教学课件:第二章-实体联系模型.ppt
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1、第二章第二章 概念模型概念模型-本本章内容章内容数据模型数据模型概念模型概念模型(ER模型模型)-基本概念基本概念扩展的扩展的ER模型模型实体与联系实体与联系实例分析实例分析数据模型数据模型l作用:作用:对现实世界进行抽象。找到所关心的数据,对现实世界进行抽象。找到所关心的数据,并将其组织起来,使之可以存放到数据库中。并将其组织起来,使之可以存放到数据库中。l模型:模型:是描述数据的概念集合。按应用的不同目是描述数据的概念集合。按应用的不同目的分为两类:概念模型、数据模型。的分为两类:概念模型、数据模型。l概念模型:概念模型:也称也称信息模型信息模型,它按用户的观点对数,它按用户的观点对数据和
2、信息进行建模,用于信息世界,它强调语义据和信息进行建模,用于信息世界,它强调语义表达能力,是现实世界到信息世界的第一次抽象,表达能力,是现实世界到信息世界的第一次抽象,是用户和数据库设计人员之间进行交流的语言。是用户和数据库设计人员之间进行交流的语言。数据模型数据模型现实现实世界世界信息信息世界世界机器机器 世界世界图表、文件图表、文件等文字形式等文字形式表示表示概念模型概念模型数据模型数据模型l数据模型:用于机器世界,是按计算机系统的数据模型:用于机器世界,是按计算机系统的观点对数据建模,它需要有严格的形式化定义,观点对数据建模,它需要有严格的形式化定义,且常常要加上一些限制和规定,以便机器
3、实现且常常要加上一些限制和规定,以便机器实现概念模型概念模型-ER模型模型l是现实世界到机器世界的一个中间层次,概念模型中是现实世界到机器世界的一个中间层次,概念模型中最常用的是最常用的是ER模型(实体联系)模型模型(实体联系)模型lER模型创始人模型创始人:Peter Chen(陳品山)1983至今任职于至今任职于LouisianaStateUniversity.Harvard大学博士,大学博士,曾在曾在MIT,UCLA,Harvard工作工作.Entity-Relationship(ER模型模型)是计算机软件领域是计算机软件领域引用率最高的论文之一。引用率最高的论文之一。根据对根据对1,0
4、00个计算机科学领域教授的调查,最初个计算机科学领域教授的调查,最初的的ER模型论文被选为计算机科学模型论文被选为计算机科学38篇最具影响力篇最具影响力的论文之一。的论文之一。概念模型概念模型-ER模型基本概念模型基本概念lER模型中的概念模型中的概念实体(实体(Entity):客观存在并可以相互区分的事物客观存在并可以相互区分的事物叫实体。(例如:一个个学生、一辆辆轿车)叫实体。(例如:一个个学生、一辆辆轿车)属性(属性(Attribute):实体所具有的若干特征,称实体所具有的若干特征,称为实体的属性。例如:学生有学号、姓名等属性为实体的属性。例如:学生有学号、姓名等属性域(域(Domai
5、n):一个属性可能取值的范围称为这一个属性可能取值的范围称为这个属性的域个属性的域。例如:性别的域值只能为例如:性别的域值只能为“男男”或或“女女”ER模型基本概念模型基本概念l候选码候选码:能够唯一标识实体的能够唯一标识实体的属性属性或最小的或最小的属性组属性组称为候选码,可能存在多个候选码,设计者必须指称为候选码,可能存在多个候选码,设计者必须指明一个候选码做主码(关键字)明一个候选码做主码(关键字)l实体型(实体型(Entity type):):具有相同属性的实体具有共具有相同属性的实体具有共同的特征和性质,用实体名及其属性集合来抽象、同的特征和性质,用实体名及其属性集合来抽象、刻画同类
6、实体,称为实体型。刻画同类实体,称为实体型。学生学生学号学号姓名姓名性别性别专业专业ER模型基本概念模型基本概念l实体集(实体集(Entityset):):同型实体的集合同型实体的集合l联系:现实世界的事物之间是有联系的,这种联系:现实世界的事物之间是有联系的,这种联系在信息世界中反映为:实体联系在信息世界中反映为:实体(型型)内部的联内部的联系和系和实体实体(型型)之间之间的联系。的联系。l两个实体型之间的联系两个实体型之间的联系一对一联系一对一联系(1:1)例如:部门、经理例如:部门、经理一对多联系(一对多联系(1:n)例如:部门、雇员例如:部门、雇员多对多联系(多对多联系(m:n)例如:
