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1、计算机管理信息系统章详细设计计算机管理信息系统章详细设计本讲稿第一页，共八十四页2023/1/271第6章 详细设计绪言 详细设计是对概要设计活动的延续，其成果将是编程实现的直接依据。详细设计是对概要设计活动的延续，其成果将是编程实现的直接依据。概概要要设设计计几几乎乎不不考考虑虑计计算算机机实实现现的的问问题题，仍仍然然是是把把关关注注的的焦焦点点放放在在系系统统的的逻逻辑辑结结构构上上，到到了了详详细细设设计计阶阶段段，则则更更多多的的是是要要考考虑虑如如何何构构造造用用计计算算机机实实现现的的方方案。案。这这一一阶阶段段的的主主要要任任务务包包括括代代码码设设计计、数数据据库库设设计计、

2、系系统统平平台台设设计计和和程程序序设设计等。计等。本讲稿第二页，共八十四页2023/1/272第6章 详细设计 6.1 代码设计6.1.1 6.1.1 代码的概念代码的概念6.1.2 6.1.2 代码设计的任务代码设计的任务6.1.3 6.1.3 代码的作用代码的作用6.1.4 6.1.4 代码的设计原则代码的设计原则 6.1.5 6.1.5 代码的种类代码的种类6.1.6 6.1.6 代码的校验代码的校验 本讲稿第三页，共八十四页2023/1/273第6章 详细设计 6.1.1 代码的概念为为了了适适应应计计算算机机信信息息处处理理的的特特点点，在在管管理理信信息息系系统统中中，对对大大量

3、量的的实实体体信信息息都都要要进进行行代代码码设设计计，以以便便于于检检索索。如如职职工工编编号号、物物资资编编号号、部部门门编编号号、产产品品编编号号、零零部部件件及及材材料料编编号号等等，这这一一活活动动被被称称为为代代码码设计。设计。代代码码是是一一组组可可以以包包含含事事物物的的类类别别、属属性性、状状态态等等信信息息的的符符号号或或记记号号，它它可可以以是是字字符符、数数字字、特特殊殊符符号号或或它它们们的的组组合合。代代码码以以简简短短的的符符号号形形式式代代替替了了具具体体的文字说明，具有简洁、形象、便于记忆、便于计算机识别和处理的特点。的文字说明，具有简洁、形象、便于记忆、便于

4、计算机识别和处理的特点。本讲稿第四页，共八十四页2023/1/274第6章 详细设计 6.1 代码设计6.1.1 代码的概念6.1.2 代码设计的任务6.1.3 代码的作用6.1.4 代码的设计原则 6.1.5 代码的种类6.1.6 代码的校验 本讲稿第五页，共八十四页2023/1/275第6章 详细设计 6.1.2 代码设计的任务代码设计的主要任务，就是把管理信息系统要处理的事物：代码设计的主要任务，就是把管理信息系统要处理的事物：用用特特定定的的字字符符、数数字字或或其其组组合合来来描描述述，设设计计出出一一套套供供管管理理信信息息系系统统开开发发和和运运行行中中使使用用的的代代码码系系统

5、统，以以便便于于计计算算机机系系统统识识别别与与处处理理，便便于于对对信息实现索引、查询、分类、统计、汇总等操作。信息实现索引、查询、分类、统计、汇总等操作。本讲稿第六页，共八十四页2023/1/276第6章 详细设计 6.1 代码设计6.1.1 代码的概念6.1.2 代码设计的任务6.1.3 代码的作用6.1.4 代码的设计原则 6.1.5 代码的种类6.1.6 代码的校验 本讲稿第七页，共八十四页2023/1/277第6章 详细设计 6.1.3 代码的作用管理信息系统的主要特点是管理信息系统的主要特点是对大量的实体数据进行分类、存储、检索、统计等处理对大量的实体数据进行分类、存储、检索、统

6、计等处理操作，从中产生有价值的信息，以辅助管理过程控制与管理决策。操作，从中产生有价值的信息，以辅助管理过程控制与管理决策。管理信息系统能否开发成功，代码的设计是一项非常关键的基础工作。管理信息系统能否开发成功，代码的设计是一项非常关键的基础工作。代码对管理信息系统的作用大致体现在五个方面：代码对管理信息系统的作用大致体现在五个方面：标识作用。代码在系统内具有唯一性，可用来标识和确定某个具体的对象，标识作用。代码在系统内具有唯一性，可用来标识和确定某个具体的对象，避免了文字描述、术语和别名等的二义性，以便于计算机的识别。避免了文字描述、术语和别名等的二义性，以便于计算机的识别。便于录入、分类、

