第05章数据库设计与ER模型PPT讲稿.ppt

第05章数据库设计与ER模型第1页，共119页，编辑于2022年，星期日本章重要概念（1）DBS生存期及其生存期及其7个阶段的任务和工作。个阶段的任务和工作。（2）概概念念设设计计的的重重要要性性、主主要要步步骤骤。逻逻辑辑设设计计阶阶段的主要步骤。段的主要步骤。（3）ER模模型型的的基基本本元元素素，属属性性的的分分类类，联联系系的的元元数数、映射基数。采用映射基数。采用ER方法的概念设计步骤。方法的概念设计步骤。（4）ER模模型型到到关关系系模模型型的的转转换换规规则则。采采用用ER方方法法的逻辑设计步骤。的逻辑设计步骤。（5）ER模型的扩充：弱实体，超类和子类。模型的扩充：弱实体，超类和子类。第2页，共119页，编辑于2022年，星期日主要内容和学习要求主要内容和学习要求n数据库设计的全过程（领会）数据库设计的全过程（领会）n ER模型模型（综合应用）（综合应用）n ER模型到关系模型的转换模型到关系模型的转换（综合应用）（综合应用）nER模型实例分析模型实例分析（理解）（理解）n增强的增强的ER模型（理解）模型（理解）第3页，共119页，编辑于2022年，星期日5.1 数据库设计的全过程数据库设计的全过程n什么是数据库设计什么是数据库设计n数据库设计是指对于一个给定的应用环境，数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求（信息要求和处理要求）种用户的应用需求（信息要求和处理要求）n在数据库领域内，常常把使用数据库的各类在数据库领域内，常常把使用数据库的各类系统统称为数据库应用系统。系统统称为数据库应用系统。第4页，共119页，编辑于2022年，星期日数据库与信息系统数据库与信息系统n数据库是信息系统的核心和基础数据库是信息系统的核心和基础n把信息系统中大量的数据按一定的模型组织起来把信息系统中大量的数据按一定的模型组织起来n提供存储、维护、检索数据的功能提供存储、维护、检索数据的功能n使信息系统可以方便、及时、准确地从数据库中获得所需的使信息系统可以方便、及时、准确地从数据库中获得所需的信息信息n数据库是信息系统的各个部分能否紧密地结合在一数据库是信息系统的各个部分能否紧密地结合在一起以及如何结合的关键所在起以及如何结合的关键所在n数据库设计是信息系统开发和建设的重要组成部分数据库设计是信息系统开发和建设的重要组成部分第5页，共119页，编辑于2022年，星期日软件危机软件危机n软件危机软件危机 20世纪世纪60年代中后期，由于软件规模的扩大，复杂年代中后期，由于软件规模的扩大，复杂性的增加，导致了性的增加，导致了“软件危机软件危机”，表现在：，表现在：n缺乏科学的指导原则和管理方法缺乏科学的指导原则和管理方法n开发工作不能按时完成开发工作不能按时完成n软件产品质量低劣，达不到规定的要求软件产品质量低劣，达不到规定的要求n由于软件产品质量低劣，维护任务繁重由于软件产品质量低劣，维护任务繁重n软件开发费用超出预算，应用部门与开发部门无法负软件开发费用超出预算，应用部门与开发部门无法负担。担。第6页，共119页，编辑于2022年，星期日软件工程软件工程n软件工程软件工程 为了解决为了解决“软件危机软件危机”，在，在1968年首次年首次提出提出“软件工程软件工程”的概念。的概念。人们认为，应人们认为，应该用科学知识、工程方面的纪律指导软件开发的该用科学知识、工程方面的纪律指导软件开发的过程，以提高软件质量和开发效率，降低开发成过程，以提高软件质量和开发效率，降低开发成本本。第7页，共119页，编辑于2022年，星期日数据库系统生存期数据库系统生存期n软件生存期软件生存期从软件的规划、研制、实现、投入运行后的维护，直到它被新的软从软件的规划、研制、实现、投入运行后的维护，直到它被新的软件所取代而停止使用的整个期间件所取代而停止使用的整个期间。n数据库工程数据库工程 数据库应用系统的开发是一项软件工程，但又有自己特有的特点，数据库应用系统的开发是一项软件工程，但又有自己特有的特点，所以特称为所以特称为“数据库工程数据库工程”。n数据库系统生存期数据库系统生存期数据库应用系统从开始规划、设计、实现、维护到最后被新数据库应用系统从开始规划、设计、实现、维护到最后被新的系统取代而停止使用的整个期间的系统取代而停止使用的整个期间。