1、第六章 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與實(shí)體關(guān)系模型公司數(shù)據(jù)庫實(shí)體關(guān)系圖公司數(shù)據(jù)庫實(shí)體關(guān)系圖員工部門計(jì)劃眷屬身分證號碼姓名1地址生日薪水電話部門代號部門名稱計(jì)劃代號計(jì)劃名稱執(zhí)行地點(diǎn)委託單位眷屬姓名關(guān)係到職日任務(wù)時數(shù)擁有參加控制管理直屬上司上司下屬任務(wù)於員工人數(shù)111NMNN11NN城市街道數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的步驟數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的步驟DBMS獨(dú)立(DBMS-Independent)特定DBMS(DBMS-Specific)需求搜集與分析(Requirement Collection and Analysis)企業(yè)組織(Organization of Enterprise)觀念綱目設(shè)計(jì)(Conceptual Schema

2、Design)邏輯綱目設(shè)計(jì)(Logical Schema Design)實(shí)體綱目設(shè)計(jì)(Physical Schema Design)實(shí)作(Implementation)資料庫需求(Database Requirement)實(shí)體關(guān)係圖(Entity Relationship Diagram)ER圖轉(zhuǎn)換關(guān)聯(lián)綱目(ER to Relational Mapping)運(yùn)用SQL建立資料庫(Use SQL to Construct Database)資料庫(Database)實(shí)體關(guān)系模型與自然言語實(shí)體關(guān)系模型與自然言語 “There are A in B. 那么可轉(zhuǎn)換成“B has A. A 和 B 是實(shí)

3、體類型 ，has 是關(guān)系類型 “There are many employees in every department. 那么可轉(zhuǎn)換成“Every department has many employees. ，employees 和 department是實(shí)體類型，has 是關(guān)系類型 “One employee works for only one department. ，那么employee和department是實(shí)體類型works-for是關(guān)系類型實(shí)體關(guān)系模型與自然言語實(shí)體關(guān)系模型與自然言語 “The A of B is C. 假設(shè) C是專有名詞，那么 B 是實(shí)體，A 是 B 和 C

4、之間的關(guān)系類型 “The supervisor of John Smith is James Bong. ，James Bong是一個專有名詞，屬于經(jīng)理實(shí)體類型中的一個案例，而 John Smith 那么屬于員工實(shí)體類型中的一個案例，supervisor 那么是關(guān)系類型，用來描畫經(jīng)理實(shí)體類型和員工實(shí)體類型之間的關(guān)聯(lián)性實(shí)體關(guān)系模型與自然言語實(shí)體關(guān)系模型與自然言語 “The A of B is C. 假設(shè) C不是專有名詞，那么 A 是 B的屬性 “The birthday of the employee is 06/30/1988. ，由于 06/30/1988 不是專有名詞，所以 birthda

5、y 是 employee 的屬性文法構(gòu)造和實(shí)體關(guān)系模型對應(yīng)原那文法構(gòu)造和實(shí)體關(guān)系模型對應(yīng)原那么么 專有名詞 (Proper Noun) 對應(yīng)到實(shí)體 (Entity)，普通名詞 (Common Noun) 那么對應(yīng)到實(shí)體類型 (Entity Type) 描畫詞 (Adjective) 或描畫詞詞組 (Adjective Phrase) 對應(yīng)到實(shí)體類型上的屬性 (Properties) 及物動詞 (Transitive Verb) 對應(yīng)到關(guān)系類型 (Relationship Type) 副詞 (Adverb) 或副詞詞組 (Adverb Phrase) 對應(yīng)到關(guān)系類型上的屬性 (Propertie

