数据库系统原理与应用-数据库建模—ER图 .ppt

第2章 数据库建模—ER图 本章概述 现在开始讲述数据库建模方法。 设计数据库的方法就是确定将要在数据库中保留什么信息和确认各种信息之间存在什么联系。建立数据库模型，就是使用合适的语言或表示方法表示出这种描述。 建立数据库模型的过程一般包括确认需求，即使用某种方式描述将要管理的信息和信息之间的联系，然后把这些格式化的信息输入到数据库管理系统中。 目前，有许多建立数据模型的方法和工具，例如ER、IDEF1x、ODL和统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）。因为许多课程都在讲述UML，所以本书重点讲述前3种建模方法。 本章将要学习如何使用实体联系(Entity Relationship，ER)图建立数据模型。ER图是一种可视化的图形方法，它基于对现实世界的这样一种认识，即客观现实世界由一组称为实体的基本对象和这些对象之间的联系组成。 本章的学习目标 掌握使用ER图建立数据库模型的基本原理； 认识和掌握ER图的基本元素； 了解使用ER图建立数据库模型的基本原则； 认识数据库建模的约束； 掌握如何使用ER图建立约束模型； 了解弱实体集的概念、表示和作用； 掌握绘制ER图的技巧； 学习和掌握ER图的高级技术。 主要内容 2.1 ER图的基本概念 2.2 ER图设计原则 2.3 对约束建模 2.4 弱实体集 2.5 ER图的高级技术 2.6 本章小结 2.1 ER图的基本概念 实体集和实体集中的属性 联系集和联系集中的属性 绘制ER图 实体集 在ER图中，把准备模型化的现实世界看成是由实体组成的，实体是现实世界区别于其他对象的无形事件或有形物体。 实体既可以是实实在在的可视的客观对象，也可以是抽象的无形的客观事件 实体集是具有相同类型和相同特征(或属性)的实体集合 一般情况下，实体集是不相交的。在某些情况下，实体集也可以相交。 实体集中的属性 实体集通过一组属性来描述，属性是实体集中每一个成员具有的描述性的特性值。 从形式化的角度来看，可以把实体集的属性看作是实体集映射到域的函数。 ER图中的属性可以分为简单属性和复合属性、单值属性和多值属性、NULL属性、派生属性等。 属性的类型 简单属性就是不能再划分为更小部分的属性 复合属性是可以继续划分为更小部分的属性 对于实体集中的属性，如果对一个特定的实体，只有一个单独的取值与其对应，则称该属性为单值属性。 如果对某个特定实体而言，一个属性可能对应一组值，那么这种属性称为多值属性。 NULL属性就是当实体在某个属性上没有值时使用NULL值。NULL值的含义是没有意义或丢失或不知道是否有意义。 派生属性的取值可以从别的相关属性或实体中派生出来，这些相关属性称为基属性或存储属性。 联系集 联系就是表示多个实体之间的相互关联。 联系集是指同类联系的集合。 多个实体集之间的关联称为参与，也就是说，实体集E1，E2，…，En参与联系集R。 为了方便地表示联系集涉及的实体集的数量，使用度来表示与某个联系集相关的实体集的数量。 联系集中的角色 实体在联系中的作用称为角色。一般来说，参与一个联系集的实体集是互异的，因而角色是隐含的，没有必要声明。 当联系的含义需要解释时角色的概念就有了实际的意义，这时参与联系集的实体集并非互异。也就是说，在一个联系集中，同一个实体集参与的次数超过一次时，则每一次参与都具有不同的角色。在这种情况下，需要显式使用角色名来定义一个实体参与联系实例的方式。 联系集中的属性 就像实体集中的属性一样，联系集中也可以包含描述性属性。 例如，在实体集books和authors之间的联系集writeBook中，可以包含属性begin_date，表示作者开始写作本图书的日期。这时，图书《基督山伯爵》对应的实体和作者大仲马对应的实体之间的联系写作writeBook，可以使用{(begin_date, 1881-08-05)}来描述，表示大仲马于1881年8月5日开始写作《基督山伯爵》一书。 ER图的图元 绘制ER图 对于联系集来说，可以是多对多、一对多、多对一、一对一等类型。为了将这些类型的联系集区别开来，在联系集和实体集之间使用箭头或使用线段。 2.2 ER图设计原则 前面我们对实体集、联系集以及它们的属性进行了详细的研究。但是，实体集和联系集的概念并不是特别的准确，而且在定义实体和实体之间的联系时往往有多种方法。 在设计ER图时必须遵询一定的原则，这些原则包括： 真实性原则 避免冗余原则 简单性原则 合适性原则，其中合适性原则包括确定合适的实体集和属性原则和确定合适的实体集和联系集原则。 真实性原则 在使用ER图描述客观现实时，这种描述必须是真实的。也就是说，ER图必须