管理信息系统（上机）2ppt课件

管理信息系统 实验 李晖TELQ 58947450E mail lihui zg 管理信息系统 第一部分数据库设计 理论基础 第1章关系数据库 1 1关系数据结构 一个关系模型的逻辑结构是一张二维表 它由行和列组成 关系 对应通常所说的二维表 元组 表中的一行即为一个元组 属性 表中的一列即为一个属性 主关键字 表中的某个属性组 它可唯一确定一个元组 域 属性的取值范围 分量 元组中的一个属性值 关系模式 对关系的描述 一般表示为 关系名 属性1 属性2 属性n 在关系模型中 实体以及实体间的联系都是用关系来表示的 学生登记表 1 第一范式 1NF 2 第二范式 2NF 3 第三范式 3NF 1 2RDB规范化理论 1 第一范式 1NF 若一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项 则该关系属于1NF 在任何一个RDBS中 1NF是对关系模式的一个必须的要求 不满足1NF的DB模式不能称为RDB DB模式 多个关系模式的集合 满足1NF的关系模式并不一定是好的关系模式 例如 学生 学号 姓名 所在系 系主任姓名 课程名 成绩 它显然满足1NF 但本身存在插入异常 删除异常 更新异常和数据冗余问题 所以它不是一个好的关系模式 2 第二范式 2NF 若关系模式R属于1NF 且每个非主属性都完全函数依赖于主关键字 则R属于2NF 2NF不允许关系模式中的非主属性部分函数依赖于主关键字 例10 学生 学号 姓名 所在系 系主任姓名 课程名 成绩 学生关系模式存在部分依赖 学号 课程名 姓名 学号 课程名 所在系 学号 课程名 系主任姓名不满足 每个非主属性都完全函数依赖于主关键字 的条件 故不属于2NF 对学生关系模式进行分解 使其满足2NF的条件 即要消除非主属性对主关键字的部分依赖 关系分解把R的属性分开 以构成两个新的关系模式 通过对R的元组进行投影而产生两个新的关系 学生关系模式分解成 学生 系 学号 姓名 所在系 系主任姓名 考试 学号 课程名 成绩 学生 系 考试属于2NF 学生关系模式 学生 系 学号 姓名 所在系 系主任姓名 存在 学号 所在系所在系 系主任姓名学号 系主任姓名仍有数据冗余 从学生 系关系模式的实例可以看出 当一个系有很多学生时 系主任姓名 会大量重复出现 和更新异常 所以应进一步对其进行规范化 3 第三范式 3NF 若关系模式R属于1NF 且每个非主属性都不传递依赖于主关键字 则R属于3NF 将学生 系 学号 姓名 所在系 系主任姓名 关系模式分解为 学生 学号 姓名 所在系 系 所在系 系主任姓名 关系模式学生与系均已满足3NF 第 章关系数据库设计 内容 1概念模型 2数据库设计步骤 1概念模型 1 1概念模型的基本概念 1 2实体 联系方法 1 1概念模型的基本概念 1 实体2 实体集3 实体型和实体值4 属性5 键6 联系 1 实体 实体 是指客观存在且可区别于其他对象的事物 具体的对象 一个产品 一个仓库 一艘船 一个房子 一个学生 一门课程等 抽象的事件 一次订货 一次购房 一次选课等 2 实体集 实体集 是具有相同类型和相同性质的实体的集合 如某公司所有产品 某公司所有仓库 某学校所有学生等 实体集的范围 取决于要解决的应用问题所涉及环境的大小 例 为解决某个学校的应用问题 该校全体学生组成的集合是一个学生实体集 但如果应用问题与某一城市如大连市所有的学校有关 那么学生实体集包含的就是大连市的所有学生 3 实体型和实体值 实体型 用于描述和抽象同一实体集共同特征的实体名及其属性名的集合 如 学生 学号 姓名 年龄 性别 班级 实体值 实体集中的某个实体的值即为实体值如 010125 曲波 男 19 01001 属于同一实体集的实体的实体型是相同的 但实体值是不同的 例 8个实体值 分别代表8个不同的学生 但其实体型是相同的 4 属性 属性 是实体集中的每个成员所具有的某一特性 如学生实体集中的每个实体都具有学号 姓名 年龄 性别和班级等特性 