1、2.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期 2.2 ER模型的基本概念 2.3 關系模型的基本概念 2.4 ER模型到關系模型的轉(zhuǎn)換 2.5 ER模型實例分析 2.6 增強的ER模型,第2章.內(nèi)容目錄,2.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計和開發(fā)本質(zhì)上是屬于軟件工程的范疇。它與普通軟件系統(tǒng)的開發(fā)過程一樣，是一項系統(tǒng)化的工程。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的應用存在一定的生命周期，從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的需求提出，到設計與實現(xiàn)，再到運行和維護，最終會隨著應用的發(fā)展而走向終結(jié)。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計應充分考慮到系統(tǒng)生命周期的特點，以實現(xiàn)盡可能穩(wěn)定的系統(tǒng)運行期。,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)的V-Cycle流程,2.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期,數(shù)據(jù)庫設計的基本過程（

2、1）,2.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期,需求分析階段 明確系統(tǒng)需要完成何種工作任務。 概念設計階段 概念模型將具體的客觀現(xiàn)實世界進行抽象的理解和表達，是實現(xiàn)從現(xiàn)實世界到數(shù)字化表示的過渡形式。數(shù)據(jù)庫概念設計將用戶的需求抽象為用戶與開發(fā)人員都能接受的概念模型，是用戶現(xiàn)實需求與數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品之間的紐帶。 邏輯設計階段 該階段把抽象的概念結(jié)構(gòu)進一步轉(zhuǎn)換為可以被具體的DBMS產(chǎn)品所能支持的數(shù)據(jù)模型。,數(shù)據(jù)庫設計的基本過程（2）,2.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期,物理設計階段 這個階段更多地是要考慮到為邏輯結(jié)構(gòu)所確定的物理存儲結(jié)構(gòu)，以及存取方法能否滿足用戶最終的需求 實現(xiàn)階段 進行數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建工作。這一階段也包括針對數(shù)據(jù)庫的

3、應用程序開發(fā)和調(diào)試，以及現(xiàn)實數(shù)據(jù)的錄入和試運行等基本工作 運行與維護階段 數(shù)據(jù)庫在運行過程中應經(jīng)常對數(shù)據(jù)進行備份和維護，以保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的效率，以及根據(jù)實際運行情況和用戶的需求變動進行調(diào)整。,數(shù)據(jù)庫設計流程,2.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期,調(diào)查、收集、分析用戶對數(shù)據(jù)庫的要求 信息要求 需存儲的數(shù)據(jù) 處理要求 要完成的功能、響應時間、處理方式等 安全性與完整性要求 用戶管理、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)一致性等,2.1.2 需求分析階段,需求分析的任務,2.1.2 需求分析階段,需求分析的方法,用戶調(diào)查 系統(tǒng)分析 用戶確認,用戶調(diào)查,跟班作業(yè) 通過親身參加業(yè)務工作了解業(yè)務活動的情況 能比較準確地理解用戶的需求，但比

4、較耗時 開調(diào)查會 通過與用戶座談來了解業(yè)務活動情況及用戶需求 請專人介紹,詢問 對某些調(diào)查中的問題，可以找專人詢問 設計調(diào)查表請用戶填寫 如果調(diào)查表設計合理，則很有效，且易于為用戶接受 查閱記錄 查閱與原系統(tǒng)有關的數(shù)據(jù)記錄,系統(tǒng)分析,分析和表達用戶的需求的常用方法 自頂向下的結(jié)構(gòu)化分析方法（Structured Analysis，簡稱SA方法） SA方法從最上層的系統(tǒng)組織機構(gòu)入手，采用逐層分解的方式分析系統(tǒng)，并用數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典描述系統(tǒng)。,1首先把任何一個系統(tǒng)都抽象為：,2分解處理功能和數(shù)據(jù) （1）分解處理功能 將處理功能的具體內(nèi)容分解為若干子功能，再將每個子功能繼續(xù)分解，直到把系統(tǒng)的工作過