6、s)實(shí)體和實(shí)體類型實(shí)體和實(shí)體類型 實(shí)體類型在實(shí)體關(guān)系圖中通常是以“長方形表示員工e1 e2 e3 e4 e5 (A123456789, 李鴻章, 61/09/01, 34, 89511111, 89512222, 板橋市忠孝路 100 號, 28000)(F123123123, 簡嘉祐, 61/07/11, 34, NULL,臺北市仁愛路168號, 43000)(E123456789, 李紹綸, 58/11/01, 37, NULL,臺北市信義路200號, 50000)(F212121212, 賴怡君, 63/07/03, 32, 77388888,板橋市四川路120號, NULL)(F232

7、323232, 莊雅玫, 62/12/04, 33, 27041234,臺北市信義路100號, 43000)(身分證號碼, 姓名, 生日, 年齡, 電話, 地址, 薪水)實(shí)體類型(Entity Type)實(shí)體集合(Entity Set)弱實(shí)體類型弱實(shí)體類型 沒有主鍵的實(shí)體類型 弱實(shí)體類型的存在都必需完全依靠于其它的強(qiáng)實(shí)體類型 當(dāng)該弱實(shí)體所依靠的物主實(shí)體被刪除時，此弱實(shí)體也會立刻被刪除 其所依靠的強(qiáng)實(shí)體類型，我們稱之為確認(rèn)物主(Identifying Owner) 弱實(shí)體類型與其確認(rèn)物主間的關(guān)系類型又被稱之為確認(rèn)關(guān)系類型(Identifying Relationship Type) 在同一確認(rèn)物

8、主實(shí)體中，我們可利用鑒別元 (Discriminator) 的值區(qū)分不同的弱實(shí)體，此鑒別元即部分鍵(Partial Key)員工和眷屬之間的擁有關(guān)系員工和眷屬之間的擁有關(guān)系 弱實(shí)體類型在實(shí)體關(guān)系圖中通常是以“雙線的長方形表示 確認(rèn)關(guān)系類型在實(shí)體關(guān)系圖中通常是以“雙線的菱形表示 部分鍵屬性在實(shí)體關(guān)系圖中通常是以“在屬性稱號下加虛底線的橢圓形表示N1員工眷屬身分證號碼眷屬姓名擁有e1 e2 e3 e4 e5 A123456789F123123123E123456789F212121212F232323232r1 r2 r3 r4 r5 d1 d2 d3 d4 d5 李嘉誠李筱嵐李嘉誠簡哲維李筱彤實(shí)

9、體類型的屬性實(shí)體類型的屬性 每一個實(shí)體皆會藉由一組屬性來描畫該實(shí)體的特性 員工實(shí)體各個屬性的表示法 員工實(shí)體e1之屬性值員工(身分證號碼, 姓名, 生日, 年齡, , 地址(城市, 街道), 薪水)地址身分證號碼=A123456789姓名=李鴻章生日=61/09/01年齡=34電話=89511111, 89512222 城市=板橋市 街道=忠孝路 100 號薪水=28000e1不同類型的屬性不同類型的屬性 簡單型屬性 (Simple Attribute) ：當(dāng)屬性的值是單一而且不可分時 復(fù)合型屬性 (Composite Attribute) ：當(dāng)一個屬性的值是由其它幾個屬性的值所組合而成時 多

10、重值屬性 (Multi-valued Attribute) ：當(dāng)一個屬性的值不是單元值，而是具有多重值時 推導(dǎo)型屬性 (Derived Attribute) ：當(dāng)一個屬性的值可經(jīng)由某種方式計(jì)算或由另一個屬性推論而得時 鍵屬性 (Key Attribute) ：當(dāng)一個屬性是實(shí)體類型中用來識別實(shí)體的屬性時員工實(shí)體類型的實(shí)體關(guān)系圖員工實(shí)體類型的實(shí)體關(guān)系圖員工身分證號碼姓名生日年齡薪水電話城市街道地址關(guān)系和關(guān)系類型關(guān)系和關(guān)系類型 關(guān)系類型在實(shí)體關(guān)系圖中通常是以“菱形表示 關(guān)系是指幾個實(shí)體間的連結(jié) (Association) 關(guān)系類型那么是指具有一樣性質(zhì)的關(guān)系所成的集合二元關(guān)系類型二元關(guān)系類型 關(guān)系類型