7、统计、检索等操作。当实体信息按属性或类别进行编码后，简化了统计便于录入、分类、统计、检索等操作。当实体信息按属性或类别进行编码后，简化了统计和检索处理过程。和检索处理过程。代码可以用来标明事物所处的状态，便于对象的动态管理。代码可以用来标明事物所处的状态，便于对象的动态管理。可以节省存储空间，提高处理速度与精度。可以节省存储空间，提高处理速度与精度。可以提高数据标准化程度。可以提高数据标准化程度。本讲稿第八页，共八十四页2023/1/278第6章 详细设计 6.1 代码设计6.1.1 代码的概念6.1.2 代码设计的任务6.1.3 代码的作用6.1.4 代码的设计原则 6.1.5 代码的种类6

8、.1.6 代码的校验 本讲稿第九页，共八十四页2023/1/279第6章 详细设计 6.1.4 代码的设计原则 v代码的设计要考虑的因素包括：代码的设计要考虑的因素包括：v（1 1）代码的唯一性，即每个代码都仅代表唯一的实体或属性。）代码的唯一性，即每个代码都仅代表唯一的实体或属性。v（2 2）代码的通用性。代码设计过程中，应尽量采用成熟的标准。这方面有国家标准、）代码的通用性。代码设计过程中，应尽量采用成熟的标准。这方面有国家标准、行业标准和企业标准可供参考。行业标准和企业标准可供参考。v（3 3）代码的可扩充性，即编码空间和码距应具有一定的弹性，当增加新的实体或属性）代码的可扩充性，即编码

9、空间和码距应具有一定的弹性，当增加新的实体或属性时，可直接利用源代码扩充，而不需要变动代码系统。时，可直接利用源代码扩充，而不需要变动代码系统。v（4 4）使代码具有简洁性。如果代码太长会影响所占存储空间、输入）使代码具有简洁性。如果代码太长会影响所占存储空间、输入/输出速度以及输入输出速度以及输入时的出错率，所以代码设计的应尽量简洁。时的出错率，所以代码设计的应尽量简洁。v（5 5）系统性。代码设计要有规律，逻辑性强，既便于计算机处理，也便于人识别、记）系统性。代码设计要有规律，逻辑性强，既便于计算机处理，也便于人识别、记忆和手工使用。忆和手工使用。本讲稿第十页，共八十四页2023/1/27

10、10第6章 详细设计 6.1 代码设计6.1.1 代码的概念6.1.2 代码设计的任务6.1.3 代码的作用6.1.4 代码的设计原则 6.1.5 代码的种类6.1.6 代码的校验 本讲稿第十一页，共八十四页2023/1/2711第6章 详细设计 6.1.5 代码的种类v代码的设计要适应管理业务的需要，又要符合被编码实体的特性。代码的设计要适应管理业务的需要，又要符合被编码实体的特性。v比如图书的编码，除了需要区别是哪一本书之外，一般在查询的时候还需要知道是哪一个学科类别的，因此，图书的编码中除了序号之外，还需要包含分类信息。对于钢材的编码，除了区别类别之外，还需要包含形状的信息，如槽钢、角钢

11、、板材等。常见的编码有顺顺序码、分段码、字母码、组合码、混合码和特征组合码。序码、分段码、字母码、组合码、混合码和特征组合码。v（1 1）顺序码。将顺序的自然数和字母赋予编码对象。用连续数字）顺序码。将顺序的自然数和字母赋予编码对象。用连续数字代表编码对象。如张平的职工号为代表编码对象。如张平的职工号为00010001，李立的为，李立的为00020002等，顺序码等，顺序码的优点是简单，易追加，缺点是可识别性差，无逻辑性。的优点是简单，易追加，缺点是可识别性差，无逻辑性。本讲稿第十二页，共八十四页2023/1/2712第6章 详细设计 v（2 2）分段码。将整个编码长度分成几段，分别表示不同的

12、分类信息，每段具有一定的）分段码。将整个编码长度分成几段，分别表示不同的分类信息，每段具有一定的含义，如我们熟悉的学号，就是一种分段编码。含义，如我们熟悉的学号，就是一种分段编码。本讲稿第十三页，共八十四页2023/1/2713第6章 详细设计 v（3 3）字母码。用具有特定意义的字母代表某一类项目。如电视用）字母码。用具有特定意义的字母代表某一类项目。如电视用“TV”TV”，厘，厘米用米用“cm”cm”。字母码的优点是可用汉字拼音或英语联想帮助记忆，缺点是位。字母码的优点是可用汉字拼音或英语联想帮助记忆，缺点是位数多、处理不便，易产生重复。数多、处理不便，易产生重复。v（4 4）组合码。由上

