第02章：E-R模型

1、2020/7/24，1，第2章實(shí)體-聯(lián)系人模型，講座內(nèi)容：實(shí)體-聯(lián)系人模型(E-R模型)基于對現(xiàn)實(shí)世界的理解。世界由一組名為實(shí)體的基本對象和這些對象之間的連接組成。E-R模型是語義模型主要嘗試表達(dá)數(shù)據(jù)含義的語義模型?；靖拍钊鯇?shí)體集設(shè)計(jì)問題擴(kuò)展E-R特性映射約束設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫中的E-R模式代碼將E-R模式轉(zhuǎn)換為表實(shí)體聯(lián)系人。牙齒章節(jié)概括了2020/7/24，2，2.1基本概念。實(shí)體集實(shí)體實(shí)際上是可以與其他對象區(qū)分的“事件”或“對象”，每個實(shí)例都有一組屬性(也稱為屬性)，某些屬性的值唯一標(biāo)識實(shí)例。實(shí)體集是具有相同類型和屬性的實(shí)體的集合。例如：清華大學(xué)的所有學(xué)生集都是一個實(shí)體集student中選擇所需

2、的構(gòu)件。實(shí)體集course表示清華大學(xué)開設(shè)的所有課程的集合。2020/7/24，3，2.1基本概念，對象集的屬性對象集可能相交。例如，學(xué)生集student教師集teacher人員集person對象集顯示為屬性集，屬性類型的分解是將對象集中的對象映射到屬性域(值范圍)的規(guī)則，可以根據(jù)配置、值和派生關(guān)系簡單地將對象集中的屬性分為以下類別：簡單屬性復(fù)合屬性單值屬性多值屬性NULL屬性衍生屬性屬性用于說明對象集。特別是對象集中每個對象的這些屬性的具體值。2020/7/24，5，2.1基本概念、簡單屬性和復(fù)合屬性簡單屬性不再是可分割為其他屬性的屬性。復(fù)合屬性是可以分為其他屬性的屬性。復(fù)合屬性聚合相關(guān)屬性

3、，使模型更清楚。復(fù)合屬性可以是分層結(jié)構(gòu)(例如，2020/7/24，6，2.1基本概念，單值和多值屬性單值屬性意味著特定實(shí)體只能有單值)。對于特定實(shí)體，如果屬性可以對應(yīng)于一組值，則這些屬性稱為多值屬性。例如，實(shí)體集teacher的屬性：teacher_number絕對是單值屬性。Teacher_name可以是多個值。2020/7/24，7，2.1基本概念null屬性對象在屬性沒有值時使用null值，但NULL值的含義并不表示屬性沒有值。還可以指示屬性值未知。沒有值。存在值，但沒有有關(guān)該值的信息。不知道牙齒屬性到底有沒有價值。例如，teacher_name的middle_initial值為null

4、，表示名稱不包含中間名?；蛘咧虚g名存在，但當(dāng)前不知道其值?；蛘吒静恢乐虚g名是否真的存在。2020/7/24，8，2.1基本概念、派生屬性等屬性的值可以從其他相關(guān)屬性或?qū)嶓w派生而來。例如，假設(shè)實(shí)體集teacher具有兩個茄子屬性start _ working _ dateemployment _ period。employment_period的值是當(dāng)前日期的Start _ working Start _ working _ date稱為主要屬性或存儲屬性，employment _ period是衍生屬性。2020/7/24，9，2.1基本概念，聯(lián)系人集連接是多個實(shí)體之間的相互關(guān)聯(lián)。聯(lián)系人集

5、是相似連接的集合。嚴(yán)格地說，接觸集是n(n2)圖元集的數(shù)學(xué)關(guān)系，這些圖元集不需要徐璐不同。公式定義如下：如果E1，E2，EN牙齒N個圖元集，聯(lián)系人集R是(E1，E2，En) | E1E1，E2E2，ENEN的子集，(E1，E2，)，2020/7/220即對象集E1、E2、En參與聯(lián)系人集R；實(shí)體在接觸中的角色稱為實(shí)體的角色。聯(lián)系人集還可以包含說明屬性。例如，對于selecting(student和course之間的聯(lián)系人集)，您可以將select_date屬性與相應(yīng)的聯(lián)系人集相關(guān)聯(lián)，以指示學(xué)生選擇類的日期。Selecting屬性course_score表示一名學(xué)生參加課程的成績。，2020/7