隶属关系第8页，共119页，编辑于2022年，星期日规划需求分析系统设计 程序编制 调试 运行维护 运行和维护 实现 物理设计逻辑设计概念设计需求分析规划软件生存期数据库生存期第9页，共119页，编辑于2022年，星期日数据库设计的输入数据库设计的输入n数据库设计的输入数据库设计的输入n总体信息需求：数据库系统的目标说明、数据元素的定总体信息需求：数据库系统的目标说明、数据元素的定义、数据在企业组织中的使用描述。义、数据在企业组织中的使用描述。n处理需求：每个应用需要的数据项、数据量以及应用执处理需求：每个应用需要的数据项、数据量以及应用执行的效率。行的效率。nDBMS的特征：的特征：DBMS所支持的模式、子模式和程序语所支持的模式、子模式和程序语法的规则。法的规则。n硬件和硬件和OS特征：对特征：对DBMS和和OS访问方法特有的内容，访问方法特有的内容，例如物理设备容量限制、时间特性及运行要求。例如物理设备容量限制、时间特性及运行要求。第10页，共119页，编辑于2022年，星期日数据库设计的输出数据库设计的输出n数据库设计的输出数据库设计的输出n说明书：说明数据库的完整结构和基于数据说明书：说明数据库的完整结构和基于数据库结构和处理需求的应用程序的设计原则。库结构和处理需求的应用程序的设计原则。第11页，共119页，编辑于2022年，星期日处理需求处理需求DBMSDBMS特征特征总体信息需求总体信息需求第第5步步物理设计物理设计第第3步步概念设计概念设计第第4步步逻辑设计逻辑设计第第1步步规划规划第第2步步需求描述和分析需求描述和分析硬件和硬件和OSOS特征特征物物理理数数据据库库结结构构 需求说明书需求说明书 信息结构（独立于信息结构（独立于 硬件、软件硬件、软件）逻辑数据库结构逻辑数据库结构（DBMSDBMS能处理的）能处理的）应用程序说明书应用程序说明书数据库设计数据库设计的输入输出的输入输出第12页，共119页，编辑于2022年，星期日规划阶段的目标规划阶段的目标 得到详尽的可行性分析报告和数据库得到详尽的可行性分析报告和数据库系统规划纲要，内容包括：信息范围；信系统规划纲要，内容包括：信息范围；信息来源；人力资源；设备资源；软件及支息来源；人力资源；设备资源；软件及支持工具资源；开发成本估算；开发进度计持工具资源；开发成本估算；开发进度计划；现行系统向新系统过渡计划等。划；现行系统向新系统过渡计划等。第13页，共119页，编辑于2022年，星期日规划阶段的三个步骤规划阶段的三个步骤n系统调查：系统调查：对企业组织作全面的调查，画出对企业组织作全面的调查，画出组织层次图组织层次图，以了解企业，以了解企业的组织结构的组织结构n可行性分析可行性分析 从技术、经济、效益、法律等诸方面对建立数据库的可从技术、经济、效益、法律等诸方面对建立数据库的可行性进行分析；写出行性进行分析；写出可行性分析报告可行性分析报告；组织专家讨论其可；组织专家讨论其可行性行性n确定确定数据库系统的总目标数据库系统的总目标和制定和制定项目开发项目开发计划计划第14页，共119页，编辑于2022年，星期日组织层次图组织层次图 医院医院病区病区药房药房中中药药房房西西药药房房急急诊诊药药房房药库药库中中药药库库西西药药库库出入院处出入院处功检科室功检科室财务科财务科第15页，共119页，编辑于2022年，星期日需求分析的目标需求分析的目标 对系统的整个应用情况作全面的、对系统的整个应用情况作全面的、详细的调查，确定企业组织的目标，收详细的调查，确定企业组织的目标，收集支持系统总的设计目标的基础数据和集支持系统总的设计目标的基础数据和对这些数据的要求，确定用户的需求，对这些数据的要求，确定用户的需求，并把这些要求写成用户和数据库设计者并把这些要求写成用户和数据库设计者都能够接受的文档。都能够接受的文档。第16页，共119页，编辑于2022年，星期日需求分析工作需求分析工作n分析用户活动产生，产生分析用户活动产生，产生业务流程图业务流程图 了解用户当前的业务活动和职能，了解用户当前的业务活动和职能，搞清其处理流程（即业务流程）搞清其处理流程（即业务流程）n确定系统范围，产生确定系统范围，产生系统关联图系统关联图 确定计算机所能进行的数据处理的范围，确确定计算机所能进行的数据处理的范围，确定哪些工作由人工完成，哪些工作由计算机定哪些工作由人工完成，哪些工作由计算机系统完成。系统完成。第17页，共119页，编辑于2022年，星期日需求分析工作需求分析工作n分析用户活动涉及的数据，产生分析用户活动涉及的数据，产生数据流图数据流图 深入分析用户的业务处理，以数据流图形式表深入分析用户的业务处理，以数据流图形式表示出数据的流向和对数据所进行的加工。