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第3章 關系數據庫 本章主要介紹: 關系數據庫設計步驟 概念模型的設計(難點) 邏輯模型的設計(難點) 關系模式的規范化處理(難點) 3.1 數據庫設計概述 數據庫設計是指對一個給定的應用環境，構造最優的數據庫模式，建立數據庫及其應用系統，使之能夠有效地存儲數據，滿足各種用戶的應用需求(包括信息要求和處理要求)。 3.1 數據庫設計概述 關系數據庫設計分為以下五個階段： 1)??? 需求分析 2)??? 概念模式設計(E-R模型) 3)??? 邏輯模式設計(RDBMS) 4)???數據庫實施 5)???數據庫運行和維護 見下圖所示。 3.1 數據庫設計概述 3.2 概念模式設計 數據庫概念模式與計算機實現無關。它是對現實世界的第1層抽象。 直接把現實世界事物及其聯系抽象為數據世界的數據模型過于復雜，因此一般是先將現實世界的事物及其聯系抽象為信息世界實體及其聯系(概念模型)，然后再將其轉換為計算機世界的數據模型(關系數據庫模式)。 3.2 概念模式設計 3.2.1 實體聯系模型 實體-聯系模型(Entity-Relationship Model，簡稱為E-R模型)是1976年美籍華人P.S.Chen(陳平山)提出的。這個模型直接將現實世界中的事物及其之間的聯系抽象為實體類型和實體間聯系，然后用實體聯系圖表示數據模型。 3.2.1 實體聯系模型 P39 E-R模型是用E-R圖表示的。E-R圖中有下面四個基本成分： ①矩形框：表示實體型。 ②菱形框：表示聯系。 ③橢圓形框：表示實體或聯系類型的屬性。 ④直線：聯系類型與其所涉及的實體之間用直線連接，實體與實體之間用直線連接。 3.2.1 實體聯系模型 (1)實體(entity)：客觀存在并可相互區別的事物稱為實體。實體可以是具體可觸及到的對象，如一個大學生、一輛汽車等；也可以是抽象的事件，如一場足球賽，一次借書等。 (2)屬性(attribute)：實體所具有的某一特征稱為實體的屬性。一個實體可由若干屬性來刻畫。例如，學生實體有學號、姓名、性別、年齡、班級等屬性。 3.2.1 實體聯系模型 (3)鍵(key)：也稱關鍵字或碼。唯一標識實體的最小的屬性集稱為實體的鍵。 例如，學生(學號,姓名,年齡,性別,班級) 鍵是“學號”； 課程(課號,課名,學分,學時)，鍵是“課號”； 選課(學號，課號，分數，學年)， 鍵是(學號,課號) 足球賽(場次，日期，地點)則是全鍵。 3.2.1 實體聯系模型 (4)聯系(relationship)：現實世界的事物彼此是有聯系的，反映在信息世界就是實體之間的聯系。 實體之間的聯系有兩類：一是不同實體集之間的聯系；另一種是同一實體集中不同個體之間的聯系。 首先，考察兩個實體集之間的聯系，可以分為三類： 3.2.1 實體聯系模型 ①1:1聯系:已知實體集A和B，若其中每個實體集中任一實體至多與另一實體集中的一個實體有聯系，則稱A和B的聯系為“1對1聯系”，簡記為1:1聯系。 3.2.1 實體聯系模型 ②1:n聯系: 已知實體集A和B，若A中每個實體可與B中任意個實體有聯系，而B中每個實體至多與A中的一個實體有聯系，則稱A和B的聯系為“1對多聯系”，簡記為1:n聯系。 3.2.1 實體聯系模型 ③m:n聯系: 已知實體集A和B，若其中每個實體集中任一實體可與另一實體集中的多個實體有聯系，則稱A和B的聯系為“多對多聯系”，簡記為m:n聯系。 3.2.1 實體聯系模型 類似地，我們可以定義多個實體集(三個或三個以上)之間的各種聯系，也可以定義同一實體集中不同個體之間的聯系。如下所示。 3.2.1 實體聯系模型 例如：同一實體集內各實體間聯系。如職工實體集內部具有領導與被領導的聯系。如下圖所示。 3.2.2 子類的設計 子類：定義類型之間的一種子集關系。它抽象了類型之間的“is a”的語義聯系。例如： 3.2.3 E-R模型實例 例1：教學管理系統E-R圖如下所示。 方法： 1)確定實體類型。 系、學生、教師、研究生、課程 2)確定實體間聯系類型。 3)根據實體類型和聯系類型畫出E-R圖。 4)確定實體類型和聯系類型的屬性。 3.2.3 E-R模型實例 3.3 邏輯模式設計 E-R模型向關系模型轉換規則 規則1：每個實體型轉換為一個關系模式，實體的屬性就是關系的屬性，實體的鍵就是關系的鍵。鍵用下劃線標出。 3.3 邏輯模式設計 例如： 3.3 E-R圖向關系模型的轉換 規則3：若實體的聯系是m:n，則將聯系轉換為一個關系模式。“聯系” 兩端實體的主鍵以及“聯系”本身的屬性轉換為該關系的屬性。該關系的主鍵為各實體鍵的組合。 3.3 E-R圖向關系模型的轉換 規則4：兩個以上實體之間

總結

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