这些特性就是学生实体的属性 属性的取值范围称为属性的域 长度为10的字符串 介于10和100之间的整数 红 黄 蓝 1 2 3 4 等 实体的属性分类 简单属性 复合属性 单值属性 多值属性 Null属性 派生属性 简单属性 复合属性 简单属性 不能再划分的属性 复合属性 可进一步划分成更小部分的属性 例 教师 教师号 姓名 性别 职称 E mail地址 电话号码 家庭地址 家庭地址属性的成员属性 城市 区 街道 邮政编码属性 单值属性 若实体集中的每个实体在某属性上的值是单一的 多值属性 实体集中某个具体实体的某个属性的值可能对应一组值 例 教师 教师号 姓名 性别 职称 E mail地址 电话号码 家庭地址 单值属性 多值属性 当暂时不知某属性的值或属性值尚未确定时 可将属性值设为空 Null 例 新教师的职称还未评定 该教师的 职称 属性的值便可设为Null Null属性 属性的值可从其他相关实体或属性中派生出来 例 班级 班级号 班级名 人数 人数 属性的值可通过计算该班级学生实体的数目而获得 派生属性 5 键 能惟一标识实体集中每个实体的属性或属性组 例 学生 学号 姓名 性别 年龄 班级号 6 联系 联系 是实体集间的一个关联 每个联系都有一个名字 每个联系都可以具有描述性属性 例 学生 学号 姓名 性别 年龄 班级号 考试 成绩 课程 课程号 课程名 学分 周学时 学生实体集和课程实体集之间的联系为 考试 联系的类型 联系的实例 参与者 度 一对一联系 一对多联系 多对多联系 实体集之间的联系 联系的类型 一对一联系 如果对于实体集E1中的每个实体 在实体集E2中至多只有一个实体与之相对应 反之亦然 则称实体集E1与E2之间的联系是一对一联系 例 座位和座位号之间 国家与元首等 如果对于实体集E1中的每个实体 在实体集E2中有任意个 零个或多个 实体与之相对应 而对于E2中的每个实体却至多和E1中的一个实体相对应 则称实体集E1与E2之间的联系是一对多联系 例 公司的部门与其职工之间 班级与学生之间 球队与球员之间 一对多联系 如果对于实体集E1中的每个实体 在实体集E2中有任意个 零个或多个 实体与之相对应 反之亦然 则称实体集E1与E2之间的联系是多对多联系 例 教师与课程之间 产品与其客户之间 多对多联系 实体集之间的联系 联系的实例 一个给定联系的具体值 例 学生实体集 属于 班级实体集 属于 联系的实例 学生曲波属于01001班级 联系的实例 参与者 度 联系的参与者 一个给定联系中的实体 学生实体集 属于 班级实体集 因每个具体的学生都属于某个具体的班级 故参与者学生在 属于 联系中是全部的 联系的度 一个给定联系中参与者的数量 度为2的联系称为2元联系 度为n n 2 的联系称为n元联系 1 2实体 联系方法 1 实体型2 属性3 实体集之间的联系 1 实体型 实体型用带有实体名的矩形框表示 学生 课程 请按键 2 属性 一般属性 用带有属性名的椭圆形框表示 多值属性 用双椭圆形框表示 派生属性 用虚椭圆形框表示 属性与其对应的实体型之间用直线连接 例 课程 课程号 课程名 学分 周学时 该实体集及其属性的表示方法如图所示 其中带下划线的属性 课程号 是实体集的键 学号 人数 请按键 例 教师 教师号 姓名 性别 职称 E mail地址 电话号码 家庭地址 实体集表示方法如图 E mail 多值属性家庭地址 复合属性 教师 请按键 3 实体集之间的联系 用带有联系名的菱形框表示 并用直线将联系与相应的实体相连接 且在直线靠近实体的那端标上1或n等 以表明联系的类型 1 1 1 n或m n 若一个联系的某个参与者是全部的 则用双线将联系与该参与者相连 请按键 课程实体集 教师实体集及相互间的多对多联系 1 4E R模型的设计步骤 1 确定实体集和属性2 确定实体集间的联系 1 确定实体集和属性 作为属性的事物应符合的原则 除了复合属性 其他属性都不能具有需要描述的特性 属性不能与其它实体发生联系 符合上述原则的事物应作为属性 其余的应作为实体 课程类型与课程 xxxxxxx 