13、述编码组合而成。如学号就由分段和顺序码组合而成。）组合码。由上述编码组合而成。如学号就由分段和顺序码组合而成。v（5 5）混合码。用字符、数字混合组码，如汽车牌号）混合码。用字符、数字混合组码，如汽车牌号“豫豫P3622”P3622”。v（6 6）特征组合码。将分类对象按其属性或特征分成若干个）特征组合码。将分类对象按其属性或特征分成若干个“面面”，每个，每个“面面”内的诸类目按其规律分别进行编码。内的诸类目按其规律分别进行编码。本讲稿第十四页，共八十四页2023/1/2714第6章 详细设计 6.1 代码设计6.1.1 代码的概念6.1.2 代码设计的任务6.1.3 代码的作用6.1.4 代

14、码的设计原则 6.1.5 代码的种类6.1.6 代码的校验 本讲稿第十五页，共八十四页2023/1/2715第6章 详细设计 6.1.6 代码的校验v由于手工操作在代码输入的过程中经常会出现一些习惯性的错误，出错的情形大约有抄由于手工操作在代码输入的过程中经常会出现一些习惯性的错误，出错的情形大约有抄写错误、易位错误、双位错误、随机错误等。为了在一定程度上避免输入错误，在代写错误、易位错误、双位错误、随机错误等。为了在一定程度上避免输入错误，在代码设计时往往设计有校验位。码设计时往往设计有校验位。v源代码是按照某种编码规则构成的。实际使用中，为了保证正确的输入，在源代码的后源代码是按照某种编码

15、规则构成的。实际使用中，为了保证正确的输入，在源代码的后面还可以附上一至两位校验码。面还可以附上一至两位校验码。v校验码是通过事先规定的数学方法计算得到的，使它变成代码的一个组成部分；使用时校验码是通过事先规定的数学方法计算得到的，使它变成代码的一个组成部分；使用时与源代码一起输入，此时计算机会分离出原码段与校验码段，并用同样的数学运算方与源代码一起输入，此时计算机会分离出原码段与校验码段，并用同样的数学运算方法按输入的原码段的代码数字计算出校验位，并将它与校验位进行比较，以检验输入法按输入的原码段的代码数字计算出校验位，并将它与校验位进行比较，以检验输入是否错误。是否错误。本讲稿第十六页，共

16、八十四页2023/1/2716第6章 详细设计 v校验码的生成过程如下：校验码的生成过程如下：v（1 1）对源代码中的每一位加权求和。）对源代码中的每一位加权求和。vN N位代码：位代码：C1C1，C2C2，CnCnv权因子：权因子：P1P1，P2P2，PnPnv加权和：加权和：C1*P1+C2*P2+Cn*PnC1*P1+C2*P2+Cn*Pnv权因子可选为自然数权因子可选为自然数1 1、2 2、3 3、4 4、5 5，也可用几何级数，也可用几何级数2 2、4 4、8 8、1616、3232或质数或质数3 3、5 5、7 7、1111、1313或其他系列。或其他系列。v（2 2）以模除）以模

17、除“加权和加权和”得得“余数余数”。vS/M=QRS/M=QRv其中，其中，S S表示加权和，表示加权和，M M代表模，代表模，Q Q表示商，表示商，R R表示余数。模可取不同的数，如表示余数。模可取不同的数，如9 9、1010、1111、3737、9797等。等。本讲稿第十七页，共八十四页2023/1/2717第6章 详细设计 v（3 3）得到校验码。）得到校验码。v将模和余数之差作为校验码，或将余数直接做校验码，附加在源代码后。将模和余数之差作为校验码，或将余数直接做校验码，附加在源代码后。v例如，源代码为例如，源代码为25782578、权系数为、权系数为12341234、模为、模为9 9

18、，则，则v加权和：加权和：2*1+5*2+7*3+8*4=652*1+5*2+7*3+8*4=65v校验码：校验码：65/9=72,9-2=765/9=72,9-2=7v所以带校验位的代码为所以带校验位的代码为2578725787，其中，其中7 7为校验位。为校验位。v（4 4）用校验码检查代码的过程。设输入的代码（含校验码）为）用校验码检查代码的过程。设输入的代码（含校验码）为5578755787，其中，其中7 7为校验位，为校验位，对每一位乘以它的原来的权，校验位乘的权为对每一位乘以它的原来的权，校验位乘的权为1 1。用所得的加权和被模除，若余数为。用所得的加权和被模除，若余数为0 0，则

19、该代码一般来说是正确的，否则就是输入有错。上述代码显然有错，因为其加权，则该代码一般来说是正确的，否则就是输入有错。上述代码显然有错，因为其加权和除以模的余数不为和除以模的余数不为0 0。v注：余数为注：余数为0 0的原理很简单，即按原码段计算出来的加权和被模除后有一个余数，把这的原理很简单，即按原码段计算出来的加权和被模除后有一个余数，把这个余数加上校验位上的数正好等于模。所以原码段的加权和，再加上校验位上的数之个余数加上校验位上的数正好等于模。所以原码段的加权和，再加上校验位上的数之后，一定可以被模整除。后，一定可以被模整除。本讲稿第十八页，共八十四页2023/1/2718第6章 详细设计

