Part 4 - 2 数据库设计——ER模型
er 概念模型 逻辑模型 物理模型
一、er模型概念ER模型是实体-关系模型的简称，ER模型是由彼得·钱（Peter Chen）在1976年提出的。
ER模型是一种面向概念设计的数据模型，用来描述现实世界中的数据和数据之间的关系。
ER模型通过抽象化的方式，利用实体、属性和关系来描述现实世界中的问题。
而且ER模型是一种高层数据模型，可以用来进行需求分析和概念设计，为进一步的逻辑设计和物理设计提供指导。
二、er模型逻辑模型ER模型逻辑模型是在概念模型的基础之上发展而来的，它在概念模型的基础上增加了一些逻辑上的约束。
在ER模型逻辑模型中，实体的属性和关系的属性可以被分解为更加具体的属性，实体与实体的关系可以用外键来实现。
逻辑模型相对于概念模型来说，更加接近于面向计算机系统的设计和实现。
三、er模型物理模型ER模型物理模型是在逻辑模型的基础上发展而来的，它是最接近于实际数据库的设计。
ER模型物理模型是根据不同的数据库管理系统（DBMS）而灵活变化的，不同的DBMS对ER模型支持的程度和方式都有所不同。
ER模型物理模型主要是根据数据库的实际存储结构来设计，它需要考虑到数据的存储和检索效率，以及数据库的安全性和一致性。
四、er模型概念模型与逻辑模型的关系1. 概念模型是以现实世界为基础来描述数据和数据之间的关系，它是一个高层次的抽象。
而逻辑模型是在概念模型的基础上，根据计算机系统的需求和实际情况，对概念模型进行了逻辑上的约束和具体化。
2. 概念模型更加注重数据之间的关系和语义，不涉及到具体的实现细节。
而逻辑模型则需要考虑到数据的存储和检索效率，以及数据的一致性和安全性。
3. 概念模型是面向概念设计的，用来进行需求分析和概念设计。
而逻辑模型是面向计算机系统的设计和实现，它需要考虑到数据库管理系统的实际情况和限制。
五、er模型逻辑模型与物理模型的关系1. 逻辑模型是在概念模型的基础上发展而来的，它是更加具体和适合计算机系统的设计和实现的。
数据库设计及ER图
数据库设计及ER图1.数据库设计流程数据库作为数据的一个容器,不但对程序的performance有很大的影响,而且对应用程序的扩展有非常大的影响.所以对应用程序来说,一个具有良好设计的数据库是非常重要的.那么如何才能设计出性能好,又支持扩展的数据库呢?这是我们大家都要去探索的问题.现在有很多版本的数据库设计的流程.然而这也只是目前阶段能设计出一个比较好的数据库的一个途径.更好更优的数据库设计流程是我们追求的目标.但是现在,我们先来了解下目前阶段标准的数据库设计流程.以助于我们在开发应用程序的时候能用到.先来看下一张数据设计流程图上图是数据库设计一个比较标准的流程图.我们就针对这个流程来讲解数据库设计各个阶段.需求分析阶段１我们在需求阶段注意两点:1:考虑到可能的扩充和修改,是设计能易于修改和扩展2:强调客户参与:目的有几个:更好的理解客户的需求,了解客户的对程序安全性和完整性的要求,以及用户的处理需求.概念结构设计阶段在这个阶段我们要设计出能真实反应客观事物的模型,同时让设计的模型能易于理解,易于扩展,能方便的向其他数据库转移.逻辑结构设计1:作为对象信息的属性,必须具有原子性的.也就是.我们在画ER图的时候,对象间的关系必须是实体之间的关系,不能是属性和实体的关系.2:确定数据之间的依赖关系(要极小化出来各个关系,消除冗余),同时要按照数据依赖理论对关系模型进行检查.数据库物理设计阶段数据的存储结构以及配置数据库实施阶段定义数据库的结构,数据的装载,以及数据库的试运行.数据库运行和维护阶段要注意数据的转储和恢复,数据库的安全性和完整性控制.数据库的性能的监督,分析和改造以及数据库的重构2.数据库设计范式第一范式（1NF）：在关系模式R中的每一个具体关系r中，如果每个属性值都是不可再分的最小数据单位，则称R是第一范式的关系。
例：如职工号，姓名，电话号码组成一个表（一个人可能有一个办公室电话和一个家里电话号码）规范成为1NF有三种方法：一是重复存储职工号和姓名。
数据库设计中的ER模型与关系模型转换实战教程
数据库设计中的ER模型与关系模型转换实战教程数据库设计是构建和管理现代软件系统的关键组成部分。
在设计数据库时，ER（实体关系）模型和关系模型是两种常用的方法。
ER模型为我们提供了一种图形化的方式来表示系统中存在的实体、实体间的关系和属性。
而关系模型则是以表格的形式来表示这些实体、关系和属性。
本文将介绍如何将ER模型转换为关系模型的实际步骤。
1. 分析需求在开始转换ER模型为关系模型之前，首先需要对数据库的需求进行详细的分析。
这包括确定系统中存在的实体、实体间的关系以及它们各自的属性。
2. 标识实体根据需求分析，将每个实体标识出来。
实体可以是现实世界中的对象、人或组织，也可以是抽象的概念。
3. 标识属性对于每个实体，确定其属性。
属性是实体的特征或描述，可分为主属性和次属性。
主属性是唯一标识实体的属性，次属性则是描述实体的其他属性。
4. 确定关系确定每个实体间的关系。
关系可以是一对一、一对多或多对多的。
一对一关系表示两个实体之间存在唯一的联系；一对多关系表示一个实体可以对应多个实体；多对多关系表示多个实体之间存在多个联系。