5、程表達清楚為止。 （2）分解數(shù)據(jù) 在處理功能逐步分解的同時，其所用的數(shù)據(jù)也逐級分解，形成若干層次的數(shù)據(jù)流圖 數(shù)據(jù)流圖表達了數(shù)據(jù)和處理過程的關系,（3）表達方法 處理過程：用判定表或判定樹來描述 數(shù)據(jù)：用數(shù)據(jù)字典來描述,2.1.2 需求分析階段,需求分析的步驟,調(diào)查分析用戶的活動，產(chǎn)生業(yè)務流程圖 確定系統(tǒng)范圍，產(chǎn)生系統(tǒng)關聯(lián)圖 分析用戶活動涉及的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)流圖 分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典 編寫需求分析說明書,領書單 進書通知,購書單 缺書單,示意：售書系統(tǒng),學 生,教材 購銷 系統(tǒng),書庫保管員,售書系統(tǒng),顧客,P1 銷售,P2 采購,供應商,F1 配件庫存,P3 會計,付款,付款,收據(jù),應付款

6、通知,收款通知,到貨通知,訂貨單,訂貨單,發(fā)貨單,發(fā)貨單,例子：銷售采購管理系統(tǒng) 第1層數(shù)據(jù)流程圖,F2 配件目錄,顧客,P1.1 編輯 訂貨單,業(yè)務員,P1.3 確定 訂貨,P1.5 產(chǎn)生暫存 訂貨單,P1.2 登錄 新顧客,F3 顧客,P1.4 開發(fā)貨單 修改庫存,P1.6 對照暫存 訂貨單,采購,F4 暫存訂貨單,P1.8 編制銷售、 庫存報表,P1.7 檢索 庫存,F1 配件庫存,經(jīng)理,F5 銷售歷史,F10 應收款明細帳,第2層數(shù)據(jù)流程圖之一（銷售）,發(fā)貨單,訂貨單,不合格,合格,新顧客,不滿足的訂貨,可發(fā)的訂貨,到貨通知,F4 暫存訂貨單,P2.1 按配件匯總,P2.2 確定訂貨的

7、配件,P2.5 修改庫存、待訂數(shù)量,F6 待訂貨的配件,P2.6 編制到貨通知,P2.4 核對 發(fā)貨單,F1 配件庫存,P2.3 按供應商匯總,F8 向供應商的訂貨單,F9 應付款明細帳,銷售,供應商,訂貨單,發(fā)貨單,錯誤發(fā)貨單,正確發(fā)貨單,第2層數(shù)據(jù)流程圖之二（采購）,顧客,P3.1 開收據(jù)并 修改明細帳,P3.5 編制會計報表,經(jīng)理,P3.4 修改總帳,F10 應收款明細帳,F11 總帳,P3.3 付款并修改明細帳,P3.2 核對 付款單,F9 應付款明細帳,供應商,第2層數(shù)據(jù)流程圖之三（會計）,應付款通知,付款,收據(jù),數(shù)據(jù)字典,2.1.2 需求分析階段,數(shù)據(jù)字典存放了系統(tǒng)所用到的數(shù)據(jù)信息

8、，通常數(shù)據(jù)字典包含了5個基本組成部分：數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲和處理過程。 數(shù)據(jù)項記錄了數(shù)據(jù)對象的基本信息，是不可再分的基本數(shù)據(jù)單位，描述了數(shù)據(jù)的靜態(tài)特性. 數(shù)據(jù)項描述=數(shù)據(jù)項名，數(shù)據(jù)項含義說明，別名，數(shù)據(jù)類型，長度，取值范圍，取值含義，與其它數(shù)據(jù)項的關系，數(shù)據(jù)項之間的聯(lián)系 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)反映了數(shù)據(jù)之間的組合關系，也可以是由多個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的復合。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名，含義說明，組成：數(shù)據(jù)項或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)流是對數(shù)據(jù)動態(tài)特性的描述，表示了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)沿著系統(tǒng)的事務和處理過程中的傳輸流向及數(shù)據(jù)傳輸量。 數(shù)據(jù)流描述=數(shù)據(jù)流名，說明，數(shù)據(jù)流來源，數(shù)據(jù)流去向，組成：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，平均流量，高峰期流量

