关系型数据库设计与实体关系模型.ppt

1、第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,2,公司数据库实体关系图,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,3,数据库设计的步骤,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,4,实体关系模型与自然语言,“There are A in B. ”则可转换成“B has A. ” A 和 B 是实体类型 ，has 是关系类型 “There are many employees in every department. ”则可转换成“Every department has many employees. ”，employees 和 department是实体类型，h

2、as 是关系类型 “One employee works for only one department. ”，则employee和department是实体类型works-for是关系类型,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,5,实体关系模型与自然语言,“The A of B is C. ”如果 C是专有名词，则 B 是实体，A 是 B 和 C之间的关系类型 “The supervisor of John Smith is James Bong. ”，James Bong是一个专有名词，属于经理实体类型中的一个案例，而 John Smith 则属于员工实体类型中的一个案例，supervi

3、sor 则是关系类型，用来描述经理实体类型和员工实体类型之间的关联性,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,6,实体关系模型与自然语言,“The A of B is C. ”如果 C不是专有名词，则 A 是 B的属性 “The birthday of the employee is 06/30/1988. ”，因为 06/30/1988 不是专有名词，所以 birthday 是 employee 的属性,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,7,文法结构和实体关系模型对应原则,专有名词 (Proper Noun) 对应到实体 (Entity)，普通名词 (Common Noun) 则对应到

4、实体类型 (Entity Type) 形容词 (Adjective) 或形容词词组 (Adjective Phrase) 对应到实体类型上的属性 (Properties) 及物动词 (Transitive Verb) 对应到关系类型 (Relationship Type) 副词 (Adverb) 或副词词组 (Adverb Phrase) 对应到关系类型上的属性 (Properties),第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,8,实体和实体类型,实体类型在实体关系图中通常是以“长方形”表示,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,9,弱实体类型,没有主键的实体类型 弱实体类型的存在都必须完全

5、依附于其它的强实体类型 当该弱实体所依附的物主实体被删除时，此弱实体也会立刻被删除 其所依附的强实体类型，我们称之为确认物主(Identifying Owner) 弱实体类型与其确认物主间的关系类型又被称之为确认关系类型(Identifying Relationship Type) 在同一确认物主实体中，我们可利用鉴别元 (Discriminator) 的值区分不同的弱实体，此鉴别元即部分键(Partial Key),第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,10,员工和眷属之间的拥有关系,弱实体类型在实体关系图中通常是以“双线的长方形”表示 确认关系类型在实体关系图中通常是以“双线的菱形”表示

6、 部分键属性在实体关系图中通常是以“在属性名称下加虚底线的椭圆形”表示,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,11,实体类型的属性,每一个实体皆会藉由一组属性来描述该实体的特性 员工实体各个属性的表示法 员工实体e1之属性值,员工(身分证号码, 姓名, 生日, 年龄, 电话, 地址(城市, 街道), 薪水),第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,12,不同类型的属性,简单型属性 (Simple Attribute) ：当属性的值是单一而且不可分时 复合型属性 (Composite Attribute) ：当一个属性的值是由其它几个属性的值所组合而成时 多重值属性 (Multi-valued

7、 Attribute) ：当一个属性的值不是单元值，而是具有多重值时 推导型属性 (Derived Attribute) ：当一个属性的值可经由某种方式计算或由另一个属性推论而得时 键属性 (Key Attribute) ：当一个属性是实体类型中用来识别实体的属性时,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,13,员工实体类型的实体关系图,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,14,关系和关系类型,关系类型在实体关系图中通常是以“菱形”表示 关系是指几个实体间的连结 (Association) 关系类型则是指具有相同性质的关系所成的集合,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,15,二元关系类

8、型,关系类型牵涉到两个不同的实体类型 管理二元关系类型的案例,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,16,二元关系类型,工作于二元关系类型的案例,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,17,高次元关系类型,关系类型所牵涉的实体类型超过两个以上时 供应三元关系类型的案例,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,18,递归关系类型,实体类型参与同一个关系类型不只一次时 直属上司递归关系类型的案例,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,19,递归关系类型,婚姻 递归关系类型的案例,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,20,关系类型的属性,在关系类型中，亦可以有描述性的属性存在 在管理关系类

9、型中，利用到职日属性来描述某位员工开始任职于某部门的日期,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,21,关系类型的属性,参加二元关系类型的工作时数属性案例,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,22,关系类型的各种限制,基数比例限制(Cardinality Ratio Constraints) 一对一(One-to-one Relationship，1：1) 一对多(One-to-many Relationship，1：N) 多对一(Many-to-one Relationship，N：1) 多对多(Many-to-many Relationship，M：N) 参与限制(Participat

10、ion Constraint) 全部参与(Total Participation) 部分参与(Partial Participation) 结构性限制(Structure Constraint) 利用一个 (Min, Max) 有序对来表示,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,23,基数比例限制,基数比例限制是用来限制此关系类型的“最大基数”(Maximum Cardinality) 管理关系类型是属于一对一关系 工作于关系类型则是属于多对一 (一对多) 关系 参加关系类型则是属于多对多关系,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,24,参与限制,参与限制则是用来限制此关系类型的“最小基数