7、学生、课程例如:学生、课程ER模型基本概念模型基本概念举例ER模型基本概念模型基本概念部门经理设有部门雇员拥有学生课程选修111nmnER模型基本概念模型基本概念l两个以上实体型之间的联系两个以上实体型之间的联系也存在一对一、一对多和多对多的联系也存在一对一、一对多和多对多的联系一对多:若实体集一对多:若实体集E1,E2,En存在联系,存在联系,对于实体集对于实体集Ej(j=1,2,i-1,i+1,n)中的中的给定实体,最多只和给定实体,最多只和Ei中的一个实体相联系,中的一个实体相联系,则我们说则我们说Ei与与E1,E2,Ei-1,Ei+1,En之间之间的联系是一对多的。的联系是一对多的。E
8、R模型基本概念模型基本概念课程课程教师教师设有设有1n参考书参考书m一对多一对多供应商供应商项目项目供应供应mp零件零件n多对多多对多例子:三个实体型之间的联系例子:三个实体型之间的联系ER模型基本概念模型基本概念经理也是职工,经理要领导多个职工,而一个职工仅被经理也是职工,经理要领导多个职工,而一个职工仅被一个经理领导。一个经理领导。职工职工领导领导1n课程课程先导课先导课mnl同一实体集内的各个实体之间的联系同一实体集内的各个实体之间的联系例如:职工实体集内的实体有领导和被领导的关系例如:职工实体集内的实体有领导和被领导的关系;高数、离散数学是数据结构的先导课,数据结构是高数、离散数学是数
9、据结构的先导课,数据结构是操作系统、数据库原理的先导课。操作系统、数据库原理的先导课。联系的属性联系的属性学生学生课程课程选修选修mn学号学号姓名姓名专业专业课程号课程号课程名课程名学时学时成绩成绩?学生学生课程课程选修选修mn学号学号姓名姓名专业专业课程号课程号课程名课程名学时学时成绩成绩?联系的属性联系的属性学生学生课程课程选修选修mn学号学号姓名姓名专业专业课程号课程号课程名课程名学时学时成绩成绩 实例分析实例分析例子例子1:假定开发某工厂物资管理系统,业务调查后得:假定开发某工厂物资管理系统,业务调查后得到如下的问题描述。在该工厂中,到如下的问题描述。在该工厂中,一个一个仓库仓库可以存
10、放可以存放多个多个零件零件,一种一种零件零件可以存放在可以存放在多个多个仓库仓库中。中。一个一个仓仓库库有有多名多名职工职工当保管员,当保管员,一个一个职工职工只能在只能在一个一个仓库仓库工工作,作,每个每个仓库仓库有有一名一名主任主任。仓库仓库存放由存放由许多许多供应商供应商为为一些一些项目项目提供的提供的多种多种零件零件,一个一个项目可以由项目可以由多个多个供应供应商商提供提供多种多种零件零件,一个一个供应商供应商可供给可供给多个多个项目项目多种多种零零件件,每种每种零件零件由由不同的不同的供应商供应商提供给提供给多个多个项目项目。实例分析(实例分析(E-R图)图)仓库仓库零件零件存放存放
11、nm一个一个仓库仓库可以存放可以存放多个多个零件零件,一种一种零件零件可以可以存放在存放在多个多个仓库仓库中。中。实例分析(实例分析(E-R图)图)仓库仓库零件零件存放存放nm一个一个仓库仓库有有多名多名职工职工当保管员,当保管员,一个一个职工职工只只能在能在一个一个仓库仓库工作,工作,每个每个仓库仓库有有一名一名主任主任。1职工职工工作工作p领导领导q1实例分析(实例分析(E-R图)图)仓库仓库零件零件存放存放nm供应商供应商项目项目供应供应uwv1职工职工工作工作p领导领导q1仓库仓库存放由存放由许多许多供应商供应商为为一些一些项目项目提供的提供的多种多种零件零件,一一个个项目可以由项目可
12、以由多个多个供应商供应商提供提供多种多种零件零件,一个一个供应商供应商可可供给供给多个多个项目项目多种多种零件零件,每种每种零件零件由由不同的不同的供应商供应商提供提供给给多个多个项目项目。实例分析(实例分析(E-R图)图)仓库仓库零件零件职工职工供应商供应商项目项目供应供应存放存放工作工作领导领导nmuwv1pq1姓名姓名地址地址账号账号供应商号供应商号电话号电话号面积面积仓库号仓库号电话号电话号职工号职工号姓名姓名年龄年龄职称职称项目号项目号供应量供应量零件号零件号库存量库存量预算预算规格规格名称名称描述描述单价单价开工日期开工日期职工电话号职工电话号?实例分析实例分析l例子例子2:开发学