6、/24，11，2.1基本概念，元和也與一個接觸集相關(guān)的徐璐其他對象集的數(shù)量稱為接觸集的“元”。例如，數(shù)據(jù)庫中的大多數(shù)接觸集都是二進(jìn)制接觸集，包含兩個徐璐的其他對象集。聯(lián)系人集包含兩個或多個對象集。例如，合并聯(lián)系人集selecting和student_department以構(gòu)建包含三個徐璐其他對象集student、course和department的三元聯(lián)系人集SCD。有一元聯(lián)絡(luò)店嗎？與元的概念不同，聯(lián)系人集中一個連接中涉及的所有實(shí)體的數(shù)量稱為聯(lián)系人集中的“度”。2020/7/24，12，2.2設(shè)計(jì)問題，概述使用E-R模型設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)時，繪制矩形框和鉆石框是否如此簡單？需要注意的問題是什

7、么？對象應(yīng)設(shè)計(jì)為實(shí)體集或?qū)嶓w集的屬性嗎？對象應(yīng)該設(shè)計(jì)為實(shí)體集還是聯(lián)系人集？可以采用的原則是什么？聯(lián)系人應(yīng)該設(shè)計(jì)成二元聯(lián)系方式還是多元聯(lián)系方式？2020/7/24，13，2.2設(shè)計(jì)問題，實(shí)體集或?qū)傩詫?shí)體集teacher: teacher_number，teacher_name和teacher_age新要求明確呼叫實(shí)體集telephone具有telephone_number和location等屬性的一組圖元teacher和telephone定義如下：實(shí)體集teacher具有teacher_number屬性；實(shí)體集telephone具有telephone_number和location具有屬性。聯(lián)系

8、人集teacher_telephone表示教師和電話之間的連接。2020/7/24，14，2.2設(shè)計(jì)問題，兩個設(shè)計(jì)之間的差異第一種情況通常暗示每個教師只能連接一個電話號碼。這不完全正確。將telephone_number作為多值屬性處理意味著教師可以連接到多個電話號碼。第二種情況表示每個教師可以有多個電話號碼(包括0)。因此，第二個定義比第一個定義更為普遍。即使每個老師都與電話號碼正確連接，當(dāng)多個老師共享電話時，第二個定義也更準(zhǔn)確。2020/7/24，15，2.2設(shè)計(jì)問題，為什么第二個定義很少使用？第一個定義：重復(fù)數(shù)據(jù)，浪費(fèi)存儲空間；容易引起數(shù)據(jù)不一致。第二個定義：更接近現(xiàn)實(shí)世界。但是不太適合

9、人的惰性思維，查詢不方便，需要通過鏈接或指針。對象集和屬性不是絕對的，但什么可以用作屬性？可用作實(shí)體集的是什么？很難回答。主要取決于建模的現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)際情況和討論的屬性的相關(guān)含義。2020/7/24，16，2.2設(shè)計(jì)問題(例如考慮實(shí)體集teacher的電話屬性)可以在概念級別用作多值屬性。但是在邏輯層中，多個茄子可能對應(yīng)于其他原子屬性。teacher_name telephone_number0(單位電話1) telephone_number1(單位電話2)Telephone _ number 2 Telephone _ number 2使用課程作為學(xué)生和教師之間的聯(lián)系集，簡單地有說明屬性co

10、urse_number和course_name牙齒。2020/7/24，18，2.2設(shè)計(jì)問題，多名學(xué)生選擇同一課程作為實(shí)體房子或聯(lián)系方式是不容易表達(dá)的。因?yàn)楸仨殲檫x擇相同學(xué)科課程的每個學(xué)生單獨(dú)定義與教員的聯(lián)系。因此，在這些課程的每個聯(lián)系人中，必須重復(fù)說明屬性course_number和course_name的值。在決定使用實(shí)體集還是聯(lián)系人集時，只要適用，茄子原則就是最好在說明實(shí)體之間發(fā)生的行為時使用聯(lián)系人集。，2020/7/24，19，2.2設(shè)計(jì)問題，包含二進(jìn)制聯(lián)系人集和N元聯(lián)系人集三個實(shí)體集student、department和course的二進(jìn)制聯(lián)系人集student_department

11、和selecting，2020/，2020/7/22否則，為e生成特殊標(biāo)識屬性。這是因?yàn)槊總€實(shí)體集必須至少包含一個屬性集，以區(qū)分實(shí)體集的各個成員。設(shè)置三個茄子聯(lián)系人集：RA:聯(lián)系人對象集e和A RB:聯(lián)系人對象集e和B RC:聯(lián)系人對象集e和C，2020/7/24，22，2.2設(shè)計(jì)問題，將n元聯(lián)系人集轉(zhuǎn)換為二元聯(lián)系人集聯(lián)系人集r的每個聯(lián)系人(ai，bi)，然后為三個新聯(lián)系人設(shè)置插入到RA(ei，ai)插入到RB(ei，bi)插入到RC(ei，ci)可以將這些過程擴(kuò)展到N元聯(lián)系人集，因此E-R模型只能包含二進(jìn)制聯(lián)系人集。2020/7/24，23，2.2設(shè)計(jì)問題，都使用二元聯(lián)系套滿意嗎？您可能需要