20、 6.2 数据库设计6.2.1 数据库设计的相关概念数据库设计的相关概念6.2.2 数据库设计的主要任务数据库设计的主要任务6.2.3 概念模型概念模型6.2.4 概念模型到数据模型的转换策略概念模型到数据模型的转换策略本讲稿第十九页，共八十四页2023/1/2719第6章 详细设计 6.2.1 6.2.1 数据库设计的相关概念数据库设计的相关概念v（1 1）数据库与数据库管理系统。数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、）数据库与数据库管理系统。数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库仅仅是一个概念，是对这种数据集合的统称。数据可共享的数据集合。数据库仅仅是一个概念，

21、是对这种数据集合的统称。数据库由数据库管理系统统一管理，以保证数据的安全性、可靠性和提供多用户共库由数据库管理系统统一管理，以保证数据的安全性、可靠性和提供多用户共享。因此，数据库管理系统是对这一类软件的统称，如享。因此，数据库管理系统是对这一类软件的统称，如SQL ServerSQL Server是微软公司是微软公司开发的一个数据库管理系统，类似的开发的一个数据库管理系统，类似的FoxproFoxpro、MysqlMysql、OracalOracal等都分别是一种数等都分别是一种数据库管理系统。据库管理系统。v（2 2）数据模型。从数据库对数据管理的模式分类，数据库有层次型、网状型和）数据模

22、型。从数据库对数据管理的模式分类，数据库有层次型、网状型和关系型。较常见的是关系模型。关系型。较常见的是关系模型。v（3 3）数据处理与数据管理。数据处理是指对各种数据进行收集、存储、加工和）数据处理与数据管理。数据处理是指对各种数据进行收集、存储、加工和传播的一系列活动的总称。数据管理指的是对数据进行分类、组织、编码、存传播的一系列活动的总称。数据管理指的是对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护等，它是数据处理的中心问题。储、检索和维护等，它是数据处理的中心问题。本讲稿第二十页，共八十四页2023/1/2720第6章 详细设计 6.2 数据库设计6.2.1 数据库设计的相关概念数据库设

23、计的相关概念6.2.2 数据库设计的主要任务数据库设计的主要任务6.2.3 概念模型概念模型6.2.4 概念模型到数据模型的转换策略概念模型到数据模型的转换策略本讲稿第二十一页，共八十四页2023/1/2721第6章 详细设计 6.2.2 6.2.2 数据库设计的主要任务数据库设计的主要任务v管理信息系统中对于大量数据的存储与共享，一般都会用到数据库的支持，即录入的大管理信息系统中对于大量数据的存储与共享，一般都会用到数据库的支持，即录入的大量数据或信息需要以某种方式存储到数据库中，并在数据库管理系统的支持下，对数量数据或信息需要以某种方式存储到数据库中，并在数据库管理系统的支持下，对数据进行

24、各种加工处理，以实现查询、统计等功能。因此，管理信息系统开发过程中，据进行各种加工处理，以实现查询、统计等功能。因此，管理信息系统开发过程中，对于数据库的设计是一种重要的任务。对于数据库的设计是一种重要的任务。v如何将实体、信息转化为相应的数据，并以与数据库相适合的模式存到数据库中，以实如何将实体、信息转化为相应的数据，并以与数据库相适合的模式存到数据库中，以实现数据共享，这是数据库设计的中心任务。因此，数据库设计的主要任务包括实体的现数据共享，这是数据库设计的中心任务。因此，数据库设计的主要任务包括实体的代码设计、实体概念模型到数据模型的转换以及对数据存储结构的规范化处理。代码设计、实体概念

25、模型到数据模型的转换以及对数据存储结构的规范化处理。本讲稿第二十二页，共八十四页2023/1/2722第6章 详细设计 6.2 数据库设计6.2.1 数据库设计的相关概念数据库设计的相关概念6.2.2 数据库设计的主要任务数据库设计的主要任务6.2.3 概念模型概念模型6.2.4 概念模型到数据模型的转换策略概念模型到数据模型的转换策略本讲稿第二十三页，共八十四页2023/1/2723第6章 详细设计 6.2.3 6.2.3 概念模型概念模型v1 1实体、信息和数据实体、信息和数据v实体、信息和数据分别描述了人们在认识客观事物、记录客观事物的过程中三个不同范实体、信息和数据分别描述了人们在认识