示出数据的流向和对数据所进行的加工。n分析系统数据，产生分析系统数据，产生数据字典数据字典 数据字典是系统中各类数据描述的集合，是进数据字典是系统中各类数据描述的集合，是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要成行详细的数据收集和数据分析所获得的主要成果，通常包括数据项、数据结构、数据流、数果，通常包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程五个部分。据存储和处理过程五个部分。第18页，共119页，编辑于2022年，星期日业务流程图业务流程图 预预交交金金单据单据结算单结算单预交金处理预交金处理入区登记入区登记出院结算出院结算病人入院病人入院信息信息入院入院处处病人病人 护护士士医生医生医嘱信医嘱信息息退退药药申申请单请单项项目目执执行单行单功功检检科科医嘱执行医嘱执行药房药房诊断诊断入院登记入院登记病人确费病人确费退药信息退药信息发药信息发药信息发发药药申申请单请单退药处理退药处理发药处理发药处理入库申请入库申请退药申请退药申请第19页，共119页，编辑于2022年，星期日顶层数据流图顶层数据流图 F5F5F1F1F5F51出入院管理出入院管理D4 D4 费用明细费用明细D1 D1 病人入院信息病人入院信息D5 D5 病人入区信息病人入区信息F4F4出入院处出入院处2病区管理病区管理3药房管理药房管理D9 D9 发药信息发药信息D10 D10 退药申请退药申请D11 D11 退药信息退药信息F8 F9 F10 F11F8 F9 F10 F11D8 D8 发药申请发药申请F5F5F1F1F4F4F1F1第20页，共119页，编辑于2022年，星期日数据字典数据字典 数数 据据 流流系统名：医院管理信息系统系统名：医院管理信息系统 编号：编号：F8F8条目名：发药申请单条目名：发药申请单 别名：别名：来源：病区系统来源：病区系统去处：药房系统去处：药房系统数据流结构：请求序号、住院号、患者姓名、医嘱序号、药房代码、病区代码、科室代码、医生代码、请求日期、数据流结构：请求序号、住院号、患者姓名、医嘱序号、药房代码、病区代码、科室代码、医生代码、请求日期、药品代码、药品数量、药品规格、药品单位、单价、请求类型药品代码、药品数量、药品规格、药品单位、单价、请求类型简要说明：病区执行医嘱后产生发药申请单，药房再按照申请单发药简要说明：病区执行医嘱后产生发药申请单，药房再按照申请单发药修改记录修改记录编编 写：写：张三张三日日 期：期：200420045 5审审 核核：李四李四日日 期：期：200420045 5第21页，共119页，编辑于2022年，星期日概念设计n什么是概念结构设计什么是概念结构设计n需求分析阶段描述的用户应用需求是现实需求分析阶段描述的用户应用需求是现实世界的具体需求世界的具体需求n将需求分析得到的用户需求抽象为信息结将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程就是概念结构设计构即概念模型的过程就是概念结构设计n概念结构是各种数据模型的共同基础，它概念结构是各种数据模型的共同基础，它比数据模型更独立于机器、更抽象，从而比数据模型更独立于机器、更抽象，从而更加稳定。更加稳定。n概念结构设计是整个数据库设计的关键概念结构设计是整个数据库设计的关键第22页，共119页，编辑于2022年，星期日概念设计的目标 产生反映企业组织信息需求的数据产生反映企业组织信息需求的数据库概念结构，即概念模式。库概念结构，即概念模式。第23页，共119页，编辑于2022年，星期日概念设计的重要性概念设计的重要性n为什么需要概念设计？为什么需要概念设计？（1）将概念设计从设计过程中独立出来，可以使数据）将概念设计从设计过程中独立出来，可以使数据库设计各阶段的任务相对单一化，降低数据库设计的库设计各阶段的任务相对单一化，降低数据库设计的复杂程度，便于组织管理。复杂程度，便于组织管理。（2）概念设计能充分反映现实世界中实体间的联系，）概念设计能充分反映现实世界中实体间的联系，不依赖于具体不依赖于具体DBMS的模式，设计结果容易适应外的模式，设计结果容易适应外界环境的变化。界环境的变化。