9、數(shù)據(jù)存儲是在事務和處理過程中，數(shù)據(jù)所停留和保存過的地方 數(shù)據(jù)存儲描述=數(shù)據(jù)存儲名，說明，編號，輸入的數(shù)據(jù)流，輸出的數(shù)據(jù)流，組成：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)量，存取頻度，存取方式 數(shù)據(jù)處理過程僅是對處理相關信息的簡要描述 處理過程描述=處理過程名，說明，輸入：數(shù)據(jù)流，輸出：數(shù)據(jù)流，處理：簡要說明處理過程的功能及處理要求,數(shù)據(jù)字典,2.1.2 需求分析階段,2.1.3 概念設計階段,需求分析人員和用戶共同完成需求分析后，系統(tǒng)的開發(fā)者需要將現(xiàn)實世界中存在的具體要求，抽象成信息結(jié)構(gòu)的表達方式，以方便選擇具體的DBMS進行實現(xiàn)。這一轉(zhuǎn)換過程稱為概念設計,概念設計的必要性,2.1.3 概念設計階段,概念設計的目標是生

10、成能夠準確反映用戶組織和使用信息需求的抽象信息結(jié)構(gòu)，即概念模式 目前有很多可供概念結(jié)構(gòu)設計使用的概念模式，其中最常用的模式就是實體-關系模型（E-R）,概念設計的方法 (1),2.1.3 概念設計階段,自底向上 :通過分析用戶的子需求，首先構(gòu)建起局部概念模式，然后再向上組合成全局模式,概念設計的方法 (2),2.1.3 概念設計階段,自頂向下:首先要有對系統(tǒng)全局概貌的框架，其次再采用總分方式將大的概念模式逐步分解為更詳細的較小劃分模式,概念設計的方法 (3),2.1.3 概念設計階段,逐步擴張 :采用了層狀擴展的方式，先定義出用戶需求中核心的概念結(jié)構(gòu)，然后在此基礎上向外擴展，逐步將非核心的需求

11、融入到模式中，最終完成系統(tǒng)的概念結(jié)構(gòu)設計,概念設計的步驟,2.1.3 概念設計階段,采用典型的自底向上設計方式時，概念模式的設計過程可分為3個基本步驟完成 :數(shù)據(jù)的抽象，視圖的集成 ,對生成的概念模式進行評審。,數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設計,2.1.4 邏輯設計階段,邏輯結(jié)構(gòu)設計的任務就是將概念結(jié)構(gòu)設計階段生成的全局E-R視圖轉(zhuǎn)換為特定DBMS產(chǎn)品所能支持的數(shù)據(jù)模型。,邏輯設計步驟,對于特定的數(shù)據(jù)模型，由于DBMS產(chǎn)品的選擇不同，提供給邏輯設計的工具和環(huán)境也存在差異，所以邏輯設計一般要分為5個步驟進行: 將概念模式轉(zhuǎn)換為適合的數(shù)據(jù)模型中的一種 關系、網(wǎng)狀、層狀、面向?qū)ο螅?為轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)模型確定DBMS

12、產(chǎn)品，并在該環(huán)境下實現(xiàn)數(shù)據(jù)模型向DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換； 設計外模型 設計應用程序與數(shù)據(jù)庫的接口 對完成轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)模型進行優(yōu)化和評估,2.1.4 邏輯設計階段,邏輯設計步驟,2.1.4 邏輯設計階段,數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)確定,2.1.5 物理設計階段,存儲結(jié)構(gòu)的設計 數(shù)據(jù)的存放位置 確定系統(tǒng)配置 存取方法的設計 聚簇 :節(jié)省存儲空間 ,提高查詢速度 索引 :能夠提高檢索速度，還能夠避免關系鍵重復值的錄入，保證了數(shù)據(jù)的完整性。 HASH存取方法:一種直接存取方法，通過對HASH值的計算來獲得存取地址。,約束和程序設計,2.1.5 物理設計階段,完整性和安全性考慮 有效性 效率 程序設計 消除