5. 构建ER模型根据上述分析结果，使用实体关系图（ER图）工具，如UML或ERWin，构建ER模型。
ER模型由实体、关系和属性构成的图形化表示。
6. 转换关系模型将ER模型转换为关系模型的过程也称为规范化。
关系模型是以表格的形式表示实体、关系和属性的。
7. 创建表格根据ER模型中的实体和属性，为每个实体创建一个表格，并将每个属性作为表格中的列。
8. 确定主键为每个表格确定主键。
主键是能够唯一标识表格中每个记录的属性。
常见的主键类型包括单一属性主键、复合主键和自增主键。
9. 连接关系将ER模型中的关系转换为关系模型中的外键。
外键是一个属性，它引用了其他表格中的主键。
10. 创建索引根据查询需求确定要创建的索引。
索引可以加快数据的检索速度。
11. 规范化数据库对数据库进行规范化是优化数据库设计的一种重要方法。
数据库设计中的ER模型介绍与应用
数据库设计中的ER模型介绍与应用数据库是应用程序中非常重要的一部分，对于企业来说，数据库是财富的积累和管理的重要手段。
在现代化企业信息化建设过程中，数据库的设计显得尤为重要。
ER模型是数据库设计中最流行和最常用的建模方法之一。
下面将逐步介绍ER模型的基本概念、关系对象、ER图以及实体关系设计。
一、基本概念1.1 数据模型数据模型是指对某一事物的相关数据进行的抽象和描述。
在数据库设计中，数据模型是结构化描述实体、联系、属性及它们之间关系的一种方法。
1.2 ER模型ER模型是一种基于实体关系的数据模型。
其核心概念是实体、属性、关系和联系。
这些概念构成了一个数据库系统的基本结构。
这个模型最早是由彼得·钱伯斯于1975年在一篇论文《实体类型和实体关系之图形表示法》中提出的。
1.3 实体(Entity)在ER模型中，实体是指一类现实世界中的对象或概念，其在该类中具有一定的独立性，可以由一个单一的或多个属性来描述。
例如，在一个学生信息管理系统中，学生就是一个实体，其属性可以包括姓名、性别、出生日期、学号等。
1.4 属性(Attribute)属性是指实体具有的特征或性质。
一个实体可以拥有一个或多个属性，属性可以比较简单，也可以非常复杂。
属性还可以用来描述一个实体在现实世界中的状态。
在上述学生信息管理系统中，姓名、性别、出生日期和学号都可以看作是学生的属性。
1.5 关系(Relationship)关系是指实体之间的某种联系或关联。
它是指两个实体之间或多个实体之间的静态或动态连接。
例如，在一个课程成绩管理系统中，学生和课程之间就存在着学生选课这种关系。
1.6 联系(Relationship Instance)联系的实例是指一种具体的关系，即一个实体和另一个实体之间的实际关联。
例如，在学生选课管理系统中，具体的某个学生选了某门课程就是一个联系的实例，它体现了这两个实体之间的关系。
二、关系对象在ER模型中，关系对象主要包括实体、属性、关系三种。
数据库系统E-R图设计知识点汇总
数据库系统E-R图设计知识点汇总数据库系统 ER 图设计知识点汇总在数据库系统的设计中，ER 图（EntityRelationship Diagram，实体联系图）是一种非常重要的工具。
它能够帮助我们清晰地理解和描述系统中各个实体之间的关系，为数据库的构建提供坚实的基础。
下面就让我们一起来详细了解一下数据库系统 ER 图设计的相关知识点。
一、ER 图的基本概念ER 图主要由实体、属性和联系这三个要素组成。
实体是指具有独立存在意义的事物，比如“学生”“课程”“教师”等。
在 ER 图中，实体通常用矩形来表示。
属性则是用来描述实体的特征，比如学生的“学号”“姓名”“年龄”等。
属性在 ER 图中用椭圆来表示。
联系反映了不同实体之间的关系，比如学生与课程之间的“选课”关系。
联系在 ER 图中用菱形来表示，并在菱形中标注联系的名称。
二、ER 图中的实体类型实体可以分为强实体和弱实体。
强实体是指不依赖于其他实体而独立存在的实体，其标识符完全由自身的属性决定。
弱实体则是依赖于其他强实体而存在的实体，它的标识符部分或全部来自于其所依赖的强实体。
三、ER 图中的联系类型联系主要有一对一（1:1）、一对多（1:N）和多对多（M:N）这三种类型。
一对一联系，例如一个人只有一个身份证，一个身份证只对应一个人。
一对多联系，比如一个班级有多个学生，而一个学生只能属于一个班级。
多对多联系，像学生和课程之间，一个学生可以选择多门课程，一门课程也可以被多个学生选择。
四、ER 图的绘制原则在绘制 ER 图时，需要遵循一些原则，以确保图形的清晰和准确。
首先，要明确系统的需求，准确识别出实体、属性和联系。
其次，尽量简化图形，避免出现过于复杂的关系，使读者能够一目了然。
同时，要确保实体和联系的名称具有明确的含义，能够准确反映其代表的对象和关系。
五、ER 图到关系模式的转换这是将 ER 图转化为数据库中可实现的关系模式的关键步骤。
对于实体，通常将其转换为一个关系表，表的列就是实体的属性。
《数据库系统原理》第二章 数据库设计和ER模型
第二章数据库设计和ER模型学习目的与要求：本章总的目的要求是了解和掌握数据库应用系统设计的全过程。