11、牽涉到兩個不同的實(shí)體類型 管理二元關(guān)系類型的案例員工部門管理e1 e2 e3 e4 e5 李鴻章簡嘉祐李紹綸賴怡君莊雅玫r1 r2 d1 d2 資訊研發(fā)11到職日89/08/0192/02/01二元關(guān)系類型二元關(guān)系類型 任務(wù)于二元關(guān)系類型的案例員工部門任務(wù)於e1 e2 e3 e4 e5 李鴻章簡嘉祐李紹綸賴怡君莊雅玫r1 r2 r3 r4 r5 d1 d2 資訊研發(fā)1N高次元關(guān)系類型高次元關(guān)系類型 關(guān)系類型所牽涉的實(shí)體類型超越兩個以上時 供應(yīng)三元關(guān)系類型的案例c1 c2 c3 c4 c5 CPU主機(jī)板記憶體硬碟顯示器供應(yīng)商元件供應(yīng)s1 s2 s3 s4 萬恭金發(fā)福喜安財(cái)r1 r2 r3 r4

12、r5 計(jì)劃p1 p2 p3 p4 ACBDr6 r7 遞歸關(guān)系類型遞歸關(guān)系類型 實(shí)體類型參與同一個關(guān)系類型不只一次時 直屬上司遞歸關(guān)系類型的案例1員工直屬上司上司下屬Ne1 e2 e3 e4 e5 李鴻章簡嘉祐李紹綸賴怡君莊雅玫r1 r2 r3 上司下屬上司下屬上司下屬遞歸關(guān)系類型遞歸關(guān)系類型 婚姻 遞歸關(guān)系類型的案例1人婚姻嫁娶1e1 e2 e3 e4 e5 李鴻章簡嘉祐李紹綸賴怡君莊雅玫r1 r2 娶嫁嫁娶關(guān)系類型的屬性關(guān)系類型的屬性 在關(guān)系類型中，亦可以有描畫性的屬性存在 在管理關(guān)系類型中，利用到職日屬性來描畫某位員工開場任職于某部門的日期員工部門管理e1 e2 e3 e4 e5 李鴻章

13、簡嘉祐李紹綸賴怡君莊雅玫r1 r2 d1 d2 資訊研發(fā)11到職日89/08/0192/02/01關(guān)系類型的屬性關(guān)系類型的屬性 參與二元關(guān)系類型的任務(wù)時數(shù)屬性案例員工計(jì)劃參加e1 e2 e3 e4 e5 李鴻章簡嘉祐李紹綸賴怡君莊雅玫r1 r2 r3 r4 r5 NMp1 p2 p3 p4 p5 P1P3P2P4P5任務(wù)時數(shù)r6 r7 r8 r9 10小時8小時12小時8小時12小時7小時5小時11小時6小時關(guān)系類型的各種限制關(guān)系類型的各種限制 基數(shù)比例限制(Cardinality Ratio Constraints) 一對一(One-to-one Relationship，1：1) 一對多(

14、One-to-many Relationship，1：N) 多對一(Many-to-one Relationship，N：1) 多對多(Many-to-many Relationship，M：N) 參與限制(Participation Constraint) 全部參與(Total Participation) 部分參與(Partial Participation) 構(gòu)造性限制(Structure Constraint) 利用一個 (Min, Max) 有序?qū)肀硎净鶖?shù)比例限制基數(shù)比例限制 基數(shù)比例限制是用來限制此關(guān)系類型的“最大基數(shù)(Maximum Cardinality) 管理關(guān)系類型是屬于