第24页，共119页，编辑于2022年，星期日概念设计的重要性概念设计的重要性（3）易于理解，从而可以用它和不熟悉）易于理解，从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见，用户的积极参计算机的用户交换意见，用户的积极参与是数据库的设计成功的关键。与是数据库的设计成功的关键。（4）易于向关系模型转换。）易于向关系模型转换。第25页，共119页，编辑于2022年，星期日概念设计的主要步骤概念设计的主要步骤n进行数据抽象，设计局部概念模式进行数据抽象，设计局部概念模式n将局部概念模式综合成将局部概念模式综合成全局概念模式全局概念模式n评审评审第26页，共119页，编辑于2022年，星期日描述概念模型的工具描述概念模型的工具E-R模型模型第27页，共119页，编辑于2022年，星期日逻辑设计的目标逻辑设计的目标 把概念设计阶段设计好的全局概把概念设计阶段设计好的全局概念模式转换成与选用的具体机器上的念模式转换成与选用的具体机器上的DBMS所支持的数据模型相符合的逻所支持的数据模型相符合的逻辑结构（包括数据库模式和外模式）。辑结构（包括数据库模式和外模式）。这些模式在功能上、完整性和一致性这些模式在功能上、完整性和一致性约束及数据库的可扩充性等方面均应约束及数据库的可扩充性等方面均应满足用户的各种要求。满足用户的各种要求。第28页，共119页，编辑于2022年，星期日逻辑设计的主要步骤逻辑设计的主要步骤n把概念模型转换成逻辑模型把概念模型转换成逻辑模型n设计外模型设计外模型n设计应用程序与数据库的接口设计应用程序与数据库的接口n评价模型评价模型n修正模型修正模型第29页，共119页，编辑于2022年，星期日物理设计物理设计n为一个给定的逻辑数据模型选取一个最为一个给定的逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构的过程，就是适合应用环境的物理结构的过程，就是数据库的物理设计。数据库的物理设计。n数据库的存储记录格式、存储记录安排数据库的存储记录格式、存储记录安排和存取方法称为数据库的物理结构。它和存取方法称为数据库的物理结构。它依赖于给定的计算机系统。依赖于给定的计算机系统。第30页，共119页，编辑于2022年，星期日物理设计的步骤物理设计的步骤n存储记录结构设计存储记录结构设计 （包括记录的组成、（包括记录的组成、数据项的类型、长度，以及逻辑记录到数据项的类型、长度，以及逻辑记录到存储记录的映射。）存储记录的映射。）n确定数据存放位置确定数据存放位置 n存取方法的设计存取方法的设计（主键检索和辅助键检（主键检索和辅助键检索）索）n完整性和安全性考虑完整性和安全性考虑 n程序设计程序设计第31页，共119页，编辑于2022年，星期日数据库的实现数据库的实现n用用DDLDDL定义数据库结构定义数据库结构n数据装载数据装载n对数据量不大的小型系统（人工）对数据量不大的小型系统（人工）主要工作：筛选数据；转换数据格式；输入数据；主要工作：筛选数据；转换数据格式；输入数据；校验数据。校验数据。n对大中型系统（自动，即设计一个数据输对大中型系统（自动，即设计一个数据输入子系统，由计算机辅助数据的入库工作）入子系统，由计算机辅助数据的入库工作）主要工作：筛选数据；输入数据；校验数据；转主要工作：筛选数据；输入数据；校验数据；转换数据；综合数据。换数据；综合数据。第32页，共119页，编辑于2022年，星期日数据库的实现数据库的实现n编制与调试应用程序；编制与调试应用程序；n数据库试运行。数据库试运行。n功能测试功能测试n性能测试（时空代价）性能测试（时空代价）第33页，共119页，编辑于2022年，星期日数据库的运行与维护数据库的运行与维护n 数据库的转储和恢复数据库的转储和恢复 n转储和恢复是系统正式运行后最重要的维护转储和恢复是系统正式运行后最重要的维护工作之一。工作之一。nDBA要针对不同的应用要求制定不同的转储要针对不同的应用要求制定不同的转储计划，定期对数据库和日志文件进行备份。计划，定期对数据库和日志文件进行备份。n一旦发生介质故障，即利用数据库备份及日一旦发生介质故障，即利用数据库备份及日志文件备份，尽快将数据库恢复到某种一致志文件备份，尽快将数据库恢复到某种一致性状态。性状态。第34页，共119页，编辑于2022年，星期日数据库的运行与维护数据库的运行与维护n数据库安全性、完整性控制数据库安全性、完整性控制 nDBA必须根据用户的实际需要授予不同的操必须根据用户的实际需要授予不同的操作权限。