扩充实体关系模式.ppt

黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-1,第十三章 擴充實體關係模式,目的 物件導向基本觀念 特殊化和一般化 特殊化的多階層架構 多重繼承 群類 UML的類別圖 轉成關聯綱目,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-2,目的,本章所探討的是加上物件導向功能的實體關係模式 擴充後的實體關係圖則稱為擴充實體關係圖簡稱EERD 物件導向的概念結合了資料和運算方法 我們著重的是資料面,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-3,物件導向基本觀念,最相關的物件導向概念是繼承 實體關係模式的組成元件包括實體（Entity）和關係（Relationship） 範例 Student(pId, name, sex, sId, major, degree) Teacher(pId, name, sex, tId, dept, level) 有的實體（助教）可以同時是老師和學生 老師和學生都是學校成員 共有以下四個實體型態： Person(pId, name, sex) Student(sId, major, degree) Teacher(tId, dept, level) TA(course) TA is-a （繼承）Student is-a （繼承） Person TA is-a （繼承） Teacher is-a （繼承） Person,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-4,物件導向基本觀念(Cont.),實體改稱物件（Object） 實體型態改稱類別（Class） 上例中有四個類別：Person, Teacher, Student, TA，有繼承關係,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-5,物件導向基本觀念(Cont.),一個繼承關係是由一個父類別（Superclass）和一個子類別（Subclass）所構成 ，有以下特點： 每一個子類別的物件，也必然是父類別的成員 父類別的成員不一定要屬於子類別 子類別的物件繼承了父類別的所有屬性和其所參與的所有關係型態,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-6,練習12-1,以圖13-1為例，分別列出Student和Teacher的所有屬性 Ans: Student屬性：pId, name, sex, level, tId, dept Teacher屬性：pId, name, sex, sId, major, degree,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-7,特殊化和一般化,給定一個父類別，按照某個標準分化出數個子類別的過程就稱為特殊化（Specialization） 給定數個子類別，並具以歸納出其父類別的過程就稱為一般化 範例：產品有三個特殊化分類 按商品種類來分 按商品是否為促銷品來分 按產品庫存地來分,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-8,特殊化和一般化（Cont.),黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-9,特殊化和一般化（Cont.),一個特殊化分類，可以設定它的限制 條件分類或使用者分類 第一個特殊化分類（按商品種類來分類）是條件分類，其他為使用者分類 重複或非重複限制 重複限制用o來圖示，非重複限制用d來圖示 完全或部分參與限制 完全參與用雙線來圖示，部分參與用單線來圖示 參考上頁圖13-2,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-10,練習12-2,假設該網路書店還兼賣文具（SchoolSupply），且還可能賣一些無法歸類的產品，請重劃第一個特殊化（依商品種類來分）,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-11,特殊化的過程,有四個步驟： 決定該特殊化分類的子類別 設定該特殊化分類的限制 決定每一個子類別的特有屬性 檢視EERD的其他實體型態（或類別），以決定是否要為某一個子類別建立新的關係型態 範例：將Product的創作者抽離成一獨立的類別，並進行特殊化,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-12,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-13,練習12-3,在上頁圖13-3裡，創作者的特殊化的重複限制是用（o），請問其含意為何？ Ans: 表示一位創作者可同時是artist、author, 或 actor,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-14,特殊化的多階層架構,一個子類別，我們可以再將其特殊化。如此繼承關係將這些類別串連成一個樹狀結構，稱之為特殊化階層 範例：銀行客戶 可特殊化成子類別貸款戶和存款戶 貸款戶可特殊化成子類別信貸戶、動產貸款戶 ，和不動產貸款戶 存款戶可特殊化成子類別儲蓄戶、支票戶，和定存戶,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-15,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-16,多重繼承,當一子類別有兩個或以上的父類別時，稱為多重繼承 比如某些同時擁有定存和不動產貸款的客戶可以成為貴賓專戶，如下圖所示 有多重繼承關係的類別會形成晶格 圖13-1所顯示的Person, Student, Teacher, 和TA的繼承關係也是一個晶格，這是因為TA擁有多重繼承的關係,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-17,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-18,練習12-4,請解釋圖13-4中，各特殊化（存款戶，貸款戶，不動產貸款戶）重疊限制的意義 Ans: 表示一位存款戶可同時有定存、支票和儲蓄帳戶。一位貸款戶可同時有動產和不動產貸款。一位不動產貸款戶可同時有土地和建物貸款,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-19,練習12-5,圖13-5中，貴賓專戶共有哪些屬性？ Ans: VIPAccount， cdDate， cdAmount， cdRate， history， eYear， eDate， eRate， eHist， guarantor， loanHist， loanNo， cId， name， account， startDate,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-20,群類,某些本質上完全不同的類別有時候可以群聚起來合成一個類別，這樣的類別我們就稱為群類（Category) 範例：銀行的帳戶可以屬於個人或公司，此時帳戶（AccountOwner)為個人(Person)和公司(Company)所組成的群類,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-21,群類(Cont.),群類不同於繼承,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-22,群類(Cont.),CAB (b) C AB (c) CAB,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-23,群類(Cont.),群類裡也可設定完全參與限制 具備完全參與限制的群類等同於繼承,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-24,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-25,UML的類別圖表示法,UML裡定義了許多圖 絕大部分的圖都跟程式功能流程相關，其中只有類別圖（Class diagram)主要與資料面相關 類別圖的基本組成份子包括類別和關連 類別的描述包括三個部分： 類別名稱 屬性（Attribute） 運算方法（Operation）,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-26,UML的類別圖表示法(Cont.),類別圖裡的關連是用來描述類別與類別間的關係 關連上也可以設定角色（role），也有結構上的限制，採用類似（min, max）的方式 一個“表示“0“，一個“1“表示“11“，“表示沒上限,每一個C1（C2）物件至少有min1（min2） 至多有max1（max2）個C2（C1）物件與它關連,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-27,練習12-7：,考慮公司和員工的關係，其中一個公司可以有1到多個員工，但每一位員工只能屬於一家公司。 用UML類別圖的關連來表示 用第二章M:N的關係型態來表示 用第二章(min, max) 的關係型態來表 Ans:,UML,M:N,(min, max),黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-28,UML的類別圖表示法(Cont.),類似關連的概念：彙總（Aggregation）和組合（Composition） 彙總：引擎是汽車的組成部分，員工是公司的組成部分 用空心菱形表示 與關連間的區別不清楚 組合：類似彙總但隱含組成類別的物件不可單獨存在 用實心凌形表示 常用來表示弱實體型態或多值屬性,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-29,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-30,UML的特殊化分類表示法,UML的類別圖用一個三角形來表示特殊化分類。對於特殊化分類的限制，其表示法如下所述： 分類標準：將特殊化分類名稱書寫於三角形旁。 重複限制（Disjoint constraints）：若是父類別的物件不可重複出現在子類別裡，則用空心三角形表示（擴充實體關係模式用d來表示）；若是可重複出現，則用實心三角形表示（擴充實體關係模式用o來表示）。 完全參與限制（Completeness constraints）：若是完全特殊化（即一個父類別的物件一定要屬於至少一個子類別），則在三角形旁註解complete。,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-31,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-32,特殊化分類轉成關聯模式,愈來愈多的系統分析師採用物件導向方法論來設計系統，但物件導向資料庫管理系統的使用很不普遍 雖以物件導向的的方式來做資料塑模，最後還是需轉換成關聯模式 特殊化分類的轉換 ，三種方式 子類別和父類別分別產生關聯綱目 只有子類別產生關聯綱目 只有父類別產生關聯綱目,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-33,特殊化分類轉成關聯模式,方式一（每個類別產生一個關聯綱目） 替C產生一個關聯綱目，有C的所有屬性並以k為主鍵 替每個子類別Si產生一個關聯綱目，有Si的所有屬性再加上k，並以k為主鍵。,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-34,特殊化分類轉成關聯模式(Cont.),範例：圖13-2,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-35,特殊化分類轉成關聯模式(Cont.),方式二（只有子類別產生關聯綱目） 替每個子類別Si產生一個關聯綱目，有Si的所有屬性再加上C的全部屬性，並以k為主鍵 只適用於完全特殊化分類,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-36,特殊化分類轉成關聯模式(Cont.),範例：圖13-2按產品種類的特殊化分類,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-37,特殊化分類轉成關聯模式(Cont.),方式三（只有父類別產生關聯綱目） Case 1:不重複限制 替C產生一個關聯綱目，有C及所有子類別的屬性，再加上一個額外屬性用來辨別紀錄所屬的子類別，並以k為主鍵 Case 2: 重複限制 替C產生一個關聯綱目，有C及所有子類別的屬性，再加上n個額外布林（Boolean）屬性用來辨別紀錄是否屬於每個子類別，並以k為主鍵,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-38,特殊化分類轉成關聯模式(Cont.),範例：圖13-2,Product,CDPieces,Product,黃三益2007 資料庫的核心理論與實務第三版,12-39,群類轉成關聯綱目,替C產生一個關聯綱目，每個類別Si也個別產生一個關聯綱目 C：群類C的屬性，再加上一個新的主鍵kc。若C本身已有關聯主鍵則不須另外附加 。 Si：類別Si上的屬性，再加上一個外部鍵，參考到C的關聯主鍵k