15、一對一關(guān)系 任務(wù)于關(guān)系類型那么是屬于多對一 (一對多) 關(guān)系 參與關(guān)系類型那么是屬于多對多關(guān)系參與限制參與限制 參與限制那么是用來限制此關(guān)系類型的“最小基數(shù)(Minimum Cardinality) 員工實(shí)體類型參與管理關(guān)系類型是屬于部分參與關(guān)系 實(shí)體關(guān)系圖中通常是以“單線銜接實(shí)體類型和關(guān)系類型表示 部門實(shí)體類型參與管理關(guān)系類型是屬于全部參與關(guān)系 實(shí)體關(guān)系圖中通常是以“雙線銜接實(shí)體類型和關(guān)系類型表示構(gòu)造性限制構(gòu)造性限制 基數(shù)比例限制和參與限制這兩種限制又可合稱為構(gòu)造性限制 表示法的優(yōu)點(diǎn)是可以清楚且準(zhǔn)確地表示出各種基數(shù)比例限制和參與限制 對基數(shù)比例限制而言，當(dāng) Max 1 時，那么表示“多的關(guān)系

16、，當(dāng) Max = 1 時，那么表示“1的關(guān)系 對參與限制而言，當(dāng) Min = 0 時，那么表示部分參與，當(dāng) Min 0時，那么表示全部參與運(yùn)用構(gòu)造性限制表示法運(yùn)用構(gòu)造性限制表示法員工部門計(jì)劃眷屬身分證號碼姓名(2:N)地址生日薪水電話部門代號部門名稱計(jì)劃代號計(jì)劃名稱執(zhí)行地點(diǎn)委託單位眷屬姓名關(guān)係到職日任務(wù)時數(shù)擁有參加控制管理直屬上司上司下屬任務(wù)於員工人數(shù)(0:N)(0:N)(1:1) (0:1)(0:N)(1:1) (1:1) (0:1) (1:3)(1:1) (1:N)城市街道設(shè)計(jì)實(shí)體關(guān)系圖時常犯的錯誤設(shè)計(jì)實(shí)體關(guān)系圖時常犯的錯誤 扇型圈套(Fan Trap) 扇型圈套通常發(fā)生在各個實(shí)體類型之間

17、存在著數(shù)個一對多關(guān)系，這時候就能夠使得數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)者對于實(shí)體間的關(guān)系產(chǎn)生混淆 斷層圈套(Chasm Trap) 斷層圈套通常發(fā)生在各個實(shí)體類型之間應(yīng)該存在的關(guān)系，實(shí)踐上根本是不存在的，也就是說在兩個實(shí)體間根本無法找到一條途徑來銜接扇型圈套扇型圈套 一位教師可以教授多位學(xué)生 一位教師可以講授多門課程 一個課程可以有多位學(xué)生選修 含扇型圈套的學(xué)生、教師、課程實(shí)體關(guān)系圖教師學(xué)生課程教授講授NN11扇型圈套扇型圈套 學(xué)生實(shí)體、教授關(guān)系、教師實(shí)體、講授關(guān)系和課程實(shí)體案例教師學(xué)生課程講授N11教授Ns1 s2 s3 s4 s5 馬孝武蘇文善陳中山謝大川張庭宇r1 r2 r3 r4 r5 r1 r2 r3 r

18、4 c1 c2 c3 c4 系統(tǒng)分析會計(jì)學(xué)資料庫經(jīng)濟(jì)學(xué)t1 t2 t3 李紹綸王毅新陳鵬文c5 英文r5 扇型圈套扇型圈套 正確的學(xué)生、教師、課程實(shí)體關(guān)系圖課程學(xué)生教師選修講授N11N扇型圈套扇型圈套課程學(xué)生教師講授N1N選修1s1 s2 s3 s4 s5 馬孝武蘇文善陳中山謝大川張庭宇r1 r2 r3 r4 r5 r1 r2 r3 r4 c1 c2 c3 c4 系統(tǒng)分析會計(jì)學(xué)資料庫經(jīng)濟(jì)學(xué)t1 t2 t3 李紹綸王毅新陳鵬文c5 英文r5 斷層圈套斷層圈套 一位學(xué)生可以選修多門課程 每一位學(xué)生可以購買多本教科書 含斷層圈套的學(xué)生、課程、教科書實(shí)體關(guān)系圖學(xué)生教科書課程購買選修NN11斷層圈套斷層