13、由于物理結(jié)構(gòu)的改變而引起的應用程序的修改,物理結(jié)構(gòu)的評價,2.1.5 物理設計階段,時間效率 空間效率 維護代價,實際數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的建立,2.1.6 數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn),開發(fā)人員編寫SQL語句用以創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、創(chuàng)建表和定義視圖等，也可以使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供的管理工具來完成數(shù)據(jù)庫的實施。,加載數(shù)據(jù),2.1.6 數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn),數(shù)據(jù)庫建立起來后，要進入實施運行階段之前，必須要有真實的數(shù)據(jù)存在，將真實數(shù)據(jù)錄入到數(shù)據(jù)庫，這個過程稱之為數(shù)據(jù)的加載。 數(shù)據(jù)全部裝載入數(shù)據(jù)庫中，首先需要很大的工作量。其次，要很好地與新建立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)融合,應用程序開發(fā)和調(diào)試,2.1.6 數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn),數(shù)據(jù)庫開發(fā)過程中，數(shù)據(jù)庫應用程序的開發(fā)

14、也會同時進行。,數(shù)據(jù)庫試運行,2.1.6 數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn),功能性測試 實際運行數(shù)據(jù)庫應用程序，執(zhí)行數(shù)據(jù)庫的各種操作，檢測應用程序能否正確完成需求的各項功能。 性能測試 作為系統(tǒng)正式投入運行前的磨合期，這個階段還要測試系統(tǒng)的各項性能指標，檢測是否能夠達到設計的要求。并根據(jù)系統(tǒng)試運行的實際情況，調(diào)整物理設計中所設定的各類運行參數(shù)，以達到運行時的最優(yōu)。 非功能性測試 系統(tǒng)是為用戶定制，試運行過程中應充分讓用戶參與進來，讓用戶對人機交互友好性、操作合理性，以及穩(wěn)定性等方面提出自己的意見和建議，以便及時進行改進。,2.1.7 數(shù)據(jù)庫的運行與維護,數(shù)據(jù)庫的備份和恢復 DBA應針對不同的應用需求，制定相應的數(shù)

15、據(jù)備份和轉(zhuǎn)儲計劃，以達到盡可能降低故障損失的目標。 數(shù)據(jù)庫的完整性和安全性 DBA應及時根據(jù)實際的情況監(jiān)控和調(diào)整數(shù)據(jù)庫的安全性，以保證用戶的資料和信息不會受到損害。另外，變動也可能會導致對數(shù)據(jù)的完整性約束條件發(fā)生更改，需要DBA進行修正，以確保各類數(shù)據(jù)庫應用程序的正常運行。,數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)督、分析與改進 當DBA檢測到系統(tǒng)的性能下降時，應分析下降原因并及時調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，以及進行數(shù)據(jù)庫重組或重構(gòu)的工作。 數(shù)據(jù)庫的重組和重構(gòu) 重組并不會改變原設計的邏輯和物理結(jié)構(gòu)，然而數(shù)據(jù)庫的重構(gòu)卻會改變數(shù)據(jù)庫的模式和內(nèi)模式。,2.1.7 數(shù)據(jù)庫的運行和維護,2.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期 2.2 ER模型的基本概念 2

16、.3 關系模型的基本概念 2.4 ER模型到關系模型的轉(zhuǎn)換 2.5 ER模型實例分析 2.6 增強的ER模型,第2章.內(nèi)容目錄,實體聯(lián)系模型（E-R模型）,2.2 E-R模型基本概念,E-R模型，Entity-Relationship Model 面向問題的概念模型 用簡單的圖形方式（E-R圖）描述顯示世界中的數(shù)據(jù) E-R圖不涉及數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的表示和存取方法 非常接近人的思維方式,實體是客觀世界中描述客觀事物的概念，是一個數(shù)據(jù)對象 在E-R模型中，實體用方框表示，方框內(nèi)注明實體的名稱 .例如：醫(yī)生實體表示如圖,2.2.1 E-R模型的基本元素,屬性指實體具有的某種特性。屬性用來描述一個實體。