首先掌握ER模型和关系模型的基本概念，然后掌握概念设计中ER模型的设计方法，逻辑设计中ER模型向关系模型转换方法。
考核知识点与考核要求2.1数据库系统生存期（领会）2.2ER模型的基本概念（综合应用）2.3关系模型的基本概念（综合应用）2.4ER模型到关系模型的转换规则（综合应用）2.5ER模型实例分析（简单应用）2.6增强ER模型（简单应用）从软件生存期谈起软件生存期：是指从软件的规划、研制、实现、投入运行后的维护、直到它被新的软件所取代而停止使用的整个期间。
它包括六个阶段：( 规需设编试运维 )(1)规划阶段(2)需求分析阶段(3)设计阶段(4)程序编制阶段(5)调试阶段(6)运行维护阶段2.1 数据系统生存期1.什么叫数据库系统生存期？我们把数据库应用系统从开始规划、设计、实现、维护到最后被新的系统取代而停止使用的整个期间，称为数据库系统生存期。
2.这个生存期一般可划分成以下七个阶段：规划、需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、实现、运行维护。
２.2 ER模型的基本概念1.ER模型的基本元素实体、联系和属性2.属性的分类(简单属性和复合属性、单值属性和多值属性、存储属性和派生属性)3.联系的设计4.ER模型的操作（分裂、合并和增删）5.采用ER模型的数据库概念设计步骤采用ER方法进行数据库概念设计分成三步进行：首先设计局部ER模式然后把各局部ER模式综合成全局ER模式最后对全局ER模式进行优化2.3 关系模型的基本概念１.关系模型定义：用二维表格结构表示实体集、外键表示实体间联系的数据模型称为关系模型。
2.基本术语有：字段(属性)、字段值(属性值)、记录(元组)、二维表格(元组集合、关系或实例)。
在这里，括号中的表述为关系模型中的术语。
它与表格中术语可以一一对应。
还有，关系中属性个数称为元数，元组个数为基数。
er模型是数据库物理结构的设计工具
er模型是数据库物理结构的设计工具以ER模型是数据库物理结构的设计工具为标题，本文将从以下几个方面对ER模型进行阐述。
一、什么是ER模型ER模型（Entity-Relationship Model）是一种用于描述和设计数据库的模型，它通过实体、关系和属性之间的关系来描述现实世界中的信息。
ER模型图是ER模型的可视化表示，包括实体、关系和属性的图形符号。
二、ER模型的基本元素1. 实体（Entity）：实体是现实世界中的一个独立对象，可以是具体的人、物或概念。
在ER模型中，实体用矩形框表示，框内写上实体的名称。
2. 属性（Attribute）：属性是实体的特性或描述，用于描述实体的各个方面。
属性可以是简单属性或复合属性，用椭圆形表示，写在实体的矩形框中。
3. 关系（Relationship）：关系是实体之间的联系，用菱形表示，写在关系线上。
关系可以是一对一、一对多或多对多的关系。
三、ER模型的设计步骤1. 确定需求：首先要明确数据库的需求，了解用户对数据库的功能和约束要求。
2. 识别实体：根据需求，识别出系统中的实体，将其表示为ER模型中的实体。
3. 确定属性：确定每个实体的属性，并将其表示为ER模型中的属性。
4. 确定关系：确定实体之间的联系和关系，并将其表示为ER模型中的关系。
5. 完善模型：对模型进行优化和完善，如添加必要的约束条件、选择适当的关系类型等。
6. 生成物理结构：根据ER模型生成数据库的物理结构，包括数据表、字段、索引等。
四、ER模型的优势1. 可视化：ER模型使用图形符号表示实体、属性和关系，直观易懂，便于理解和沟通。
2. 规范化：ER模型遵循一定的规范化原则，能够消除数据冗余和不一致性，提高数据的一致性和可靠性。
3. 易于维护：ER模型将数据库的结构和逻辑分离，使得数据库的修改和维护更加方便快捷。
4. 易于扩展：ER模型对数据库的扩展具有良好的支持，可以轻松地添加新的实体、属性和关系。
数据库设计及ER模型
数据库设计及ER模型数据库设计1．第⼀范式(确保每列保持原⼦性)基本的范式，保证数据库表中的所有字段都不可再分解。
2．第⼆范式(确保表中的每列都和主键相关)在第⼀范式的基础上，第⼆范式需要表中的每⼀个字段都和主键相关，也就是说只能存在⼀种类型的数据。
不可把多种类型数据放在⼀个表中。
3．第三范式(确保每列都和主键列直接相关,⽽不是间接相关)在满⾜前两个范式的基础上，第三范式需要确保数据表中的每⼀列数据都和主键直接相关，⽽不能间接相关。
1.1第⼀范式错误：表中的字段还可以再次分解，再拆。
正确：表中字段不可以再分解。
第⼆范式 错误：表中订单号和商品id是主键，表中的字段没有和所有主键关联，再拆分正确：表中的⽆关联的字段重新创建表，每⼀个表中的所有字段都和主键相关联第三范式错误：表中的客户信息和商品信息⽆直接关联，再拆再拆：将间接关联的信息再创建表，每个表的字段信息都是直接关联的最终实现的⽬标E-R模型E-R模型的基本元素是：实体、联系和属性实体：现实⽣活中任何可以被认知，区分的事物。
联系：实体之间的关系，可以⼀点⼀，⼀对多哟，多对多。
属性：实体的某⼀特性称为属性。