13、校信息管理系统。:开发学校信息管理系统。学校学校中有中有若若干干系系,每个每个系系有有若干若干班级班级和和教研室教研室,每个每个教研教研室室有有若干若干教师教师,其中有,其中有教授教授和和副教授副教授,每人每人各各带带若干名若干名研究生研究生,每个每个班班有有若干若干学生学生,每个每个学学生生选选若干若干课程课程,每每门门可由可由若干若干学生学生选修。选修。实例分析(实例分析(E-R图)图)系班级教研室有设有1mk1属于1p教师1h指导学生课程选修uv1w工作学校有n1实例分析(实例分析(E-R图)图)系系系名系名电话号电话号班名班名地址地址学号学号人数人数班级班级学生学生课程课程教研室教研室
14、教师教师有有设有设有属于属于工作工作选修选修指导指导姓名姓名住处住处课程号课程号课程名课程名学时学时教研室名教研室名地址地址电话号电话号职工号职工号姓名姓名职称职称研究方向研究方向1mk11p1huv研究方向研究方向是否四级是否四级1w指导人数指导人数学校学校有有n1校名校名电话号电话号地址地址实例分析实例分析学号学号学生学生姓名姓名住处住处研究生研究生本科生本科生教师教师教授教授(副副)研究方向研究方向是否四级是否四级研究方向研究方向培养类型培养类型软件开发中,实际使用的软件开发中,实际使用的ER模型有更丰富的语义,模型有更丰富的语义,介绍扩展介绍扩展ER的一些内容,扩展的一些内容,扩展ER
15、表示有所不同表示有所不同指导人数指导人数工资号工资号姓名姓名职称职称思考:思考:图例中的继承关系如何表示?图例中的继承关系如何表示?ER模型的其它特征模型的其它特征-参加约束参加约束l实体的参与度(有些实体的参与度(有些ER模型)模型)实体参与联系的最小和最大次实体参与联系的最小和最大次数,例如:规定每位学生最少数,例如:规定每位学生最少选三门课,最多六门课,则学选三门课,最多六门课,则学生在选修联系中的参与度表示生在选修联系中的参与度表示为为(3,6)。规定有些课程可以。规定有些课程可以无人选,但任一门课程最多允无人选,但任一门课程最多允许许100人选,则课程的参与度为人选,则课程的参与度为
16、(0,100)。表示为。表示为(min,max),0=min=1学生课程选修选修mn(3,6)(0,100)(副)教授研究生选修选修1n(0,8)(1,1)ER模型的其它特征模型的其它特征-弱实体弱实体部分参与:部分参与:min=0,实体集中的部分实体参与联系实体集中的部分实体参与联系全参与:全参与:min0,实体集中的每个实体都参与联系实体集中的每个实体都参与联系例如例如(1)每个部门必须有一个经理负责管理该部门)每个部门必须有一个经理负责管理该部门 (2)每名学生必须选修课程)每名学生必须选修课程学生课程mn选修部门员工1n管理ER模型的其它特征模型的其它特征-弱实体弱实体l弱实体弱实体现
17、实世界有一种特殊的联系,这种联系代表现实世界有一种特殊的联系,这种联系代表实体间的所有关系。实体间的所有关系。例如:职工和家属的关系例如:职工和家属的关系弱实体是依赖于其它实体存在而存在的实体弱实体是依赖于其它实体存在而存在的实体职工职工职工职工家属家属1n家属家属ER模型的其它特征模型的其它特征-弱实体弱实体两个特点:两个特点:弱实体不能独立存在弱实体不能独立存在,它总是依附于某,它总是依附于某一所有者实体。一所有者实体。owner实体集与弱实体实体集与弱实体集之间必须是一对多联系,集之间必须是一对多联系,弱实体必须弱实体必须是全部参与是全部参与弱实体不一定有自己的码弱实体不一定有自己的码,
18、例如:家属,例如:家属实体集可能有姓名、性别、出生年月等实体集可能有姓名、性别、出生年月等信息,但这些信息不足以标识一个家属信息,但这些信息不足以标识一个家属(不同职工的家属有可能会重名不同职工的家属有可能会重名)。职工职工职工职工家属家属1n家属家属所有者实体的码所有者实体的码+弱实体的弱实体的某一属性某一属性=标识一个弱实体标识一个弱实体1不是绝不是绝对的对的ER模型的其它特征模型的其它特征-类层次类层次l例子:学校中学生例子:学校中学生,研究生研究生,本科生本科生l实体集研究生和本科生称为实体集学生的子类实体集研究生和本科生称为实体集学生的子类l从语义上来讲,子类中的每一个实体同时也是从
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