《實體建模》課件

實體建模實體建模是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基礎(chǔ)，它將現(xiàn)實世界的概念抽象成數(shù)據(jù)模型，為數(shù)據(jù)庫設(shè)計提供藍圖。by課程背景數(shù)據(jù)是現(xiàn)代社會的重要資源。實體建模是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基礎(chǔ)。掌握實體建模技能，有助于提高軟件開發(fā)效率。實體建模的作用1清晰結(jié)構(gòu)實體建模幫助我們以結(jié)構(gòu)化的方式理解數(shù)據(jù).2溝通工具模型可以作為開發(fā)人員和業(yè)務(wù)人員之間溝通的橋梁.3設(shè)計數(shù)據(jù)庫實體建模是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基礎(chǔ)，確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性.實體建模的流程需求分析了解業(yè)務(wù)需求，確定系統(tǒng)要處理的業(yè)務(wù)對象和信息。概念模型設(shè)計將業(yè)務(wù)需求抽象為概念模型，描述數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。邏輯模型設(shè)計將概念模型轉(zhuǎn)換為邏輯模型，定義數(shù)據(jù)類型和約束。物理模型設(shè)計將邏輯模型轉(zhuǎn)換為物理模型，選擇數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和設(shè)計表結(jié)構(gòu)。實體類型實體表示現(xiàn)實世界中客觀存在的、可區(qū)別于其他事物的對象。類型將具有相同屬性和關(guān)系的實體歸為一類，稱為實體類型。實體屬性屬性描述每個屬性描述了實體的特征，如姓名、年齡、地址等。數(shù)據(jù)類型每個屬性都有對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型，如文本、數(shù)字、日期等。約束條件例如，年齡必須為正整數(shù)，地址必須符合格式規(guī)范。實體關(guān)系一對一關(guān)系一個實體與另一個實體之間存在唯一的對應(yīng)關(guān)系。一對多關(guān)系一個實體可以與多個其他實體關(guān)聯(lián)，但每個其他實體只能與一個實體關(guān)聯(lián)。多對多關(guān)系多個實體可以與多個其他實體關(guān)聯(lián)。一對一關(guān)系1定義一個實體的每個實例對應(yīng)另一個實體的一個實例，反之亦然。2舉例一個學生對應(yīng)一個學號，一個學號對應(yīng)一個學生。3特點一對一關(guān)系通常用于描述兩個實體之間緊密的關(guān)聯(lián)。一對多關(guān)系定義一個實體可以與多個另一個實體相關(guān)聯(lián)，但另一個實體只能與一個實體相關(guān)聯(lián)。示例一個部門可以擁有多個員工，但一個員工只能屬于一個部門。數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫中，一對多關(guān)系通常通過外鍵來實現(xiàn)。多對多關(guān)系多對多關(guān)系在一個實體關(guān)系模型中，多對多關(guān)系表示兩個實體之間可以有多個關(guān)聯(lián)。示例例如，一個學生可以選修多門課程，而一門課程也可以被多個學生選修，這就是學生和課程之間存在多對多關(guān)系。實體命名規(guī)則首字母大寫實體名稱的第一個字母應(yīng)大寫，例如"Customer"、"Order"。避免縮寫使用完整單詞，避免使用縮寫，例如"Customer"而不是"Cust"。禁止使用特殊字符實體名稱中不能包含空格、下劃線或其他特殊字符。數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)描述詳細描述每個數(shù)據(jù)元素的含義，例如：名稱、類型、長度、約束條件、默認值等。數(shù)據(jù)關(guān)系展示數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系，如一對一、一對多、多對多等，以及主鍵、外鍵等約束條件。數(shù)據(jù)標準定義數(shù)據(jù)命名規(guī)范、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)編碼等標準，確保數(shù)據(jù)的一致性和可維護性。概念模型設(shè)計1確定需求根據(jù)業(yè)務(wù)需求，明確需要存儲哪些信息。2識別實體將信息分解成不同的實體類型。3定義屬性為每個實體確定其關(guān)鍵屬性。