11、”(Minimum Cardinality) 员工实体类型参与管理关系类型是属于部分参与关系 实体关系图中通常是以“单线”连接实体类型和关系类型表示 部门实体类型参与管理关系类型是属于全部参与关系 实体关系图中通常是以“双线连接实体类型和关系类型表示,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,25,结构性限制,基数比例限制和参与限制这两种限制又可合称为结构性限制 表示法的优点是可以清楚且精确地表示出各种基数比例限制和参与限制 对基数比例限制而言，当 Max 1 时，则表示“多”的关系，当 Max = 1 时，则表示“1”的关系 对参与限制而言，当 Min = 0 时，则表示部分参与，当 Min

12、0时，则表示全部参与,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,26,使用结构性限制表示法,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,27,设计实体关系图时常犯的错误,扇型陷阱(Fan Trap) 扇型陷阱通常发生在各个实体类型之间存在着数个一对多关系，这时候就可能使得数据库设计者对于实体间的关系产生混淆 断层陷阱(Chasm Trap) 断层陷阱通常发生在各个实体类型之间应该存在的关系，实际上根本是不存在的，也就是说在两个实体间根本无法找到一条路径来连接,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,28,扇型陷阱,一位教师可以教授多位学生 一位教师可以讲授多门课程 一个课程可以有多位学生选修 含扇型

13、陷阱的学生、教师、课程实体关系图,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,29,扇型陷阱,学生实体、教授关系、教师实体、讲授关系和课程实体案例,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,30,扇型陷阱,正确的学生、教师、课程实体关系图,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,31,扇型陷阱,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,32,断层陷阱,一位学生可以选修多门课程 每一位学生可以购买多本教科书 含断层陷阱的学生、课程、教科书实体关系图,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,33,断层陷阱,教科书实体、购买关系、学生实体、选修关系和课程实体案例,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,34

14、,断层陷阱,不含断层陷阱的学生、课程、教科书实体关系图,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,35,断层陷阱,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,36,实体关系图的各种图形符号,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,37,加强型实体关系模型,沿用所有的实体关系模型的观念 超类别 (Superclass) 和子类别 (Subclass) 特殊化 (Specialization) 和一般化 (Generalization) 种类 (Categories) 属性继承 (Attribute Inheritance),第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,38,超类别和子类别,将某些实体类别更

15、进一步地区分成若干个有意义的子群组 员工 (Employee) 实体类别可以进一步地区分成秘书 (Secretary)、工程师 (Engineer)、技师 (Technician) 或管理者 (Manager) 员工称为这些子群组的一个超类别 (Superclass) 秘书、工程师、技师或管理者都可称为是员工的一个子类别 (Subclass) 称为超类别 / 子类别关系(Superclass / Subclass Relationships) 称为“是”IS-A关系 (IS-A Relationships),第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,39,特殊化 (Specialization)

16、,将一个超类别区分成数个子类别的过程 是一种由上而下 (Top Down) 的处理过程 强调各实体类型之间的差异性 尚未经过特殊化处理的员工实体类型,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,40,特殊化 (Specialization),经过特殊化处理后的员工实体类型,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,41,一般化 (Generalization),将拥有共同特征的数个类别聚合成一个超类别，而原始的各个类别变成为这个超类别其中一个子类别的过程 是一种由下而上 (Bottom Up) 的处理过程 强调各实体类型之间的共同性 尚未经过一般化处理的秘书、工程师和推销员实体类型,第六章 关系型数

17、据库设计与实体关系模型,42,一般化 (Generalization),经过一般化处理的秘书、工程师和推销员实体类型,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,43,特殊化和一般化的限制,非连结限制 (Disjointness Constraint) 非连结 (Disjoint)限制，以“ d 连接表示 重迭 (Overlapping)限制，以“ o 连接表示 完全限制 (Completeness Constraint) 全部特殊化 (Total Specialization) ，以“双线连接表示 部份特殊化 (Partial Specialization) ，以“单线连接表示,第六章 关系型数

18、据库设计与实体关系模型,44,特殊化和一般化的限制,限制每一个员工最多只能担任一种职务时 经过特殊化处理后三个子类别之间是部份 (Partial) 且非连结 (Disjoint) 的,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,45,特殊化和一般化的限制,允许某些员工可同时担任秘书、工程师或推销员两种以上不同的职务时 经过特殊化处理后三个子类别之间是全部 (Total) 且重迭 (Overlapping) 的,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,46,特殊化和一般化的限制,限制每一个员工不是秘书就是工程师或推销员，亦即只能是这三种子类别中的一种职务，而且每一个员工最多只能担任一种职务时 经过特

19、殊化处理后三个子类别之间是全部 (Total) 且非连结 (Disjoint) 的,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,47,特殊化和一般化的限制,没有限制每一个员工一定是秘书、工程师或推销员，亦即可以担任这三种子类别以外的职务，而且允许某些员工可同时担任秘书、工程师或推销员两种以上不同的职务时 经过特殊化处理后三个子类别之间是部份 (Partial) 且重迭 (Overlapping) 的,第六章 关系型数据库设计与实体关系模型,48,点阵和共享子类别,阶层型式或点阵型式当一个子类别的实体类型中也可以拥有自己的子类别时 阶层型式(Hierarchy Form) 每一个子类别限制只能隶属于某一个超类别时称之，即所谓单一继承 (Single Inheritance) 点阵型式(Lattice Form)每一的子类别可以隶属于多个超类别时称之，即所谓多重继承 (Multiple Inheritance) 共享子类别(Shared Subclasses) 一个子类别同时隶属于一个以上的超类别时 子类别不仅会继承其直接超类别 (Direct Superclass) 的所有属性，同时