12、為創(chuàng)建的對象集創(chuàng)建id屬性以表示聯(lián)系人集。牙齒識別屬性和所需的附加聯(lián)系人集增加了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和對存儲空間的需求。n元聯(lián)系人集可以更明確地表示多組實(shí)體與一組聯(lián)系人相關(guān)，在使用相應(yīng)的二進(jìn)制聯(lián)系人集的設(shè)計(jì)中，很難實(shí)施這些參與約束，破壞了人們對真實(shí)世界的認(rèn)識。3個實(shí)體集之間的三元連接集和3個實(shí)體集2 2之間的3個二元連接集是否相同？2020/7/24，24，2.3映射約束，映射基數(shù)映射基數(shù)或基數(shù)比率，表示對象集中的一個對象可以通過一個連接集與另一個對象集相關(guān)聯(lián)的實(shí)體數(shù)。映射基數(shù)在描述二進(jìn)制聯(lián)系人集時很有用。牙齒部分僅說明二進(jìn)制聯(lián)系人集。映射和函數(shù)的關(guān)系？函數(shù)是特殊的映射！對于實(shí)體集A和實(shí)體集B之間的二

13、進(jìn)制連接集R，映射標(biāo)準(zhǔn)可以是2020/7/24，25，2.3映射約束、映射標(biāo)準(zhǔn)、2020/7/24，26映射標(biāo)準(zhǔn)的正確連接集映射標(biāo)準(zhǔn)之一，相反，如果學(xué)校規(guī)定一門課程可以由多位老師一起說明，則牙齒聯(lián)系簿可以是多對多，2.3映射約束、2020/7/24，27、映射基數(shù)和聯(lián)系人集中的屬性位置映射基數(shù)影響聯(lián)系人集中的屬性位置。一對一或一對多(多對一)聯(lián)系人集中的屬性可以放置在參與聯(lián)系人集的對象集中，而不是聯(lián)系人集。例如，可以一對一地放置一個，將多對一接觸集selecting的屬性course_score放置在多實(shí)體集student上。2.3映射約束、2020/7/24，28、映射基數(shù)和聯(lián)系人集的屬性位

14、置、多對多聯(lián)系人集屬性只能放置在聯(lián)系人集中，不能放置在參與聯(lián)系人集的對象集中。例如，多對多聯(lián)系人集selecting的屬性course_score由參與聯(lián)系人集引發(fā)，另一個具有2.3映射約束、2020/7/24，29，2.3映射約束、相關(guān)性的重要約束是相關(guān)性。如果圖元X的存在取決于圖元Y的存在，則X的存在取決于Y。如果從操作中刪除實(shí)體Y，則實(shí)體X也將被刪除。實(shí)體Y稱為控制實(shí)體，實(shí)體X稱為從屬實(shí)體。例如，圖元集teacher和圖元集dependent記錄與教師相關(guān)聯(lián)的家族信息。這里僅限于夫妻和子女的關(guān)系，只有一名家族在該大學(xué)工作。Dependent的每個實(shí)例都必須具有相應(yīng)的teacher實(shí)例。刪

15、除Teacher實(shí)例時，還必須刪除其所有dependent實(shí)例！2020/7/24，30，2.3映射約束，從屬和完全參與對象集E的每個對象(僅限部分實(shí)體)參與聯(lián)系人集R的一個或多個連接時，對象集E完全參與(部分參與)聯(lián)系人集R；所有參與都與存在依賴性密切相關(guān)。例如，圖元集teacher到圖元集dependent的接觸集teacher_dependent是一對多。每個dependent對象必須通過teacher_dependent聯(lián)系人集的連接與teacher實(shí)體相關(guān)聯(lián)，因此實(shí)體集dependent將參與teacher_dependent聯(lián)系人集。Dependent實(shí)例確實(shí)存在，具體取決于teacher實(shí)例。2020/7/24，31，2.4碼，代碼的作用是區(qū)分實(shí)體集中的每個實(shí)體或確定聯(lián)系人集中的每個連接。主觀上各個實(shí)體或連接徐璐不同(人可以看到)。但是從數(shù)據(jù)庫的角度來看，它們的區(qū)別必須用屬性來表示。物件集的程式碼超級程式碼是一或多個屬性的集合，可讓您唯一識別物件集內(nèi)的每個物件，例如物件集student的屬性student_number。2020/7/24，32，2.4碼，超級碼和候選碼超級碼可能包含不重要的屬性。如果k是超級代碼，則k的所有超集也是超級代碼。通常我們只對這種超級代碼感興趣。它們真正的子集不能是超級代碼。這種