关系也是⼀种数据，需要通过⼀个字段存储在表中1、⼀对⼀：⼀对⼀关系是最好理解的⼀种关系，主键可以设置为在两个表中的任意⼀个表在数据库建表的时候可以将⼈表的主键放置与⾝份证表⾥⾯，也可以将⾝份证表的主键放置于⼈表⾥⾯2、⼀对多：主键应存放在多的表中1端是⽗亲，多端是⼉⼦，所以多端具有1端的属性，也就是说多端⾥⾯应该放置1端的主键，那么学⽣表⾥⾯应该放置班级表⾥⾯的主键3、多对多：新建⼀张表C，这个表只有两个字段，⼀个⽤于存储A的主键值，⼀个⽤于存储B的主键值对于多对多关系，需要转换成1对多关系，那么就需要⼀张中间表来转换，这张中间表⾥⾯需要存放学⽣表⾥⾯的主键和课程表⾥⾯的主键，此时学⽣与中间表⽰1对多关系，课程与中间表是1对多关系，学⽣与课程是多对多关系。
数据库设计与E-R模型知识点
数据库系统生存期可以划分为规划阶段、需求分析阶段、概念设计阶段、逻辑设计阶段、物理设计阶段、实现阶段和运行与维护阶段。
数据库系统概念设计阶段的基本工具是实体联系模型（E-R 模型）。
E-R模型的基本元素为：实体、联系和属性。
实体是一个数据对象，指应用中可以区别的客观存在的事物。
在E-R模型中，实体用方框表示，方框内注明实体的命名。
联系表示一个或多个实体之间的关联关系。
在E-R模型中，联系用菱形表示，并用线段将其与相关的实体边接。
实体的某一特性称为属性。
在一个实体中，能够唯一标识实休的属性或属性集称为实体标识符。
在E-R模型中，属性用椭圆形框表示，加下画线的属性为标识符。
通常，实体的命名采用某个名词（如学生、课程等），联系的命名采用某个动词（如选修、讲授等）。
一个联系涉及的实体集个数，称为该联系的元数或度数。
通常，同一个实体集内部实体之间的联系称为一元联系（也称为递归联系）；两个不同实体集或实体之间的联系称为二元联系；三个不同实体集或实体之间的联系称为三元联系。
以此类推。
两个实体型之间的联系可以分为以下3类：一对一联系（1：1）。
如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中最多有一个（也可以没有）实体与之联系，反之亦然，则称实体集A与实体集B具有一对一联系。
记为1：1。
一对多联系（1：N）。
如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有N个实体（N>=0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体A中最多只有一个实体与之联系，则称实体集A与实体集B有一对多联系，记为：1：N。
多对多联系（M：N）。
如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有N个实体与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中也有M个实体与之联系，则称实体集A与实体集B具有多对多联系，记为M：N。
在E-R模型中，实体通过一组属性来表示，而属性是实体集中每个成员具有的性质描述。
根据属性取值的不同将其划分为简单属性、复合属性、单值属性、多值属性、NULL属性和派生属性等：简单属性：指它们不能再划分为更小的部分，如课程名。
数据库设计中的关系模型与ER模型
数据库设计中的关系模型与ER模型在数据库设计中，关系模型和实体-关系（ER）模型是两种常用的模型，用于描述和规划数据库结构。
关系模型是一种基于表格的模型，而ER模型则强调实体、关系和属性之间的关系。
一、关系模型关系模型是最常见和广泛使用的数据库模型之一。
它基于数学关系理论，通过表格的形式来表示数据之间的关系。
关系模型主要由以下几个要素组成：1. 表格（关系）：关系模型使用表格来存储数据，每个表格表示一个实体集。
表格由行和列组成，行代表元组（实体的一个具体实例），列代表属性。
2. 元组（tuple）：元组是表格中的行，代表了一个具体的实体实例，每个元组的属性值对应该实体的属性值。
3. 属性（attribute）：属性是元组的列，表示实体的某个特征。
4. 关键字（primary key）：关键字是表格中的一个属性或属性组合，用于唯一标识一个元组。
5. 外键（foreign key）：外键是关系模型中不同表格之间的关系，它通过引用其他表格的关键字来建立关联关系。
6. 组合关系（composite relationship）：组合关系是关系模型中的一种关系类型，用于建立多个实体之间的关联关系。
关系模型的优点是结构清晰、容易理解和维护，数据操作相对简单。
但它也有一些限制，例如对复杂关系的处理不够灵活，无法表达实体之间的继承关系等。
二、实体-关系（ER）模型实体-关系（ER）模型是由彼得·钱（Peter Chen）在1976年提出的，它通过实体、关系和属性之间的图形表示来描述数据库结构。
1. 实体（entity）：实体代表现实世界中的一个具体事物，可以是一个对象、人、地点等。
实体在ER模型中用矩形表示。
2. 属性（attribute）：属性是实体的特征或性质，用椭圆形表示。
3. 关系（relationship）：关系表示实体之间的联系，可以是一对一、一对多或多对多等。