作权限。n在数据库运行过程中，由于应用环境的变化，在数据库运行过程中，由于应用环境的变化，对安全性的要求也会发生变化，对安全性的要求也会发生变化，DBA需要根需要根据实际情况修改原有的安全性控制。据实际情况修改原有的安全性控制。n由于应用环境的变化，数据库的完整性约束由于应用环境的变化，数据库的完整性约束条件也会变化，也需要条件也会变化，也需要DBA不断修正，以满不断修正，以满足用户要求。足用户要求。第35页，共119页，编辑于2022年，星期日数据库的运行与维护数据库的运行与维护n数据库性能的监督、分析和改进数据库性能的监督、分析和改进 在数据库运行过程中，在数据库运行过程中，DBA必须监督系统运行，对监测数必须监督系统运行，对监测数据进行分析，找出改进系统性能的方法。据进行分析，找出改进系统性能的方法。n利用监测工具获取系统运行过程中一系列性能参数的值。利用监测工具获取系统运行过程中一系列性能参数的值。n通过仔细分析这些数据，判断当前系统是否处于最佳运行通过仔细分析这些数据，判断当前系统是否处于最佳运行状态。状态。n如果不是，则需要通过调整某些参数来进一步改进数据库如果不是，则需要通过调整某些参数来进一步改进数据库性能。性能。第36页，共119页，编辑于2022年，星期日数据库的运行与维护n数据数据库库的重的重组织组织和重构造和重构造1）数据库的重组织）数据库的重组织 n数据库运行一段时间后，由于记录的不断增、数据库运行一段时间后，由于记录的不断增、删、改，会使数据库的物理存储变坏，从而删、改，会使数据库的物理存储变坏，从而降低数据库存储空间的利用率和数据的存取降低数据库存储空间的利用率和数据的存取效率，使数据库的性能下降。为提高系统性效率，使数据库的性能下降。为提高系统性能，需重组织数据库。能，需重组织数据库。第37页，共119页，编辑于2022年，星期日数据库的运行与维护n数据库的重组织不会改变原设计的数据逻辑数据库的重组织不会改变原设计的数据逻辑结构和物理结构。结构和物理结构。nDBMS一般都提供了供重组织数据库使用的一般都提供了供重组织数据库使用的实用程序，帮助实用程序，帮助DBA重新组织数据库。重新组织数据库。第38页，共119页，编辑于2022年，星期日数据库的运行与维护2）数据库的重构造）数据库的重构造n数据库应用环境发生变化，会导致实体及实体数据库应用环境发生变化，会导致实体及实体间的联系也发生相应的变化，使原有的数据库间的联系也发生相应的变化，使原有的数据库设计不能很好地满足新的需求设计不能很好地满足新的需求n数据库重构造的主要工作是根据新环境调整数据库重构造的主要工作是根据新环境调整数据库的模式和内模式数据库的模式和内模式第39页，共119页，编辑于2022年，星期日数据库的运行与维护n重构造数据库的程度是有限的。若应用变化重构造数据库的程度是有限的。若应用变化太大，已无法通过重构数据库来满足新的需太大，已无法通过重构数据库来满足新的需求，或重构数据库的代价太大，则表明现有求，或重构数据库的代价太大，则表明现有数据库应用系统的生命周期已经结束，应该数据库应用系统的生命周期已经结束，应该重新设计新的数据库系统，开始新数据库应重新设计新的数据库系统，开始新数据库应用系统的生命周期了。用系统的生命周期了。第40页，共119页，编辑于2022年，星期日5.2 ER模型模型nER模型的基本元素模型的基本元素n实体实体n联系联系n属性属性实体实体联系联系属性属性ER模型图例模型图例老老师师学学生生教mn学号学号姓名姓名专业专业班级班级职称职称性别性别姓名姓名职号职号第41页，共119页，编辑于2022年，星期日实体实体n实体实体是一个数据对象，指应用中可以区是一个数据对象，指应用中可以区别的客观存在的事物。同一类实体构成别的客观存在的事物。同一类实体构成实体集实体集。实体类型实体类型是对实体集中实体的是对实体集中实体的定义。由于实体、实体集、实体类型等定义。由于实体、实体集、实体类型等概念的区分在转换成数据库的逻辑设计概念的区分在转换成数据库的逻辑设计时才要考虑，因此在不引起混淆的情况时才要考虑，因此在不引起混淆的情况下，一般将实体、实体集、实体类型等下，一般将实体、实体集、实体类型等概念统称为实体。概念统称为实体。ER模型中提到的实体模型中提到的实体往往是指实体集。往往是指实体集。