19、圈套 教科書實(shí)體、購買關(guān)系、學(xué)生實(shí)體、選修關(guān)系和課程實(shí)體案例學(xué)生教科書課程選修N11購買Ns1 s2 s3 s4 馬孝武蘇文善陳中山謝大川r1 r2 r3 r4 r5 r1 r2 r3 r4 r5 c1 c2 c3 c4 資料庫商業(yè)英文大一英文會計(jì)學(xué)t1 t2 t3 t4 t5 資料庫系統(tǒng)英語入門英語會話初級會計(jì)學(xué)個體經(jīng)濟(jì)學(xué)c5 經(jīng)濟(jì)學(xué)r6 r6 斷層圈套斷層圈套 不含斷層圈套的學(xué)生、課程、教科書實(shí)體關(guān)系圖學(xué)生教科書課程購買選修NN11指定N1斷層圈套斷層圈套學(xué)生教科書課程選修N11購買Ns1 s2 s3 s4 馬孝武蘇文善陳中山謝大川r1 r2 r3 r4 r5 c1 c2 c3 c4 資料

20、庫商業(yè)英文大一英文會計(jì)學(xué)t1 t2 t3 t4 t5 資料庫系統(tǒng)英語入門英語會話初級會計(jì)學(xué)個體經(jīng)濟(jì)學(xué)c5 經(jīng)濟(jì)學(xué)r6 r1 r2 r3 r4 r5 指定r1 r2 r3 r4 r5 r6 1N實(shí)體關(guān)系圖的各種圖形符號實(shí)體關(guān)系圖的各種圖形符號圖形符號代表意義實(shí)體類型 (Entity Type)弱實(shí)體類型 (Weak Entity Type)關(guān)係類型 (Relationship Type)確認(rèn)關(guān)係類型 (Identifying Relationship Type)鍵屬性 (Key Attribute)部分鍵屬性 (Partial Key Attribute)簡單型屬性 (Simple Attrib

21、ute)複合型屬性 (Composite Attribute)多重值屬性 (Multi-valued Attribute)推導(dǎo)型屬性 (Derived Attribute)在中1是全部參與 (Total Participation)而2是部分參與 (Partial Participation)E1E2RE1E2R11E1E2R1NE1E2RMN在中1與2間是一對一關(guān)係 (Cardinality Ratio 1:1)在中1與2間是一對多關(guān)係 (Cardinality Ratio 1:N)在中1與2間是多對多關(guān)係 (Cardinality Ratio M:N)E1E2R(min,max)(min,

22、max)在中1與2間的結(jié)構(gòu)性限制 (Structure Constraint)加強(qiáng)型實(shí)體關(guān)系模型加強(qiáng)型實(shí)體關(guān)系模型 沿用一切的實(shí)體關(guān)系模型的觀念 超類別 (Superclass) 和子類別 (Subclass) 特殊化 (Specialization) 和普通化 (Generalization) 種類 (Categories) 屬性承繼 (Attribute Inheritance)超類別和子類別超類別和子類別 將某些實(shí)體類別更進(jìn)一步地域分成假設(shè)干個有意義的子群組 員工 (Employee) 實(shí)體類別可以進(jìn)一步地域分成秘書 (Secretary)、工程師 (Engineer)、技師 (Tech