26、客观事物、记录客观事物的过程中三个不同范畴的概念。现实世界中形形色色的事物都以其固有的特征和行为客观地存在和运动着，畴的概念。现实世界中形形色色的事物都以其固有的特征和行为客观地存在和运动着，这些内容反映到人的头脑中就形成了信息，要把这些信息记录下来，以便被加工和利这些内容反映到人的头脑中就形成了信息，要把这些信息记录下来，以便被加工和利用，就必须利用数据这一载体形式。在管理信息系统的开发过程中，被管理的对象就用，就必须利用数据这一载体形式。在管理信息系统的开发过程中，被管理的对象就是客观事物，对客观事物的认识和记录就分别表现为信息和数据的形式。分清这三个是客观事物，对客观事物的认识和记录就分

27、别表现为信息和数据的形式。分清这三个相互映射的范畴的对应概念非常重要。相互映射的范畴的对应概念非常重要。v表表6.16.1以表格的形式分别对照地说明了这三个范畴的相关概念。图以表格的形式分别对照地说明了这三个范畴的相关概念。图6.16.1以图示的方式形象以图示的方式形象地表示了这三个范畴中相关概念的映射与演变过程。地表示了这三个范畴中相关概念的映射与演变过程。本讲稿第二十四页，共八十四页2023/1/2724第6章 详细设计 v6.2.3 6.2.3 概念模型概念模型v1 1实体、信息和数据实体、信息和数据v2 2“实体实体-关系关系”模型模型本讲稿第二十五页，共八十四页2023/1/2725

28、第6章 详细设计 表表6.1 现实世界、信息范畴和数据范畴概念的关系现实世界、信息范畴和数据范畴概念的关系本讲稿第二十六页，共八十四页2023/1/2726第6章 详细设计 图图6.1 实体、概念模型、数据模型的关系实体、概念模型、数据模型的关系在系统开发过程中，首先要选择确定信息系统被管理的对象，如物资、产品、原材料、定额、在系统开发过程中，首先要选择确定信息系统被管理的对象，如物资、产品、原材料、定额、工序等，这些是客观事物。对客观事物进行分析，抽取能够表述其特征与行为的属性，需要用工序等，这些是客观事物。对客观事物进行分析，抽取能够表述其特征与行为的属性，需要用到信息范畴的相关概念，我们

29、常用实体关系模型来表示对这些客观事物的认识和描述。最后，到信息范畴的相关概念，我们常用实体关系模型来表示对这些客观事物的认识和描述。最后，要把这些信息存储在计算机管理信息系统中，则必须将其转变为数据库中的相关概念，如关系、要把这些信息存储在计算机管理信息系统中，则必须将其转变为数据库中的相关概念，如关系、记录、字段等概念。记录、字段等概念。本讲稿第二十七页，共八十四页2023/1/2727第6章 详细设计 v6.2.3 6.2.3 概念模型概念模型v1 1实体、信息和数据实体、信息和数据v2 2“实体实体-关系关系”模型模型本讲稿第二十八页，共八十四页2023/1/2728第6章 详细设计 2

30、“实体-关系”模型v概念模型，即概念模型，即“实体实体-关系关系”模型具有三种基本成分：实体、关系和属性。在系统分析模型具有三种基本成分：实体、关系和属性。在系统分析与设计过程中，常用与设计过程中，常用“E-RE-R图图”来表示，如图来表示，如图6.26.2所示。所示。图6.2 表示实体-关系模型的“E-R图”本讲稿第二十九页，共八十四页2023/1/2729第6章 详细设计 v（1 1）客观存在并可相互区分的事物叫实体。如图）客观存在并可相互区分的事物叫实体。如图6.26.2中的中的“学生学生”、“课程课程”，在管理信息系统中，这些实体对应的事物，在管理信息系统中，这些实体对应的事物就是被管

31、理的对象。实体不仅是客观世界中存在的有形的物本，也可以是我们思维过程中的一个概念，如就是被管理的对象。实体不仅是客观世界中存在的有形的物本，也可以是我们思维过程中的一个概念，如“定额定额”、“职职称级别称级别”、“工资等级工资等级”、“学生类别学生类别”、“学科性质学科性质”等。等。v（2 2）属性是实体所具有的一些特性，一般使用一组属性来描述一个实体的特征，即一个实体可以由若干）属性是实体所具有的一些特性，一般使用一组属性来描述一个实体的特征，即一个实体可以由若干个属性来刻画。如图个属性来刻画。如图6.26.2所示，学生可由学号、姓名、系别等组成。课程可以用课程编号、课程名、主讲所示，学生可