第42页，共119页，编辑于2022年，星期日联系联系n联系联系表示一个或多个实体之间的关联关表示一个或多个实体之间的关联关系。同一类联系构成系。同一类联系构成“联系集联系集”。联系联系类型类型是对联系集中联系的定义。同实体是对联系集中联系的定义。同实体一样，一般将联系、联系集、联系类型一样，一般将联系、联系集、联系类型等统称为联系。等统称为联系。第43页，共119页，编辑于2022年，星期日属性属性n实体的某一特性称为实体的某一特性称为属性属性。在一个实体。在一个实体中，能够唯一标识实体的属性或属性集中，能够唯一标识实体的属性或属性集称为称为“实体标识符实体标识符”。一个实体只有一。一个实体只有一个实体标识符，没有候选标识符的概念。个实体标识符，没有候选标识符的概念。实体标识符有时也称为实体的主键。实体标识符有时也称为实体的主键。n联系也用属性描述其特征，但联系本身联系也用属性描述其特征，但联系本身没有标识符。没有标识符。第44页，共119页，编辑于2022年，星期日属性的分类属性的分类n根据属性类型可分为简单属性和复合属性根据属性类型可分为简单属性和复合属性n简单属性简单属性是不可再分割的属性是不可再分割的属性 例如：性别、年龄例如：性别、年龄n复合属性复合属性是可以再分解为其他属性的属性是可以再分解为其他属性的属性 例如：地址属性可分解为邮政编码、省（市）名、区名、例如：地址属性可分解为邮政编码、省（市）名、区名、街道四个子属性。街道四个子属性。复合属性形成了属性的层次结构。复合属性形成了属性的层次结构。第45页，共119页，编辑于2022年，星期日属性的分类属性的分类图图5.25.2地址属性的层次结构地址属性的层次结构邮政编码邮政编码省省（市）名（市）名地地 址址区区 名名街街 道道家庭地址家庭地址门牌号码门牌号码 第46页，共119页，编辑于2022年，星期日属性的分类属性的分类n根据属性的取值特点分为单值属性和多值属性根据属性的取值特点分为单值属性和多值属性n单值属性单值属性指的是同一实体的属性只能取一个值指的是同一实体的属性只能取一个值 例如：同一个学生只能有一个年龄例如：同一个学生只能有一个年龄n多值属性多值属性只的是同一实体的某些属性可能取多个值只的是同一实体的某些属性可能取多个值 例如：一个教师的学位是一个多值属性（学士、硕士例如：一个教师的学位是一个多值属性（学士、硕士和博士）。一种商品可能有多种销售价格（经销、代销、和博士）。一种商品可能有多种销售价格（经销、代销、批发和零售）。批发和零售）。多值属性用双线椭圆形表示。多值属性用双线椭圆形表示。第47页，共119页，编辑于2022年，星期日属性的分类属性的分类 图图5.3 5.3 多值属性的表示多值属性的表示零件编码零零 件件零件名零件名供应商供应商规格规格进货价格进货价格销售价格销售价格零件编码零件编码第48页，共119页，编辑于2022年，星期日属性的分类属性的分类n在数据库的实施过程中，应修改原来的在数据库的实施过程中，应修改原来的ER模型，对模型，对多值属性进行变换。多值属性进行变换。n将原来的多值属性用几个新的单值属性来表示将原来的多值属性用几个新的单值属性来表示 例如：商品销售价格可结合销售性质（经销、代销、例如：商品销售价格可结合销售性质（经销、代销、批发和零售）进行分解。批发和零售）进行分解。n将原来的多值属性用一个新的实体类型表示。这个新实体将原来的多值属性用一个新的实体类型表示。这个新实体类型和原来的实体类型是类型和原来的实体类型是1:N联系。这个新实体依赖于联系。这个新实体依赖于原实体而存在，因此称之为原实体而存在，因此称之为弱实体弱实体。弱实体用双线矩形框表示。弱实体用双线矩形框表示。第49页，共119页，编辑于2022年，星期日5.3.2 属性的分类图图5.4 5.4 多值属性的变换（多值属性的变换（1 1）零件编码零件编码零零 件件零件名零件名供应商供应商规格规格进货价格进货价格经销价格经销价格代销价格代销价格批发价格批发价格零售价格零售价格 第50页，共119页，编辑于2022年，星期日属性的分类属性的分类图图5.5 5.5 多值属性的变换（多值属性的变换（2 2）零件编码零件编码零零 件件零件名零件名供应商供应商规格规格进货价格进货价格销售性质销售性质售货价格售货价格存在存在销售价格销售价格1N 第51页，共119页，编辑于2022年，星期日属性的分类属性的分类n通过具有相互依赖的属性推导而产生的属性称为通过具有相互依赖的属性推导而产生的属性称为派生属性派生属性。