23、nician) 或管理者 (Manager) 員工稱為這些子群組的一個超類別 (Superclass) 秘書、工程師、技師或管理者都可稱為是員工的一個子類別 (Subclass) 稱為超類別 / 子類別關(guān)系(Superclass / Subclass Relationships) 稱為“是IS-A關(guān)系 (IS-A Relationships)特殊化特殊化 (Specialization) 將一個超類別區(qū)分成數(shù)個子類別的過程 是一種由上而下 (Top Down) 的處置過程 強(qiáng)調(diào)各實(shí)體類型之間的差別性 尚未經(jīng)過特殊化處置的員工實(shí)體類型員工身分證號碼姓名生日電話地址打字速度專長責(zé)任區(qū)特殊化特殊化

24、(Specialization) 經(jīng)過特殊化處置后的員工實(shí)體類型員工身分證號碼姓名生日電話地址IS-A秘書工程師推銷員打字速度專長責(zé)任區(qū)任務(wù)類型普通化普通化 (Generalization) 將擁有共同特征的數(shù)個類別聚合成一個超類別，而原始的各個類別變成為這個超類別其中一個子類別的過程 是一種由下而上 (Bottom Up) 的處置過程 強(qiáng)調(diào)各實(shí)體類型之間的共同性 尚未經(jīng)過普通化處置的秘書、工程師和推銷員實(shí)體類型工程師身分證號碼姓名生日電話地址專長秘書身分證號碼姓名生日電話地址打字速度推銷員身分證號碼姓名生日電話地址責(zé)任區(qū)普通化普通化 (Generalization) 經(jīng)過普通化處置的秘書、工

25、程師和推銷員實(shí)體類型員工身分證號碼姓名生日電話地址IS-A秘書工程師推銷員打字速度專長責(zé)任區(qū)任務(wù)類型特殊化和普通化的限制特殊化和普通化的限制 非連結(jié)限制 (Disjointness Constraint) 非連結(jié) (Disjoint)限制，以“ d 銜接表示 重迭 (Overlapping)限制，以“ o 銜接表示 完全限制 (Completeness Constraint) 全部特殊化 (Total Specialization) ，以“雙線銜接表示 部份特殊化 (Partial Specialization) ，以“單線銜接表示特殊化和普通化的限制特殊化和普通化的限制 限制每一個員工最多只

26、能擔(dān)任一種職務(wù)時 經(jīng)過特殊化處置后三個子類別之間是部份 (Partial) 且非連結(jié) (Disjoint) 的員工身分證號碼姓名生日電話地址秘書工程師推銷員打字速度專長責(zé)任區(qū)d特殊化和普通化的限制特殊化和普通化的限制 允許某些員工可同時擔(dān)任秘書、工程師或推銷員兩種以上不同的職務(wù)時 經(jīng)過特殊化處置后三個子類別之間是全部 (Total) 且重迭 (Overlapping) 的員工身分證號碼姓名生日電話地址秘書工程師推銷員打字速度專長責(zé)任區(qū)o特殊化和普通化的限制特殊化和普通化的限制 限制每一個員工不是秘書就是工程師或推銷員，亦即只能是這三種子類別中的一種職務(wù)，而且每一個員工最多只能擔(dān)任一種職務(wù)時 經(jīng)

27、過特殊化處置后三個子類別之間是全部 (Total) 且非連結(jié) (Disjoint) 的員工身分證號碼姓名生日電話地址秘書工程師推銷員打字速度專長責(zé)任區(qū)d特殊化和普通化的限制特殊化和普通化的限制 沒有限制每一個員工一定是秘書、工程師或推銷員，亦即可以擔(dān)任這三種子類別以外的職務(wù)，而且允許某些員工可同時擔(dān)任秘書、工程師或推銷員兩種以上不同的職務(wù)時 經(jīng)過特殊化處置后三個子類別之間是部份 (Partial) 且重迭 (Overlapping) 的員工身分證號碼姓名生日電話地址秘書工程師推銷員打字速度專長責(zé)任區(qū)o點(diǎn)陣和共享子類別點(diǎn)陣和共享子類別 階層型式或點(diǎn)陣型式當(dāng)一個子類別的實(shí)體類型中也可以擁有本人的子類別時 階層型式(Hier