32、由学号、姓名、系别等组成。课程可以用课程编号、课程名、主讲老师等属性来描述。老师等属性来描述。v（3 3）域是属性的取值范围。例如，性别的域为）域是属性的取值范围。例如，性别的域为“男男”、“女女”，月份的域为，月份的域为1 11212的整数。的整数。v（4 4）关系是实体之间的相互关联。如学生与老师间的授课关系、学生与学生间的班长关系。关系有一对一、一对）关系是实体之间的相互关联。如学生与老师间的授课关系、学生与学生间的班长关系。关系有一对一、一对多、多对多三种不同类型。关系也可以有属性，如学生与课程之间有选课联系，每个选课联系都有一个成绩作为多、多对多三种不同类型。关系也可以有属性，如学生

33、与课程之间有选课联系，每个选课联系都有一个成绩作为其属性。其属性。v（5 5）关系的元或度，参与关联的实体集的个数称为关系的元。图）关系的元或度，参与关联的实体集的个数称为关系的元。图6.26.2中，学生选修课程是二元联系。中，学生选修课程是二元联系。v（6 6）能唯一标识实体的属性称为主码。一个实体集中任意两个实体在主码上的取值不能相同。如学号是学生的实）能唯一标识实体的属性称为主码。一个实体集中任意两个实体在主码上的取值不能相同。如学号是学生的实体主码。注意：主码对应数据库中的关键字域，但在实体体主码。注意：主码对应数据库中的关键字域，但在实体-关系图中称码为关系图中称码为“主码主码”，而

34、不是叫关键字，关键字是数据库中，而不是叫关键字，关键字是数据库中的概念。的概念。本讲稿第三十页，共八十四页2023/1/2730第6章 详细设计 6.2 数据库设计6.2.1 数据库设计的相关概念数据库设计的相关概念6.2.2 数据库设计的主要任务数据库设计的主要任务6.2.3 概念模型概念模型6.2.4 概念模型到数据模型的转换策略概念模型到数据模型的转换策略本讲稿第三十一页，共八十四页2023/1/2731第6章 详细设计 6.2.4 6.2.4 概念模型到数据模型的转换策略概念模型到数据模型的转换策略v在在E-RE-R模型中有实体和关系两类元素，这些信息在数据库设计中将转变为数据库关系模

35、模型中有实体和关系两类元素，这些信息在数据库设计中将转变为数据库关系模型中的二维表来表示。关系又有多种类型，如型中的二维表来表示。关系又有多种类型，如“1 1对对1”1”关系、关系、“1 1对多对多”关系和关系和“多对多对多多”关系，如何将关系，如何将“实体实体”和不同的种类的和不同的种类的“关系关系”转化为相应的二维表形式，需要转化为相应的二维表形式，需要掌握一些具体的转换策略。掌握一些具体的转换策略。v（1 1）用二维表表示一个实体的信息。如图）用二维表表示一个实体的信息。如图6.36.3所示，将实体的相关信息表示为二维表时，所示，将实体的相关信息表示为二维表时，实体的具体某个属性对应二维

36、表中的一个列，每一列关系型数据库中对应一个字段。实体的具体某个属性对应二维表中的一个列，每一列关系型数据库中对应一个字段。每个实体的信息，在二维表中对应一行，第一行在关系型数据库中对应一条记录。实每个实体的信息，在二维表中对应一行，第一行在关系型数据库中对应一条记录。实体的主码就是二维表的关键字。实体信息用概念模型表示就是图体的主码就是二维表的关键字。实体信息用概念模型表示就是图6.36.3中的中的“E-R”E-R”图，图，将其转为关系模型中的表示方式，就是图将其转为关系模型中的表示方式，就是图6.36.3中中“学生（学生（*学号，姓名，籍贯）学号，姓名，籍贯）”这种这种形式，就是关系模型，对

37、应一张二维表。在设计数据结构时，常需要将这种关系模型形式，就是关系模型，对应一张二维表。在设计数据结构时，常需要将这种关系模型表示方式表示为图表示方式表示为图6.36.3右侧的数据结构表示形式。右侧的数据结构表示形式。本讲稿第三十二页，共八十四页2023/1/2732第6章 详细设计 v（1 1）用二维表表示一个实体的信息。如图）用二维表表示一个实体的信息。如图6.36.3所示，将实体的相关信息表示为二维表时，所示，将实体的相关信息表示为二维表时，实体的具体某个属性对应二维表中的一个列，每一列关系型数据库中对应一个字段。实体的具体某个属性对应二维表中的一个列，每一列关系型数据库中对应一个字段。

38、每个实体的信息，在二维表中对应一行，第一行在关系型数据库中对应一条记录。实每个实体的信息，在二维表中对应一行，第一行在关系型数据库中对应一条记录。实体的主码就是二维表的关键字。实体信息用概念模型表示就是图体的主码就是二维表的关键字。实体信息用概念模型表示就是图6.36.3中的中的“E-R”E-R”图，图，将其转为关系模型中的表示方式，就是图将其转为关系模型中的表示方式，就是图6.36.3中中“学生（学生（*学号，姓名，籍贯）学号，姓名，籍贯）”这种这种形式，就是关系模型，对应一张二维表。在设计数据结构时，常需要将这种关系模型形式，就是关系模型，对应一张二维表。在设计数据结构时，常需要将这种关系