关系在ER模型中用菱形表示。
4. 箭头（cardinality）：箭头表示实体之间的关系类型，如一对一关系、一对多关系等。
数据库设计实训学习总结ER模型与关系数据库设计
数据库设计实训学习总结ER模型与关系数据库设计在数据库课程的学习过程中，我参与了一次数据库设计实训，通过此次实训了解了ER模型与关系数据库设计的相关知识，并且实践了数据库设计的流程与方法。
本文将对这次实训进行总结与回顾。
1. 实训背景介绍本次实训的目标是设计一个学生选课系统的数据库。
这个数据库需要包含学生、课程、教师等多个实体，并且要记录学生的选课信息、教师的授课信息等。
实训主要分为ER模型设计和关系数据库设计两个阶段。
2. ER模型设计在ER模型设计阶段，我们首先对系统的实体进行了分析与抽象，然后绘制了ER图。
ER图通过实体、属性和关系之间的联系来描述系统的结构。
在绘制ER图时，我们使用了UML(Unified Modeling Language)的符号与标记来表示实体、属性、关系和关系属性等。
通过ER图，我们可以直观地了解系统中各实体之间的联系以及它们的属性。
在这次实训中，我们对学生、课程和教师这三个实体进行了详细的分析，并确定了它们之间的关系。
例如，学生和课程之间是多对多的关系，因为一个学生可以选择多门课程，同时一个课程也可以被多个学生选择。
另外，学生和教师之间是一对多的关系，因为一个教师可以教授多个学生，但一个学生只能由一个教师负责。
通过这种方式，在ER模型设计阶段，我们明确了各实体之间的关系，并确定了它们之间的联系。
3. 关系数据库设计在ER模型设计完成后，我们需要将其转化为关系数据库。
关系数据库使用表格的形式来存储数据，并且通过表格之间的关系来表示实体之间的联系。
在关系数据库设计阶段，我们将实体、属性和关系映射到关系模式中，并确定主键和外键的定义。
在这个学生选课系统中，我们创建了三个关系表，分别用于存储学生、课程和教师的相关信息。
在关系数据库设计中，我们需要考虑数据的完整性与一致性。
为了保证数据的完整性，我们对表格中的属性进行了数据类型、约束和默认值的设置。
同时，我们还为每个表格设置了主键和外键，以保证数据的一致性和关系的正确性。
第二章 数据库设计和ER模型复习重点
第二章数据库设计和ER模型要求、目标：理解数据库系统生存期的七个阶段；掌握ER图的基本概念和ER 图设计方法；理解关系模型的基本概念，掌握三类完整性规则；掌握ER模型到关系模型的转换方法。
一、单选题（一）数据库系统生存期1、在数据库规划阶段，包括在数据字典中数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程。
2、将数据库应用系统从开始规划、设计、实现、维护到最后被新的系统取代而停止使用的整个期间，称为数据库系统的生存期。
3、数据字典是对数据描述的集中管理。
4、表示数据库的概念模型一般使用ER图。
5、采用ER模型进行数据库的概念设计，可以分成三步进行，下列正确的是先设计局部ER 模型，然后合成全局模型，最后进行整体优化。
6、在数据库设计中，将E-R图转换成关系数据模型的过程属于逻辑设计阶段。
7、将概念模型转换逻辑模型是数据中逻辑设计阶段的主要步骤之一。
（二）ER模型的基本概念8、ER模型中所指的实体一般是实体集。
9、一个联系涉及到的实体集个数，称为该联系的度数。
10、下列不属于全局ER模型的优化目的的是优化存储结构。
11、实体联系模型（ER模型）的基本元素是实体、联系、属性。
12、联系类型的约束限制了参与联系的实体的数目，下列是联系类型约束的是Ⅰ.基数约束；Ⅱ.参与约束。
（三）关系模型的基本概念13、关系中元组在组成主要的属性上不能有空值。
14、关系模式是对关系的描述，一般表示为关系名（属性名1，属性名2，…，属性名n）。
15、已知有关系表R（如下表所示），其元数和基数正确的是元数为6，基数为3.16、表中可以唯一确定一个元组（一个记录）的某个属性组（字段组）称为主键。
17、下列哪个不可以为空主键。
18、区别一个元组与另一个元组靠的是元组的属性而不是顺序，所以关系中的元组没有先后顺序。
19、若某个属性组不是关系A的主码，但它是另一个关系B的主码，则称属性或属性组称为关系A的外键。
20、现有一个公司员工记录表，如下表所示内容，如果想以员工号为查询元组的标志，那么21、有一个关系：学生（学号、姓名、系别），规定学号的值域是8个数字组成的字符串，这一规则属于用户自定义完整性约束。
ER概念模型
6. ER图的设计实例1
✓涉及的实体及属性如下：
12
✓实体间的联系如下：
m n 指导
1 m
分数 选修
n
n 授课 地点
时间
13
6. ER图的设计实例1
✓ 若实体的属性太多，可如何简化ER图？
可在ER图中只画实体间的联系（联系上的属性要画），而实体及属 性用另一个图表示。
学生 m n
指导
1
综合成全局ER图。合并步骤：
❖ 合并局部ER图，消除冲突（属性、命名冲突等） ，生成初步ER图。
10
6. ER图的设计实例1
教学活动思考：某学校计算机系的教学管 理ER图的建立实例，并回答以下问题：