17、 在E-R圖中，屬性用橢圓形框表示，并用無向邊將屬性與對應的實體連接起來。實體的主鍵用下劃線加以標注。例如，醫(yī)生實體的屬性表示如圖,2.2.1 E-R模型的基本元素,聯(lián)系表示一個或多個實體之間的關聯(lián)關系。 在E-R圖中，聯(lián)系用菱形框表示，并用無向邊將其與相關的實體連接起來。聯(lián)系也可能會有屬性，用于描述聯(lián)系的特征，但聯(lián)系本身沒有標識符。 聯(lián)系有一對一（1：1）、一對多（1：n)、多對多（n:m)三種基本類型。,2.2.1 E-R模型的基本元素,簡單屬性和復合屬性 簡單屬性是不可再分的屬性 復合屬性是可以再劃分為更小的部分（即屬性包含嵌套）,2.2.2 屬性的分類,單值屬性和多值屬性 單值屬性是指

18、同一實體的屬性只能取一個值 多值屬性是指同一個實體的某些屬性可能對應一組值 .多值屬性用雙橢圓形表示,2.2.2 屬性的分類,多值屬性的變換通常有兩種方法 將原來的多值屬性用幾個新的單值屬性來表示。 例如患者的聯(lián)系電話可以用家庭電話、辦公電話、移動電話等進行分解,2.2.2 屬性的分類,將原來的多值屬性用一個新的實體類型表示. 這個新的實體類型和原來的實體類型之間是1N 聯(lián)系，新的實體依賴于原來的實體而存在，因此稱新的實體為弱實體。在E-R模型中，弱實體用雙線矩形框表示，與弱實體相關的聯(lián)系用雙菱形框表示,2.2.2 屬性的分類,派生屬性:通過具有相互依賴的屬性推導出來的屬性稱為派生屬性（Der

19、ived Attribute）. 派生屬性用虛線橢圓形與實體相連.,2.2.2 屬性的分類,空值屬性:當實體在某個屬性上沒有值時應該使用空值（Null Value）。 例如:新應聘到醫(yī)院的醫(yī)生尚未分配崗位，則該醫(yī)生的所屬科室的屬性值應該為空值Null，表示未知或無意義,2.2.2 屬性的分類,2.2.3 聯(lián)系的設計,聯(lián)系的元數(shù) 一個聯(lián)系涉及到的實體個數(shù) 聯(lián)系類型的約束 基數(shù)約束 使用映射基數(shù)反映參與一個聯(lián)系的實體數(shù)目。通常使用的映射基數(shù)有1:1、1:N、N:M三種情況。 參與約束 分為完全參與和部分參與兩種情況。但在ER圖中很少考慮參與約束。,兩個實體型間的聯(lián)系,2.2.3 聯(lián)系的設計,聯(lián)系的

20、表示方法示例,2.2.3 聯(lián)系的設計,聯(lián)系的表示方法示例(續(xù)),2.2.3 聯(lián)系的設計,聯(lián)系的表示方法示例(續(xù)),2.2.3 聯(lián)系的設計,可以對映射基數(shù)做出精確的描述，規(guī)定最小和最大映射基數(shù),2.2.5采用E-R模型的數(shù)據(jù)庫概念設計步驟,設計局部E-R模式 主要工作是要確定出實體和聯(lián)系的定義、屬性的分配，以及根據(jù)系統(tǒng)的實際情況，恰當?shù)貏澐殖龈鱾€分系統(tǒng)的局部結(jié)構(gòu)范圍。,設計局部ER模型,2.2.5采用E-R模型的數(shù)據(jù)庫概念設計步驟,設計局部ER模型,在局部E-R模式設計完成之后，接下來的工作就是集成這些局部模式，形成全局的E-R模型。常用的集成方法有多元集成法和二元集成法,2.2.5采用E-R模