4建立關(guān)系確定實體之間的關(guān)系，例如一對一、一對多或多對多。概念模型的符號表示概念模型使用統(tǒng)一建模語言(UML)的符號來表示實體、屬性和關(guān)系。實體用矩形表示，屬性用橢圓形表示，關(guān)系用菱形表示。實體和屬性之間用直線連接，實體和關(guān)系之間用帶箭頭的直線連接。概念模型的完整性準確性：概念模型應(yīng)準確反映現(xiàn)實世界的信息，避免遺漏關(guān)鍵信息。一致性：模型中不同部分的定義和描述應(yīng)該保持一致，避免歧義和矛盾。完整性：概念模型應(yīng)包含所有必要的信息，并能覆蓋目標系統(tǒng)的全部功能。邏輯模型設(shè)計1關(guān)系模型將數(shù)據(jù)組織成關(guān)系表2數(shù)據(jù)類型定義數(shù)據(jù)屬性的類型3主鍵與外鍵建立表之間關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)長度文本類型字符型（CHAR）、變長字符型（VARCHAR）數(shù)值類型整型（INT）、浮點型（FLOAT）、雙精度型（DOUBLE）日期和時間類型日期型（DATE）、時間型（TIME）、日期時間型（DATETIME）主鍵與外鍵主鍵用于唯一標識數(shù)據(jù)表中每條記錄的字段，確保數(shù)據(jù)記錄的唯一性。外鍵用于關(guān)聯(lián)不同數(shù)據(jù)表，建立數(shù)據(jù)表之間關(guān)系，維護數(shù)據(jù)完整性和一致性。文件設(shè)計文件類型根據(jù)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的不同，文件類型可能有所差異。例如，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫通常使用表文件、索引文件等。文件組織文件的組織方式對數(shù)據(jù)庫的性能和效率有重要影響。常見的組織方式包括順序組織、索引組織、散列組織等。文件訪問數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供不同的文件訪問方法，例如順序訪問、隨機訪問等，以滿足不同的應(yīng)用需求。表設(shè)計1定義表結(jié)構(gòu)確定表名、字段名、數(shù)據(jù)類型和約束條件。2設(shè)計主鍵選擇一個或多個字段作為主鍵，確保每個記錄的唯一性。3添加外鍵使用外鍵來關(guān)聯(lián)不同表，維護數(shù)據(jù)的一致性和完整性。數(shù)據(jù)冗余重復存儲相同數(shù)據(jù)在多個地方被存儲，造成空間浪費。數(shù)據(jù)不一致多個數(shù)據(jù)副本可能不一致，導致數(shù)據(jù)混亂。更新困難修改數(shù)據(jù)需要更新多個地方，效率低下。數(shù)據(jù)依賴數(shù)據(jù)依賴性描述數(shù)據(jù)之間相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系，如一個屬性值的變化會影響另一個屬性值。功能依賴當一個屬性組的值確定時，另一個屬性組的值也被確定。多值依賴當一個屬性組的值確定時，另一個屬性組的值被確定為多個值。范式理論數(shù)據(jù)冗余范式理論旨在減少數(shù)據(jù)冗余，提高數(shù)據(jù)一致性。數(shù)據(jù)依賴范式理論通過分析數(shù)據(jù)之間的依賴關(guān)系，優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。第一范式原子性每個屬性都不可再分唯一性每個屬性都擁有唯一的名稱不可重復每個屬性都不可重復出現(xiàn)第二范式1消除部分依賴確保每個非主鍵屬性都完全依賴于主鍵。2減少數(shù)據(jù)冗余避免非主鍵屬性對主鍵的部分依賴，減少數(shù)據(jù)冗余。3提高數(shù)據(jù)完整性確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性，避免數(shù)據(jù)異常。第三范式消除傳遞依賴在第三范式中，每個非主鍵屬性都直接依賴于主鍵，不存在傳遞依賴。減少數(shù)據(jù)冗余第三范式有效地減少了數(shù)據(jù)冗余，提高了數(shù)據(jù)一致性和完整性。提高數(shù)據(jù)維護效率通過消除傳遞依賴，數(shù)據(jù)維護更加高效，減少了更新和刪除操作帶來的數(shù)據(jù)不一致問題。BCNF范式1最高范式BCNF是關(guān)系數(shù)據(jù)庫中最高級別的范式，它要求所有非主屬性都完全依賴于候選鍵，而不是部分依賴。2消除冗余BCNF通過確保數(shù)據(jù)只存儲一次，最大限度地減少了數(shù)據(jù)冗余，從而提高數(shù)據(jù)一致性和完整性。3提高性能通過減少數(shù)據(jù)冗余，BCNF可以提高數(shù)據(jù)庫查詢和更新