1. 有哪些实体？ 2. 实体间有哪些联系？各联系是什么类型？ 3. 若实体的属性太多，可如何简化ER图？
❖ 学生的属性：学号、姓名、年龄、性别、系、专业等； ❖ 产品的属性：产品编号、产品名、规格等
5
3. ER图的基本要素
③ 联系(relationship)
现实世界中事物内部以及事物之间的联系。 在信息世界中反映为实体内部的联系和实体之间的
联系。
❖ 实体内部的联系（一元联系） ❖ 两个实体间的联系（二元联系）--重点理解 ❖ 多个实体间的联系（多元联系）
4
3. ER图的基本要素
① 实体(Entity)
是现实世界中任何可以被认识、区分的事物。 实体可以是人或物，可以是实际的对象，也可以是抽
象的概念（如事物之间的联系）
❖ 在学校：学生、课程、教师、选课、班委等； ❖ 某企业集团：工厂、职工、产品等
② 属性(attribute)
实体所具有的特性。 一个实体可以有若干属性来描述。
数据库ER图模型
基本概念
实体型(Entity Type)
实体名与其属性名集合共同构成实体型 例，学生（学号、姓名、年龄、性别、系、年级） 注意实体型与实体（值）之间的区别，后者是前 者的一个特例 如(9808100，王平，21，男，计算机系，2)是一 个实体
实体集(Entity Set)
同型实体的集合称为实体集 如全体学生
需求分析
ER模型 模型 /ODL
概念数据库设计
逻辑数据库设计
物理数据库设计
基本概念
历史
Ｅ-Ｒ模型：Entity-Relationship Model 1976年，P.P.S.Chen提出Ｅ-Ｒ模型，用Ｅ-Ｒ图来 描述概念模型
观点
世界是由一组称作实体 实体的基本对象和这些对象之 间的联系 联系构成的
属性的类型
派生（Derived）属性与基属性
可以从其他相关的属性或实体派生出来的属性值 如学生（学号，姓名，平均成绩），选课（学号， 课程号，成绩），则平均成绩可由学生所选课程 的总成绩除以课程总数来得到。称平均成绩为派 生属性，而成绩为基属性，或存储属性 数据库中，一般只存基属性值，而派生属性只存 其定义或依赖关系，用时再从基属性中计算出来
课程
学号
课程号
成绩
多个角色
学生
选修
课程
学生
参加
项目
多个角色
学生
选修
课程
参加
项目
多个角色
学生
班长
学生
学生
班长
设计实例
考虑一个学校数据库，它要存储以下信息：教 师有教工号、教工名、职称；项目有项目号、 项目名称、项目类型、起始年份、资助额；学 生有学号、学生名、年龄、学位。一个教工可 以负责多个项目；每个项目只能有一个负责人； 一个老师可以参与多个项目；一个学生只能参 与一个项目；一个项目可以有多个学生和老师 参与。
数据库的数据模型与ER设计
数据库的数据模型与ER设计在计算机科学领域中，数据库是组织、存储和管理数据的关键工具。
为了有效地组织和处理数据，需要使用适当的数据模型和实体关系（ER）设计。
本文将探讨数据库的数据模型以及如何进行ER设计。
一、数据模型数据模型是描述数据、数据关系和数据语义的概念化工具。
它提供了一种方式来组织和表达实际世界中的信息。
常见的数据模型包括层次模型、网状模型和关系模型。
1. 层次模型层次模型是最早出现的数据模型之一，它以树形结构组织数据，其中每个数据记录都有一个父节点和零个或多个子节点。
这种模型适用于组织结构化数据，但它的局限性在于不适合表达多对多关系和循环关系。
2. 网状模型网状模型是一种复杂的数据模型，它通过指针来表示数据之间的关系。
数据记录可以有多个父节点和多个子节点，这种灵活性允许表达更复杂的关系。
然而，网状模型的操作和维护较为困难，因为需要处理复杂的指针结构。
3. 关系模型关系模型是当前主流的数据模型，它使用表格和关系来组织数据。
关系模型具有简单且直观的结构，可以方便地进行查询和操作。
每个表格都包含多个行和列，每行表示一个数据记录，每列表示一个属性。
通过定义关系和主键，可以建立表格之间的联系。
二、ER设计实体关系（ER）设计是指通过建立实体、属性和关系来描述一个系统中的实际对象和它们之间的联系。
ER模型是一种概念模型，用于描述系统的结构和语义。
1. 实体实体是指现实世界中的具体或抽象对象，可以是一个人、一个地方、一个物体或一个概念。
在ER设计中，每个实体都具有属性，用于描述实体的特性。
2. 属性属性是指实体的特征或描述。
每个实体可以有多个属性，属性可以为字符串、数字、日期等类型。
属性可以用于识别和区分实体。
3. 关系关系是实体之间的联系，用于表示实体之间的关联和依赖。
常见的关系类型包括一对一、一对多和多对多。
一对一关系表示两个实体之间存在唯一的对应关系；一对多关系表示一个实体可以关联多个实体；多对多关系表示多个实体之间存在多重关联。
ER模型——精选推荐
ER模型
⼀、什么是ER模型
实体-联系图(Entity-RelationDiagram)⽤来建⽴数据模型,在数据库系统概论中属于概念设计阶段，形成⼀个独⽴于机器。
独⽴于DBMS的ER图模型。
通常将它简称为ER图，对应地可把⽤ER图描绘的数据模型称为ER模型。
⼆、为什么出现ER模型