派生属性的值不必存储在数据库内，。派生属性的值不必存储在数据库内，而其他需要存储值的属性称为而其他需要存储值的属性称为存储属性存储属性。例如：实发工资可从基本工资、奖金、房租等属例如：实发工资可从基本工资、奖金、房租等属性推导出来。性推导出来。n派生属性的值不仅可以从其他属性导出，也可以派生属性的值不仅可以从其他属性导出，也可以从有关的实体导出，从有关的实体导出，n派生属性用虚线椭圆形与实体相连。派生属性用虚线椭圆形与实体相连。第52页，共119页，编辑于2022年，星期日5.3.2 属性的分类图图5.6 5.6 派生属性的表示派生属性的表示工号工号职职 工工姓名姓名基本工资基本工资奖金奖金房租房租实发工资实发工资第53页，共119页，编辑于2022年，星期日空值空值 当实体在某个属性上没有值时应使当实体在某个属性上没有值时应使用用空值空值。第54页，共119页，编辑于2022年，星期日联系的元数联系的元数 n一个联系涉及到的实体集个数，称为该联一个联系涉及到的实体集个数，称为该联系的元数或度数。系的元数或度数。n 同一个实体集内部实体间的联系，称为一同一个实体集内部实体间的联系，称为一元联系。也称为递归联系。元联系。也称为递归联系。n两个不同实体集、实体之间的联系称为二元联两个不同实体集、实体之间的联系称为二元联系。系。n三个不同实体集实体之间的联系，称为三元三个不同实体集实体之间的联系，称为三元联系。联系。第55页，共119页，编辑于2022年，星期日一对一联系一对一联系图5.7 一对一联系 第56页，共119页，编辑于2022年，星期日一对多联系一对多联系图5.8 一对多联系 第57页，共119页，编辑于2022年，星期日多对多联系多对多联系图5.9 多对多联系 第58页，共119页，编辑于2022年，星期日联系类型的约束联系类型的约束 n联系类型的约束限制了参与联系的实体的数联系类型的约束限制了参与联系的实体的数目。有两类联系约束：目。有两类联系约束：n基数约束基数约束 参与一个联系中的实体数目称为映射基数。在具体参与一个联系中的实体数目称为映射基数。在具体实现时，有时对映射基数还要做出更精确的描述，实现时，有时对映射基数还要做出更精确的描述，即指明参与联系的实体数目的最小映射基数和最大即指明参与联系的实体数目的最小映射基数和最大映射基数，用范围映射基数，用范围“min.max”表示，用表示，用“*”表示表示“”。第59页，共119页，编辑于2022年，星期日联系类型的约束联系类型的约束 n参与约束参与约束 如果实体集如果实体集E中的每个实体都参与联系集中的每个实体都参与联系集R的至少的至少一个联系中，称实体集一个联系中，称实体集E“完全参与完全参与”联系集联系集R。如果实体集如果实体集E中只有部分实体参与联系集中只有部分实体参与联系集R的联系的联系中，称实体集中，称实体集E“部分参与部分参与”联系集联系集R。在。在ER图中，图中，完全参与用双线表示，部分参与用单线表示。一般，完全参与用双线表示，部分参与用单线表示。一般，为了简化，很少在为了简化，很少在ER图上考虑参与约束，联系全图上考虑参与约束，联系全部用单线边表示。部用单线边表示。第60页，共119页，编辑于2022年，星期日联系类型的约束联系类型的约束问题：运动员根据其得分来排定名次。在名次排列中，问题：运动员根据其得分来排定名次。在名次排列中，排在他前面只有一个人，排在他后面也只有一个人排在他前面只有一个人，排在他后面也只有一个人 运动员运动员编号编号姓名姓名性别性别名次名次顺序11图图5.10 5.10 一元联系中的一元联系中的1:11:1联系联系 第61页，共119页，编辑于2022年，星期日联系类型的约束联系类型的约束职工之间的上下级联系职工之间的上下级联系 职工职工工号工号姓名姓名年龄年龄性别性别领导领导1N 图图5.11 5.11 一元联系中的一元联系中的1:N1:N联系联系 第62页，共119页，编辑于2022年，星期日联系类型的约束联系类型的约束工厂的零件之间存在着组合关系，一种零件由许多种工厂的零件之间存在着组合关系，一种零件由许多种子零件组成，而一种零件也可以是其他零件的子零件子零件组成，而一种零件也可以是其他零件的子零件 零件零件零件号零件号零件名零件名规规格格数量数量组成组成MN 图图5.12 5.12 一元联系中的一元联系中的M:NM:N联系联系 第63页，共119页，编辑于2022年，星期日联系类型的约束联系类型的约束某商业集团中，商店、仓库、商品之间的进货联系某商业集团中，商店、仓库、商品之间的进货联系 