21、型的數(shù)據(jù)庫概念設計步驟,設計全局ER模型,2.2.5采用E-R模型的數(shù)據(jù)庫概念設計步驟,設計全局ER模型,設計全局ER模型,2.2.5采用E-R模型的數(shù)據(jù)庫概念設計步驟,沖突的消除 屬性沖突:在不同局部模式中使用同一屬性時采用了不一致的標記. （1）屬性域沖突 （2）屬性取值單位沖突 命名沖突:局部模式中使用的數(shù)據(jù)對象名字與其他模塊產(chǎn)生沖突 . （1） 同名異義 （2） 異名同義,2.2.5采用E-R模型的數(shù)據(jù)庫概念設計步驟,設計全局ER模型,結(jié)構(gòu)沖突 （1）同一對象在不同的應用中具有不同的抽象 （2）同一實體在不同的分E-R圖中具有不同的屬性個數(shù) （3）實體間的聯(lián)系在不同的分E-R圖中為不同

22、的類型,設計全局ER模型,2.2.5采用E-R模型的數(shù)據(jù)庫概念設計步驟,消除冗余與優(yōu)化 冗余數(shù)據(jù)是指可由基本數(shù)據(jù)導出得到的數(shù)據(jù)，冗余的聯(lián)系則是指可由其他關系聯(lián)合導出的聯(lián)系。 消除冗余方法 （1）分析方法：以數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖為依據(jù) （2）規(guī)范化理論,2.2.5采用E-R模型的數(shù)據(jù)庫概念設計步驟,全局ER模型的優(yōu)化,2.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期 2.2 ER模型的基本概念 2.3 關系模型的基本概念 2.4 ER模型到關系模型的轉(zhuǎn)換 2.5 ER模型實例分析 2.6 增強的ER模型,第2章.內(nèi)容目錄,DataBaseUESTC 電子科技大學 計算機科學 數(shù)據(jù)庫 ,2.3.1 關系模型的基本術(shù)語,關系

23、實例 關系實例是由命名的若干列和行組成的表格。一般情況下，關系指代實例 下表是醫(yī)生關系的一個實例,DataBaseUESTC 電子科技大學 計算機科學 數(shù)據(jù)庫 ,2.3.1 關系模型的基本術(shù)語,DataBaseUESTC 電子科技大學 計算機科學 數(shù)據(jù)庫 ,關系模式 關系模式是對關系的描述 關系模式可以形式化地表示為： R（U，D，dom，F(xiàn)） R 關系名 U 組成該關系的屬性名集合 D 屬性組U中屬性所來自的域 dom 屬性向域的映象集合,常常直接說明 為屬性的類型、長度 F 屬性間的數(shù)據(jù)依賴關系集合,2.3.1 關系模型的基本術(shù)語,關系模式通?？梢院営洖?R (U) 或 R (A1，A2，

24、An),2.3.1 關系模型的基本術(shù)語,DataBaseUESTC 電子科技大學 計算機科學 數(shù)據(jù)庫 ,關系 一個關系就是一張二維表，通常將一個沒有重復行、重復列的二維表看成一個關系。每個關系都有一個關系名。,2.3.1 關系模型的基本術(shù)語,DataBaseUESTC 電子科技大學 計算機科學 數(shù)據(jù)庫 ,（a）患者信息表,2.3.1 關系模型的基本術(shù)語,（b）醫(yī)生信息表,2.3.1 關系模型的基本術(shù)語,（c）處方信息表,2.3.1 關系模型的基本術(shù)語,DataBaseUESTC 電子科技大學 計算機科學 數(shù)據(jù)庫 ,元組 表中的一行,表示一個實體。關系是由元組組成的，關系中元組的個數(shù)稱為基數(shù) 屬