假设把⽤户信息需求得到的数据存储格式转换成DBMS能处理的逻辑模型，这样往往被牵扯到很多其它的细节限制⽅⾯，⽽不能集中在最重要的信息组织结构和处理模型上。
当外界环境发⽣变化时，设计结果就难以适应这个变化。
为了改善这样的情况。
在需求分析阶段和逻辑设计之间添加了概念设计阶段，从⽤户⾓度看待数据及处理需求和约束。
⽽后产⽣⼀个反应⽤户观点的概念模型，在概念模型设计中，最著名的⽅法就是ER⽅法，它接近于⼈的思维，easy理解，与计算机⽆关，⽤户easy接受。
三、ER模型知识⽹
实体：⼀个数据对象，指应⽤中能够差别的客观存在的事物。
⽐如：⼩花狗、牵⽜花。
联系：表⽰⼀个或多个实体之间的关联关系。
⽐如：⽼师与学⽣之间存在着授课关系。
属性：实体的某⼀个特性称为属性。
⽐如：某个⼈的姓名、年龄等。
完整的ER模型图例如以下：
四、总结
ER模型被⼴泛应⽤在概年模型设计中，在软件开发的需求分析阶段，我们从⽤户的需求出发，对数据进⾏抽象。
绘制ER图，这样⼀⽅⾯有效控制设计的复杂度，⼀⽅⾯能够更easy与⽤户交流。
数据库--ER模型、函数依赖、无损分解、关系代数
数据库--ER模型、函数依赖、无损分解、关系代数ER模型的基本概念，以及如何绘制E-R图；实体：客观存在的可以相互区别的事物，也可以是抽象的事件。
如：一场足球赛等。
实体在ER图中用矩形表示属性：实体有很多特性，每一个特性成为属性。
每个属性的值域可以是整数型，实数型等。
属性用椭圆形来表示。
联系（Relationship）：1联系：如果实体集E1中的每个实体最多只能和实体集E2中一个实体有联系，反之亦然，那么实体集E1对E2的联系成为一对一联系，记为1:1N联系：一对多，记为1：N。
M:N联系：多对多联系，记为M:N画ER图：找出实体，联系，最后把属性补充上去。
函数依赖：定义：设R（U）是属性集U上的关系模式。
X，Y是U的子集。
若对于R(U)的任意一个可能的关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等，而在Y上的属性值不等，则称X函数确定Y或Y函数依赖于X，计作X→Y。
首先明白关系模式和属性集的概念。
属性集可以理解为N条记录，每条记录中有主键和属性。
X，Y是U的子集，即X，Y为其中的两列数据。
对于R(U)的任意一个可能的关系r：r可以理解为主键和某一字段属性的关系，或者某两个不相关属性之间的关系。
这个关系不是确定的。
最后一句话的意思就是说在X属性列中不可能存在两个元组在X中相等，而在Y属性列中相等。
例：主键X可以确定后面的一列属性Y，则可以说X函数确定Y或Y函数依赖于X两列非主属性X，Y，X不能确定Y，称为X函数不能确定Y，则没有依赖惯性系。
完全函数依赖：定义：在R(U)中，如果X→Y，并且对于X的任何一个真子集X’不依赖于Y，则称Y对X完全函数依赖。
记作X→F Y即X是一个集合，而整个集合才能确定Y而其中的一个真子集X’不能确定Y才是完全函数依赖。
部分函数依赖：若X→Y，但Y不完全函数依赖于X，则称Y对X部分函数依赖》记作X→P Y传递函数依赖：在R(U) 中，如果X→Y，（Y不包含于X），Y不函数依赖于X，Y函数依赖于Z，则称Z对X传递函数依赖。
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Supervisee
Employee
递归关系 (Recursive Relationships )(2)
一个实体类型可以充当不同的角色，因此两个实体类型之间可 能存在多种关系。同一个实体类型在不同的关系中扮演不同的 角色。例如： Manager
Manage
Department
Has
Employee
简单属性的类型
简单属性与组合属性：
• 例如，工资是一个简单属性，通信地址则是一个组合属性， 它由 postcode , street, city 三个组件组成。 Question: 姓名是简单属性还是组合属性 ? 单值属性与多值属性： • 例如工资是单值属性，电话号码是多值属性：有手机号码，家 里电话，办公电话； • 推导属性：能够由其它属性计算得出的属性；例如，年龄，能 由出生日期计算而得；
例如，WorksOn 是员工类型(Employee)和项目类型(Project)
之间的一种关系。而(E1,P1)： 'E1' works on project 'P1' 是 该关系类型的一个实例.
在两个实体类型之间可能存在多个关系类型。
WorkOn实例
E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7
对于度≧3的关系类型在UML标记中，也是用菱形来表示关系 类型.
关系类型的度
Staff
Register
Branch
Client
Registration of a client by a staff at a branch Solicitor
Buyer
Arranges
Financial institution
R1 R2 R3
P1 P2 P3 P4 P5
R4
R5 R6 R7 R8
员工实例集
workon关系实例集
多对多关系
项目实例集
关系类型的标记
旧标记中，菱形表示关系类型.