课程类型作为属性 请按键 2 确定实体集间的联系 课程 教师和学生实体及及相互之间的联系 m p 请按键 2数据库设计步骤 2 1需求分析 2 2概念结构设计 2 3逻辑结构设计 2 4物理设计 2 5数据库实施 2 6数据库运行和维护 2 1需求分析 1 需求分析的任务及其工作2 高校管理系统的信息需求 1 需求分析的任务及其工作 任务 工作 教学管理子系统的信息需求 管理对象与存储信息 学生 学号 姓名 性别 年龄等 班级 班级号 班级名 人数等 教师 教师号 姓名 性别 职称 E mail地址 同一教师可有多个E mail地址 电话号码和家庭地址 城市 区 街道 邮政编码 等 课程 课程号 课程名 学分 周学时 课程类型 周数 等 专业 专业号 专业名 选修门数等 系 系号 系名等 分析课程 课程号 课程名 学分 周学时 课程类型 周数 等 其中 课程类型 共同限选课 专业选修课 选修人数上限 人数下限 或必修课 课程负责人 共同限选课 不分专业 面向全校学生的选修课 专业选修课 面向本专业学生的选修课 某一专业的学生只能选修自己专业的专业选修课 每个专业都规定了学生可以选修的专业选修课的门数 不同专业所规定的选修课门数是不同的 教学管理子系统中各对象间的联系 每个学生都属于一个班级 而一个班级可以有多个学生 每个班级属于一个专业 一个专业可以有多个班级 一个专业属于一个系 一个系可以有多个专业 一个教师属于一个系 一个系可以有多个教师 每个教师可教授多门课程 同一门课程可有不同的教师教授 但同一教师不能重复教授某门课程 教师在固定的时间和教室教授某门具体课程 每个学生可修读若干门课程 选修课或必修课 每门课程可有多个学生修读 对任何课程学生都可申请免修不免考 某个具体的学生参加某门课程的学习 应有一个固定的教师 主要负责管理教师的工资 岗位津贴 养老金 公积金 课时奖金 住房贷款以及医疗费报销等 管理对象与存储信息 教师 教师编号 姓名 性别 工龄 职称 基本工资 养老金 公积金等 课程 包括课程号 课程名 总课时等 职称 包括职称号 职称名 岗位津贴和住房贷款额等 被赡养人 包括姓名以及与教师的关系等 学校负责为被赡养人报销医药费 工资及福利管理子系统 工资及福利管理子系统中各对象间的联系 一个教师的被赡养人可有多个 而一个被赡养人仅被一个教师赡养 如果 夫妻双方都在学校工作 他们的被赡养人信息只能挂靠在其中某一人上 每个教师可教授多门课程 同一门课程可以有不同的教师教授 但同一个教师不能教授两门相同的课程 并假设教师在每个学期末都要接受学生的评估 而教师的课时奖金与评教等级有关 每个教师当前被聘任的职称是惟一的 而不同的教师可被聘同一职称 2 2概念结构设计 1 局部E R模型的设计2 全局E R模型的设计 2 3逻辑结构设计 1 全局E R模型转换成初始关系模型 2 规范化 满足第3范式 3 关系结构的定义 1 全局E R模型转换成初始关系模型的规则 E R模型中的一个常规实体集转换为一个关系模式 E R模型中的多值属性转换为一个关系模式 E R模型中的一个联系 非ISA联系 转换为一个关系模式 根据实际情况 将具有相同键的关系模式合并 E R模型中的一个常规实体集转换为一个关系模式 该关系模式的属性由原实体集中的各属性组成 关系模式的主关键字也就是原实体集的键 班级 班级号 班级名 人数 学生 学号 姓名 性别 年龄 职称 职称号 职称名 岗位津贴 住房贷款额 课程类型 类型号 类型名 周数 专业 专业号 专业名 选修门数 系 系号 系名 E R模型中的多值属性转换为一个关系模式 该关系模式的属性由多值属性及其相应实体的键组成 教师实体集中的E mail地址属性转换成的关系模式如下 Email 教师号 E mail地址 该关系模式的属性由与该联系相连的各实体集的键和联系的属性组成 该关系模式的主关键字则应根据实体集间的联系的不同类型分别考虑 1 1联系 与该联系相连的各实体集的键均可作关系模式的主关键字 1 n联系 关系模式的主关键字应是n端实体集的键 m n联系 关