25、性 表中的每一列在關系中稱為屬性，每個屬性都有一個屬性名，屬性值則是各元組屬性的取值。關系中屬性的個數(shù)稱為元數(shù)。,2.3.1 關系模型的基本術(shù)語,DataBaseUESTC 電子科技大學 計算機科學 數(shù)據(jù)庫 ,分量 元組中的一個屬性值。 鍵 關系中能唯一區(qū)分不同元組的屬性或?qū)傩越M合，稱為關系的一個鍵，或者稱為關鍵字、碼、超鍵。關鍵字的屬性值不能取“空值”。,DataBaseUESTC 電子科技大學 計算機科學 數(shù)據(jù)庫 ,候選健 關系中能夠成為關鍵字的屬性或?qū)傩越M合可能不是唯一的。凡在關系中能夠唯一區(qū)分確定不同元組的最小屬性集合或?qū)傩越M合的集合，稱為候選健。包括在候選鍵中的屬性成為主屬性，不包括

26、在候選鍵中的屬性稱為非主屬性。 主鍵(primary key) 當一個關系中有多個候選健的時候，則從中選定一個作為關系的主鍵，關系中主鍵是唯一的。每個關系中有且只有一個主鍵。,2.3.1 關系模型的基本術(shù)語,DataBaseUESTC 電子科技大學 計算機科學 數(shù)據(jù)庫 ,外鍵(foreign key) 關系中某個屬性或?qū)傩越M合并非該關系的鍵，但卻是另一個關系的主鍵，稱此屬性或?qū)傩越M合組合為本關系的外鍵。,2.3.1 關系模型的基本術(shù)語,DataBaseUESTC 電子科技大學 計算機科學 數(shù)據(jù)庫 ,關系的定義 關系是一個屬性數(shù)目相同的元組的集合。 用R（D1，D2，Dn）表示，R是關系名 關系

27、中的每個元素是關系中的元組，通常用t表示 關系可以有3種類型：基本關系（通常又稱為基本表）、查詢表和視圖表。,2.3.2 關系的定義和性質(zhì),DataBaseUESTC 電子科技大學 計算機科學 數(shù)據(jù)庫 ,2.3.2 關系的定義和性質(zhì),一個關系通常有如下性質(zhì)： 有一個關系名，并且跟關系模式中所有其他關系不重名 每一個屬性值都是不可分解的 每個屬性都有一個不同的名字 同一屬性中的各個值都取自相同的域 各個元組互不相同，不存在重復元組 屬性的順序并不重要 理論上講，元組的順序并不重要,實體完整性規(guī)則 （Entity Integrity） 基本關系的主鍵所對應的所有屬性都不能取空值 例如： Docto

28、r（Dno，Dname，Dsex，Dage，Ddeptno，Dlevel，Dsalary）中 Dno是主鍵，則Dno屬性都不能為空。,2.3.3 三類完整性規(guī)則,實體完整性是針對表中行的完整性。要求表中的所有行都有唯一的標識符 主鍵是否可以修改，或整個列是否可以被刪除，取決于主鍵與其他表之間要求的完整性,2.3.3 三類完整性規(guī)則,注意 實體完整性規(guī)則規(guī)定基本關系的所有主屬性都不能取空值 例 選修（學號，課程號，成績） “學號、課程號”為主碼，則兩個屬性都不能取空值。,2.3.3 三類完整性規(guī)則,參照完整性 在關系模型中實體及實體間的聯(lián)系都是用關系來描述的，因此可能存在著關系與關系間的引用。

29、例： Doctor（Dno，Dname，Dsex，Dage，Ddeptno，Dlevel，Dsalary） Dept（Deptno，Deptname，Parentdeptno,Manger),2.3.3 三類完整性規(guī)則,參照完整性規(guī)則 若屬性（或?qū)傩越M）F是基本關系R的外碼，它與基本關系S的主碼Ks相對應（基本關系R和S不一定是不同的關系），則對于R中每個元組在F上的值必須為： 或者取空值（F的每個屬性值均為空值） 或者等于S中某個元組的主碼值。,2.3.3 三類完整性規(guī)則,參照完整性屬于表間規(guī)則 對于永久關系的相關表，在更新、插入或刪除記錄時，如果只改其一不改其二，就會影響數(shù)據(jù)的完整性,2.