Employee
Works On
Project
In UML, 两个实体类型之间的一条边线表示一个关系类型，边 上标签为关系类型的名称，附加上一个箭头来表达关系的逻辑. Employee
ER Model 例子 (旧标记)
Duration Name ENo PName PNo
Employee Title
N
WorkOn
M
Project TotalEmp Location
Salary Address Responsibility
Budget
City
Street
Postcode
ER Model 例子 (UML 标记)
典型的教学管理业务表单(2)
课程成绩单 课程名称：数据库系统与设计 学 期：2010/01 课程编号：001
姓名
周山 汪兵 张珊 刘丽
学号
2008043101 2008043214 2008043332 2008043315
成绩
78 65 81 92
上课老师：张三
典型的教学管理业务表单(3)
上课老师名单汇总表 学院名称：软件学院 学 期：2010/01
概念数据库设计(ER modeling)
非结构化数据
演变
带语义的结构化数据
高级语言(规范） 常用 易于理解和沟通 独立于任何数据模型
基本概念和要素: 实体(Entities)
抽象 抽象
实体类(Entity type) 关系类(Relationship type) 属性(Attributes)
关系(Relationships)
1) 覆盖性问题：确定一个单位有哪些数据项（字段）？
2） 划分问题： 确定哪些字段构成一个表？ 3） 关系问题： 确定表之间有什么关系？
需求分析
需求分析报告: 以文本或者图形方式来陈述企业的业务活动，
以及其中的处理流程，环节，记录，流转特性，诉求和期望。 优点：门槛低，易于理解，方便交流。在认识和把握企业特 性，业务，流程，记录，数据等方面易于沟通交流。以求全 面，准确的认识和理解企业，以及。
不足： 在结构和关系上模糊，不精准，理解和认识上易于出
现偏差，让计算机处理难; 例如：1）6除2；2）中国队大胜美国队，中国队大败美国队；
数据库设计的过程
(门槛越低) 面向人 需求陈述 通过建模来结 构化 目标模型 逻辑数据库设计 验证 面向计算机处理 目标数据库 (更多的专业知识） 物理数据库设计 完整性； 安全； 性能；
Budget
150000 135000 250000 310000
P5
CAD/CAM
500000
表（关系类型及其实例）(3)
WorksOn Relation
ENo PNo Resp Duration
E1 E2 E2 E3 E3 E4 E5 E6 E7
P1 P1 P2 P3 P4 P2 P2 P4 P3
Supervises
0..1 Supervisor
0..* Supervisee
Employee
Eno (PK) Name Address
City Street PostCode
Manage
0..1 0..*
Dept
DNo (PK) Name 0..1
0..*
Has
0..1
Has
WorkOn
0..* 0..*
整理 加工
业务详情： 事情 /实体; 活动/事件 ； 过程和环节； 业务表单/记录； 人员； 特征和趋势；
数据库设计目标
满足业务需求：全覆盖；需求获取全面，分析到位；
数据正确性：尽量少的冗余，无操作异常，一致。设计正确。
可伸缩性：只要数据库中存在数据根子，任何业务需求都能满 足，想要的业务表单都能组合/合成出来； 涉及的三个问题：
例如，实体类型：员工(Employee)，
实体实例： ‘E1 – 杨金民'.
实体实例可构成一个集合；
实体类型的符号表示
实体类型用长方形表示，其名称放在长方形中.其名 称用单数名称，第一个字母大写; 旧规范和XML规范一样
Employee
Project
关系类型
实体类型之间的联系——关系类型(relationship type).
典型的教学管理业务表单(1)
学生名册 学院名称：软件学院 学院编号：01 地址：湖南大学软件大楼
姓名 周山 汪兵 张珊 刘丽 学号 2008043101 2008043214 2008043332 2008043315 性别 男 男 女 女 出生日期 1990/12/14 1992/02/21 1988/07/09 1988/01/29 院长：林亚平
概念数据库设计
ER Modeling
表 主键； 外键；
建模(modeling)
对一个企业的数据进行结构化处理，准确地表达数据的内涵;
基本要素:
概念及其定义;
表达概念所用的符号; 有关处理的规则; 例如：( 6 2 + 3 ) 4;
需求分析报告案例
湖南大学本科教学的业务情况
约束(Constraints): 作用于实体上的约束: 实体标识(Entity identification); 作用于关系上的约束: 度(degree), 参(participation); 基(Cardinality); 符号(Symbol); 1976年由Peter chen 提出.
Manager Analyst Analyst Consultant Engineer Programmer Manager Manager Engineer
12 24 6 10 48 18 24 48 36
实体-关系建模(E-R modelling)
概念(concepts): 实体Entity; 关系Relationship; 属性Attribute;
Department Department office
Member of staff
Role Attributes)
实体类型或者关系类型都有属性。 例如， Employee 实体
类型的属性有： name, salary, title等。属性名称以小写字母开 头。属性有域(domain)的概念。
数据库设计
section 2 实体-关系建模
• 信息科学与工程学院 • 杨金民
• 2017.12
合理的数据库 Relations
验证 validate
数据库 Relations
转换 convert
存储过程/视图
Individual Part 1 Individual Part i Individual Part n
WorksOn
Project
关系的名称通常为动词或者动词短语，第一个字母大写
关系的度(Degree)
一个关系类型涉及的实体类型的数量.
• 例如, WorksOn 关系的度是2，它涉及2个实体类型： Employee, Project. 度为2的关系叫二元(binary)关系，,度为3的关系叫三元 (ternary)关系，……,度为N的关系叫N元(n-ary)关系.
E5 E6
E7 E8
B. Casey L. Chu
R. Davis J. Jones
12-25-71 11-30-65
09-08-77 10-11-72
SA EE
ME SA
50000 30000
40000 50000
E8 E7
E8 null
D3 D2
D1 D1
表（实体类型及其实例）(2)