图图5.13 5.13 三元联系中的三元联系中的M:N:PM:N:P联系联系 仓库仓库商品商品商店商店仓库号仓库号仓库名仓库名地址地址数量数量商店号商店号商品名商品名商品号商品号商店名商店名日期日期进货进货MNP第64页，共119页，编辑于2022年，星期日联系类型的约束联系类型的约束学校里规定每学期每位教师可讲授学校里规定每学期每位教师可讲授0 0到到3 3门课程，每门课门课程，每门课程有且仅有一位教师上课程有且仅有一位教师上课 图图5.14 5.14 教师和课程之间的映射基数教师和课程之间的映射基数教师教师课程课程讲授讲授 1（0，3）N（1，1）教师的基数为（教师的基数为（0，3）课程的基数为（课程的基数为（1，1）第65页，共119页，编辑于2022年，星期日联系类型的约束联系类型的约束学校里规定每学期学生至少选修学校里规定每学期学生至少选修1 1门课程，最多选修门课程，最多选修6 6门门课程；每门课程至多有课程；每门课程至多有5050人选修，最少可以没人选修人选修，最少可以没人选修 图图5.15 5.15 学生和课程之间的映射基数学生和课程之间的映射基数学生学生课程课程选课选课 M（1，6）N（0，50）学生的基数为（学生的基数为（1，6）课程的基数为（课程的基数为（0，50）第66页，共119页，编辑于2022年，星期日ER模型的操作模型的操作教师号教师号姓名姓名出生日期出生日期职务职务工资工资奖金奖金教师教师（a）在数据库设计过程中，常常要对在数据库设计过程中，常常要对ER图进行种种变化，这图进行种种变化，这种变化称为种变化称为 ER模型的操作，包括实体类型、联系类型和模型的操作，包括实体类型、联系类型和属性的分裂、合并、增删等。属性的分裂、合并、增删等。原实体类型原实体类型第67页，共119页，编辑于2022年，星期日分裂分裂教师号教师号姓名姓名出生日期出生日期教师不变信息教师不变信息职务职务工资工资奖金奖金教师号教师号教师变动信息教师变动信息（b）图图5.165.16实体类型的垂直分裂实体类型的垂直分裂分裂方式有两种：分裂方式有两种：水平分裂（元组）和垂直分裂（属性）水平分裂（元组）和垂直分裂（属性）第68页，共119页，编辑于2022年，星期日分裂分裂教师教师课程课程主讲主讲辅导辅导1MNN图图5.17 5.17 联系类型的分裂联系类型的分裂教师教师课程课程教授教授MN（a）（b）联系类型也可分裂联系类型也可分裂第69页，共119页，编辑于2022年，星期日合并合并 不合法的合并不合法的合并B(a)ACA-CB-CACA-B-C(b)B合并是分裂操作的逆过程。合并的联系类型必须是定义在相合并是分裂操作的逆过程。合并的联系类型必须是定义在相同的实体类型组合中，否则是不合法的合并。同的实体类型组合中，否则是不合法的合并。第70页，共119页，编辑于2022年，星期日采用采用ER方法的数据库概念设计方法的数据库概念设计 之之设计局部设计局部ERER模式模式 需求分析结果需求分析结果确定局部结构范围确定局部结构范围实体定义实体定义联系定义联系定义属性分配属性分配还有局部还有局部结构待分结构待分析析有有无无进入全局进入全局ER模式设计模式设计 局部局部ERER模式设计模式设计范范围围的的划划分分要要自自然然，易易于管理；于管理；范围的大小要适度。太小范围的大小要适度。太小了，会造成局部结构过多，了，会造成局部结构过多，设计过程繁琐，综合困难；设计过程繁琐，综合困难；太大了，则容易造成内部太大了，则容易造成内部结构复杂，不便分析结构复杂，不便分析 范围之间的界面要清晰，范围之间的界面要清晰，相互影响要小相互影响要小依依据据系系统统的的的的当当前前用用户户进进行行自自然然划划分分按按用用户户要要求求数数据据库库提提供供的的服服务务归归纳纳分分类类第71页，共119页，编辑于2022年，星期日采用采用ER方法的数据库概念设计方法的数据库概念设计 之之设计局部设计局部ERER模式模式 需求分析结果需求分析结果确定局部结构范围确定局部结构范围实体定义实体定义联系定义联系定义属性分配属性分配还有局部还有局部结构待分结构待分析析有有无无进入全局进入全局ER模式设计模式设计 局部局部ERER模式设计模式设计采用人们习惯的划分；采用人们习惯的划分；避避免免冗冗余余，在在一一个个局局部部结结构构中中，对对一一个个对对象象只只取取一一种抽象形式，不要