39、模型表示方式表示为图表示方式表示为图6.36.3右侧的数据结构表示形式。右侧的数据结构表示形式。图6.3 用二维表表示实体信息本讲稿第三十三页，共八十四页2023/1/2733第6章 详细设计 v（2 2）用二维表表示一个）用二维表表示一个m:nm:n关系。如图关系。如图6.46.4所示，与关系所示，与关系“选修选修”相连的各实体的代码，相连的各实体的代码，如如“学号学号”、“课程号课程号”以及关系本身的属性以及关系本身的属性“成绩成绩”均成为此表的列。此表的关键均成为此表的列。此表的关键字为相连的各实体的关键字的组合，即字为相连的各实体的关键字的组合，即“学号学号+课程号课程号”。图6.4

40、用二维表表示m:n的关系本讲稿第三十四页，共八十四页2023/1/2734第6章 详细设计 v（3 3）用二维表表示一个）用二维表表示一个1:n1:n关系。如图关系。如图6.56.5所示，使用两个二维表表示这种所示，使用两个二维表表示这种1:n1:n的关系，的关系，将一端实体的关键字并入将一端实体的关键字并入n n端实体，即在端实体，即在n n端实体的表中增加端实体的表中增加1 1端实体的代码，如端实体的代码，如“班级班级号号”。图6.5 用二维表表示1:n的关系本讲稿第三十五页，共八十四页2023/1/2735第6章 详细设计 v（4 4）用二维表表示一个）用二维表表示一个“1:11:1关系

41、关系”。如图。如图6.66.6所示，使用两个二维表来表示这种关系，所示，使用两个二维表来表示这种关系，将任一端实体的标识码并入另一端实体，即在该端实体的表中增加另一端实体的代码，将任一端实体的标识码并入另一端实体，即在该端实体的表中增加另一端实体的代码，如在如在“学生学生”实体信息中，增加其所属的实体信息中，增加其所属的“班级号班级号”。图6.6 用二维表表示1:1的关系本讲稿第三十六页，共八十四页2023/1/2736第6章 详细设计 v（5 5）对三个以上实体间的多元关系的转换及自关系。对三个以上实体间的多元关系根）对三个以上实体间的多元关系的转换及自关系。对三个以上实体间的多元关系根据相

42、同的转换规则，按关系的不同类型进行相应的转换，如图据相同的转换规则，按关系的不同类型进行相应的转换，如图6.76.7所示。同一实体集的所示。同一实体集的实体间的自关系的转换策略，如图实体间的自关系的转换策略，如图6.86.8所示。所示。图6.7 用二维表表示三个以上实体的关联信息图6.8 用二维表表示实体自关系本讲稿第三十七页，共八十四页2023/1/2737第6章 详细设计 6.3 规范化理论6.3.1 6.3.1 规范化的概念规范化的概念6.3.2 6.3.2 非规范化形式非规范化形式6.3.3 6.3.3 第一范式第一范式6.3.4 6.3.4 第二范式第二范式6.3.5 6.3.5 第

43、三范式第三范式6.3.6 6.3.6 实例实例本讲稿第三十八页，共八十四页2023/1/2738第6章 详细设计 6.3.1 6.3.1 规范化的概念规范化的概念v规范化理论以关系模型为背景，以关系理论为基础。一个规范化的数据结构可以表示成规范化理论以关系模型为背景，以关系理论为基础。一个规范化的数据结构可以表示成二维表，符合关系型数据库的存储关系要求。换句话说，一个数据关系只要符合二维二维表，符合关系型数据库的存储关系要求。换句话说，一个数据关系只要符合二维表的特点，那么它就是规范化的。表的特点，那么它就是规范化的。本讲稿第三十九页，共八十四页2023/1/2739第6章 详细设计 6.3

44、规范化理论6.3.1 6.3.1 规范化的概念规范化的概念6.3.2 6.3.2 非规范化形式非规范化形式6.3.3 6.3.3 第一范式第一范式6.3.46.3.4 第二范式第二范式6.3.5 6.3.5 第三范式第三范式6.3.6 6.3.6 实例实例本讲稿第四十页，共八十四页2023/1/2740第6章 详细设计 6.3.2 6.3.2 非规范化形式非规范化形式v所谓非规范化形式，就是不能满足二维表特点的数据关系形式，如表所谓非规范化形式，就是不能满足二维表特点的数据关系形式，如表6.26.2所示。表所示。表6.26.2所所列的数据关系不符合二维表的特点，所以该数据关系为非规范化的。比较

