数据库设计方法逻辑模型以及模型到关系模型的化

1回顾数据库的三级模式：外模式—用户视图，模式——全局视图，内模式——物理视图。通过两级映射提高数据的逻辑独立性和物理独立性。概念模型中的两个概念：实体、联系.数据模型包括：概念模型(ER)、逻辑模型、物理模型概念模型的两个基本概念——实体与联系，E-R模型是一种概念模型表示方法.逻辑模型：层次型、网状、关系型Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.2数据库原理与应用第3讲数据库设计方法—ER模型到关系模型的转化Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.3本讲内容、重点和难点重点ER模型到关系模型的转化难点关系数据库概述关系型逻辑模型是当前最常见的数据库逻辑模型Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.41.逻辑模型（层次，网状，关系）、物理模型•关系模型的基本概念•物理模型简介•ER图到关系模型转换Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.5关系模型的基本概念1．关系将一个没有重复行、重复列的二维表看成一个关系。2．元组（记录）二维表的每一行在关系中称为关系的一个元组。3．属性（字段）二维表的每一列在关系中称为属性。4．关键字关系中用于区分和标示不同元组的属性组合。5．外部关键字如果关系中某个属性组合是另一个关系的关键字，则称此属性组合为本关系的外部关键字。外部关键字体现表间的联系。6.元属性个数（n）称为关系的元。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.6部门编号部门名称D001总经理办D002市场部D003销售部D004仓储部员工编号员工姓名性别部门编号E001钱达理男D001E002东方牧男D001E003郭文斌男D002E004肖海燕女D003E005张明华男D004部门表员工表•部门关系（部门编号，部门名称）。•员工关系（员工编号，姓名，性别，部门编号)。•部门关系中有4个元组，员工关系中有5个元组。•员工关系的外部关键字是部门编号，体现了部门关系与员工关系之间的联系。关系示例:Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.7讨论：实体集用表格来表示是容易理解的，联系如何用表格来表示呢？以选课系统为例。学号姓名s1学生As2学生B学生表教师号姓名t1教师At2教师B教师表课编号课程名c1课程Ac1课程B课程表学号课编号修读学期s1c12010春s1c22010春s2c12010春授课表（写写看）选课表教师号课编号授课学期t1c12010春t2c22010春Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.8物理模型（了解）物理模型在逻辑模型确定后，要将逻辑模型提出的静态结构、动态结构、约束规则在计算机上进行实现，这项工作由DBMS软件实现。目前的DBMS大多支持关系型逻辑模型，比如Oracle,SQLServer，DB2等等。我们也可以开发自己的DBMS，但这项工作的所需的人力是很大的，所以当前软件行业的做法是：使用比较成熟的DBMS系统，解决具体应用问题。因此，物理模式一般不作过多的讨论。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.9从ER图导出关系模型数据结构ER图描述信息的结构，是构造数据模型的依据。从ER图出发导出关系模型数据结构的两点原则：对ER图中的每个“实体集”，都应转换成一个关系；对ER图中的“联系”，根据实体联系的方式，采取不同的方法加以处理；Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.101）两实体集间1:N联系无需专门用一个关系表示“联系”。可将“1”方关系的主键纳入“N”方关系中作为外键，同时把联系的属性也一起纳入“N”方关系中。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.11学校教师聘任1N学校名校址校长年薪教工号姓名专长学校（学校名，校址，校长）教师（教工号，姓名，专长，学校名，年薪）外键Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.122）两实体集间M:N联系必须对“联系”单独建立一个关系。“联系”关系的属性至少包含它所关联的双方实体的“主键”，若“联系”自身有属性，也要一起纳入“联系”关系中。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.13学生课程选修MN学号姓名性别成绩课程号课程名学分学生（学号，姓名，性别）课程（课程号，课程名，学分）选修（学号，课程号，成绩）Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.143）两实体集间1:1联系对两实体间1：1联系，有二种转换方案：第一：“联系”不单独建立关系，将实体集A主键放到实体集B中作为外键。第二：“联系”不单独建立关系，将实体集B主键放到实体集A中作为外键。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.15校长学校管理11姓名性别年龄学校名校址类别方案1：校长（姓名，性别，年龄）学校（学校名，校址，类别，姓名）方案2学校（学校名，校址，类别）校长（姓名，性别，年龄，学校名）Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.16以下的关系模型为补充内容4）同一实体集各实体间1:N联系可在这个实体关系中多设一个属性，用来表示与当前实体（表中当前行）相联系的另一个实体的“主键”。职工领导1N工号姓名工资民意评价职工（工号，姓名，工资，领导者工号，民意评价）另一个实体的主键Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.174）同一实体集各实体间1:N联系工号姓名工资领导者工号民意评价1陈一8503称职2李二8903优秀3张三9003称职……………Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.185）同一实体集各实体间M:N联系则需为“联系”单独建一个关系。该关系中至少应包含被它联系的双方实体的“主键”，若“联系”有属性，也要纳入该关系中。课程预修MN课程号课程名学分课程（课程号，课程名，学分）预修（课程号，预修课程号）Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.196）多个实体集间M:N联系必须为“联系”单独建一个关系。该关系中至少应包含被它联系的双方实体的“主键”，若“联系”有属性，也要纳入该关系中。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.20工程项目零件需求MP工程号工程名工程进度数量零件名单价厂址工程项目（工程号，工程名，工程进度）厂家（厂名，厂址）需求（工程号，厂名，零件名，数量）厂家N厂名零件（零件名，单价）Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.课堂小练1：试述采用E-R方法进行数据库概念设计的过程。答：采用E-R方法进行数据库概念设计，可以分成3步进行：首先设计局部E-R模式，然后把各局部E-R模式综合成一个全局的E-R模式，最后对全局E-R模式进行优化，得到最终的E-R模式，即概念模式。21Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.课堂小练2：:某大学实现学分制，学生可根据自己情况选课。每名学生可同时选修多门课程，每门课程可由多位教师主讲；每位教师可讲授多门课程。其不完整的E-R图如图1所示。1.指出学生与课程的联系类型。指出课程与教师的联系类型。2.若每名学生有一位教师指导，每个教师指导多名学生，则学生与教师是如何联系？3.在原E-R图上补画教师与学生的联系，并完善E-R图。4.最后将ER图转换成关系模型。答：学生与课程联系类型是多对多联系。课程与教师的联系类型是多对多联系。学生与教师的联系类型是一对多联系。完善本题E-R图的结果如图2所示。图1图222图6.12完善后的E-R图学生课程教师指导讲授选修mnmmn1图1图2Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.23小结1.逻辑模型能够表现数据结构、数据操作、数据约束。2.逻辑模型有层次型、网络型、关系型三种，关系模型是当前数据库的主要数据模型。3.为了表示数据在计算机上如何组织、如何操作、如何约束，应将E-R模型转换为逻辑模型。4.关系型逻辑模型是当前最常见的数据库逻辑模型。5.关系数据库是表和其他数据库对象的集合，表的列应满足原子特征，即列是不可分解的。Evaluationonly.Creat