念模型與E-R方法聯(lián)合使用，能夠更準(zhǔn)確地描述現(xiàn)實(shí)世界的復(fù)雜情況，提高數(shù)據(jù)管理的效率和準(zhǔn)確性；同時，E-R圖的可視化表示有助于加深對概念模型的理解，方便團(tuán)隊成員之間的溝通和協(xié)作。優(yōu)勢在使用E-R圖表示概念模型時，需要注意保持圖形的清晰和簡潔，避免過度復(fù)雜和混亂；同時，需要確保圖形中的符號和表示方法符合規(guī)范，以便他人能夠正確理解。另外，在將概念模型轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)庫模型時，需要注意數(shù)據(jù)類型的選擇和約束條件的設(shè)置，以確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性。注意事項(xiàng)聯(lián)合使用優(yōu)勢及注意事項(xiàng)304實(shí)例分析：構(gòu)建數(shù)據(jù)庫概念模型與用戶溝通，明確系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)需求。收集相關(guān)業(yè)務(wù)資料和數(shù)據(jù)流程。分析數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)和屬性。確定需求并收集信息

繪制初步E-R圖選擇合適的繪圖工具，如ERD工具或UML工具。根據(jù)收集的信息，繪制實(shí)體、屬性和關(guān)系。標(biāo)注實(shí)體間的聯(lián)系類型和屬性約束。檢查E-R圖的完整性和一致性。消除冗余實(shí)體和關(guān)系，優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。與用戶再次確認(rèn)需求，調(diào)整模型細(xì)節(jié)。確定最終方案，準(zhǔn)備物理數(shù)據(jù)庫設(shè)計。01020304優(yōu)化調(diào)整并確定最終方案305數(shù)據(jù)庫設(shè)計實(shí)踐中的應(yīng)用實(shí)施與維護(hù)建立數(shù)據(jù)庫、編制與調(diào)試應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫運(yùn)行與維護(hù)。物理設(shè)計根據(jù)邏輯設(shè)計結(jié)果，確定數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)、存取方法和物理存放位置等。邏輯設(shè)計將概念模型轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)模型，如關(guān)系模型。需求分析收集用戶需求和業(yè)務(wù)規(guī)則，確定數(shù)據(jù)庫需要存儲哪些信息。概念設(shè)計根據(jù)需求分析結(jié)果，利用概念模型描述現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體及其關(guān)系。數(shù)據(jù)庫設(shè)計流程簡介概念模型是設(shè)計人員與用戶之間進(jìn)行交流的重要工具，能夠直觀地表達(dá)用戶需求。溝通橋梁概念模型是對現(xiàn)實(shí)世界的抽象表示，能夠簡化復(fù)雜問題，便于理解和分析。抽象表示概念設(shè)計是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基礎(chǔ)工作，其質(zhì)量直接影響到后續(xù)邏輯設(shè)計和物理設(shè)計的質(zhì)量?；A(chǔ)工作概念模型在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中地位實(shí)體識別關(guān)系建立屬性定義約束條件E-R方法在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中的應(yīng)用利用E-R方法識別現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體，如人、物、事件等。為實(shí)體和關(guān)系定義屬性，描述其特征和性質(zhì)。根據(jù)實(shí)體之間的聯(lián)系，建立E-R圖中的關(guān)系，如一對一、一對多、多對多等。根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則和需求，為實(shí)體、關(guān)系和屬性設(shè)置約束條件，如主鍵、外鍵、唯一性約束等。306總結(jié)回顧與拓展延伸0102概念模型是對現(xiàn)實(shí)世界事物及其聯(lián)系的抽象表示，用于信息世界的建模，是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的有力工具。實(shí)體-聯(lián)系方法（E-R…用于描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型，包括實(shí)體、屬性和聯(lián)系三個基本要素。實(shí)體現(xiàn)實(shí)世界中客觀存在并可相互區(qū)分的事物或概念，如學(xué)生、課程等。屬性實(shí)體所具有的某一特性，如學(xué)生的學(xué)號、姓名等。聯(lián)系反映實(shí)體之間的相互作用或關(guān)系，如學(xué)生與課程之間的選課關(guān)系。030405關(guān)鍵知識點(diǎn)總結(jié)回顧0102問題1如何區(qū)分實(shí)體和屬性？解答實(shí)體是具有獨(dú)立存在意義的事物或概念，而屬性是依附于實(shí)體存在的特性。一般來說，屬性不能脫離實(shí)體而單獨(dú)存在。問題2如何表示實(shí)體之間的聯(lián)系？解答在E-R圖中，使用菱形框表示聯(lián)系，并用無向邊將其與有關(guān)實(shí)體連接起來。同時，在菱形框內(nèi)寫上聯(lián)系名，并用無向邊旁邊的標(biāo)注表示聯(lián)系的類型（如1:1、1:n、m:n）。誤區(qū)提示避免將屬性誤認(rèn)為是實(shí)體或?qū)⒙?lián)系誤認(rèn)為是屬性。在確定實(shí)體、屬性和聯(lián)系時，要充分考慮其語義和實(shí)際應(yīng)用場景。030405常見問題解答及誤區(qū)提示用樹形結(jié)構(gòu)表示實(shí)體及其之間的聯(lián)系，適用于具有層次結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。層次模型允許一個以上的節(jié)點(diǎn)無