45、明显的地方列的数据关系不符合二维表的特点，所以该数据关系为非规范化的。比较明显的地方是，储备定额域存在层次表头，表格内容中存在一行对多行的情形，这样的数据关系是，储备定额域存在层次表头，表格内容中存在一行对多行的情形，这样的数据关系不符合二维表的特点，无法存入关系型数据库。不符合二维表的特点，无法存入关系型数据库。v表表6.2 6.2 物资库存情况物资库存情况本讲稿第四十一页，共八十四页2023/1/2741第6章 详细设计 名称规格储 备 定 额库存量供应商地址储备量储备量储备量矿灯冷光源30050150200西安西安南宁南宁北京北京灭火器干粉4007010080广州广州上海上海本讲稿第四十

46、二页，共八十四页2023/1/2742第6章 详细设计 6.3 规范化理论6.3.1 6.3.1 规范化的概念规范化的概念6.3.2 6.3.2 非规范化形式非规范化形式6.3.3 6.3.3 第一范式第一范式6.3.4 6.3.4 第二范式第二范式6.3.5 6.3.5 第三范式第三范式6.3.6 6.3.6 实例实例本讲稿第四十三页，共八十四页2023/1/2743第6章 详细设计 6.3.3 6.3.3 第一范式第一范式v如果将表如果将表6.26.2中的层次表头的现象去掉，表中各行消去一行对多行的情形，该表就符合中的层次表头的现象去掉，表中各行消去一行对多行的情形，该表就符合二维表的特点

47、了，该数据结构就转变为规范化形式了。任何满足规范化要求的数据结二维表的特点了，该数据结构就转变为规范化形式了。任何满足规范化要求的数据结构都称为第一规范形式，记为构都称为第一规范形式，记为1NF1NF。由此可见，将一个非规范化的数据结构转化为规范。由此可见，将一个非规范化的数据结构转化为规范化的结构方法就是设法将其变为二维表，本例中，将表化的结构方法就是设法将其变为二维表，本例中，将表6.26.2拆分成表拆分成表6.36.3和表和表6.46.4之后，之后，就由一个非规范化的数据结构转化为了两个就由一个非规范化的数据结构转化为了两个1NF1NF的数据结构了。的数据结构了。本讲稿第四十四页，共八十

48、四页2023/1/2744第6章 详细设计 符合符合1NF的数据结构仍然存在严重的存储缺陷，如下所述。的数据结构仍然存在严重的存储缺陷，如下所述。（1）删除异常。当目前供应商不再供应该物资，删除厂家信息后，物资信息也会随之被删除，但本单位还需要使用该物资。）删除异常。当目前供应商不再供应该物资，删除厂家信息后，物资信息也会随之被删除，但本单位还需要使用该物资。（2）插入异常。数据库需要添加一种新的物资，但还没有供应厂家时，无法添加。）插入异常。数据库需要添加一种新的物资，但还没有供应厂家时，无法添加。（3）修改麻烦。当某个供应商厂地址变化以后，需要多处修改其在数据库中的信息，且很难保证修改彻底

49、。）修改麻烦。当某个供应商厂地址变化以后，需要多处修改其在数据库中的信息，且很难保证修改彻底。（4）存在严重的数据冗余。供应商的信息随每条物资记录都要重复存储多遍。）存在严重的数据冗余。供应商的信息随每条物资记录都要重复存储多遍。本讲稿第四十五页，共八十四页2023/1/2745第6章 详细设计 6.3 规范化理论6.3.1 6.3.1 规范化的概念规范化的概念6.3.2 6.3.2 非规范化形式非规范化形式6.3.3 6.3.3 第一范式第一范式6.3.4 6.3.4 第二范式第二范式6.3.5 6.3.5 第三范式第三范式6.3.6 6.3.6 实例实例本讲稿第四十六页，共八十四页2023

50、/1/2746第6章 详细设计 6.3.4 6.3.4 第二范式第二范式v1NF1NF的数据结构存在缺陷的主要原因，是数据结构中存在非关键字字段的数据结构存在缺陷的主要原因，是数据结构中存在非关键字字段部分依赖整个关键字的情形，如图部分依赖整个关键字的情形，如图6.96.9所示。所示。v该结构的关键字该结构的关键字“物资名称物资名称+供应商供应商”是一个复合关键字，是一个复合关键字，这样就要求所有非关键字段都要同时依赖于这两个字这样就要求所有非关键字段都要同时依赖于这两个字段才是段才是“依赖于整个关键字依赖于整个关键字”。但事实上，我们看到。但事实上，我们看到“型号规格型号规格”、“最高储备量