30、3.3 三類完整性規(guī)則,用戶自定義完整性 用戶定義的完整性是針對某一具體關系數(shù)據(jù)庫的約束條件，反映某一具體應用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。 關系模型應提供定義和檢驗這類完整性的機制，以便用統(tǒng)一的系統(tǒng)的方法處理它們，而不要由應用程序承擔這一功能,2.3.3 三類完整性規(guī)則,例： Doctor（Dno，Dname，Dsex，Dage，Ddeptno，Dlevel，Dsalary） Dsex 取值范圍：（“0”，“1”） Dsalary取值：大于0的浮點數(shù)，小數(shù)點后保留2位,2.3.3 三類完整性規(guī)則,2.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期 2.2 ER模型的基本概念 2.3 關系模型的基本概念 2.4 ER

31、模型到關系模型的轉(zhuǎn)換 2.5 ER模型實例分析 2.6 增強的ER模型,第2章.內(nèi)容目錄,2.4.1 E-R模式向關系模型的轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換可遵循下述的轉(zhuǎn)換規(guī)則： 將一個實體轉(zhuǎn)換為一個關系模式，實體的屬性就是關系的屬性，而實體的鍵就是關系的鍵. 實體之間聯(lián)系的轉(zhuǎn)換則分3種情況考慮 合并具有相同碼的關系模式,一個1:1的聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的關系模式，也可以與任意一端對應的關系模式合并。,班級,任職,班長,1,1,1:1聯(lián)系,2.4.1 E-R模式向關系模型的轉(zhuǎn)換,一個1:n的聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的關系模式，或與n端所對應的關系模式合并. 如果采用轉(zhuǎn)換為一個獨立的關系模式，則與此聯(lián)系相連接的各個實

32、體的鍵，以及聯(lián)系本身的屬性均被轉(zhuǎn)換為關系的屬性，關系的鍵為n端實體的鍵。,2.4.1 E-R模式向關系模型的轉(zhuǎn)換,2.4.1 E-R模式向關系模型的轉(zhuǎn)換,一個m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關系模式。與此聯(lián)系相連的各個實體的鍵及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關系的屬性，各個相連實體的鍵的組合成為關系的鍵,2.4.1 E-R模式向關系模型的轉(zhuǎn)換,2.4.1 E-R模式向關系模型的轉(zhuǎn)換, 將Patient（患者）實體轉(zhuǎn)換為Patient模式如下： Patient（Pno，Pname，Page，Psex，Pid，Pino） 將Doctor（醫(yī)生）實體轉(zhuǎn)換為Doctor模式如下： Doctor（Dno，Dname，Dag

33、e，Dsex，Ddeptno，Dlevel，Dsalary） 將Diagnosis（就診）聯(lián)系轉(zhuǎn)換為Diagnosis模式如下： Diagnosis（Dno，Pno，Diagnosis，Symptom，DGtime，Rfee）,2.4.1 E-R模式向關系模型的轉(zhuǎn)換,導出初始關系模式集 規(guī)范化處理 模式評價 模式修正 設計子模式,2.4.2 采用ER模型的邏輯設計步驟,2.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期 2.2 ER模型的基本概念 2.3 關系模型的基本概念 2.4 ER模型到關系模型的轉(zhuǎn)換 2.5 ER模型實例分析 （自學） 2.6 增強的ER模型,第2章.內(nèi)容目錄,2.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期 2.2 ER模型的基本概念 2.3 關系模型的基本概念 2.4 ER模型到關系模型的轉(zhuǎn)換 2.5 ER模型實例分析 2.6 增強的ER模型,第2章.內(nèi)容目錄,2.6 增強的ER模型,支持附加語義概念的E_R模型也稱為增強的實體聯(lián)系（Enhanced Entity-Relationship，EER）模型,弱實體 一個實體對于另外一個實體（稱為強實體）具有很強的