2、概念模型ER图及概念模型转化成关系模型
er转换关系模型
er转换关系模型
1. 什么是关系模型
关系模型是一种用于描述和处理数据的方法，它使用一组表格来表示数据和关系。
这些表格包含行和列，列包含字段(属性)名称和数据类型，行包含一组相关的数据记录。
通过这种方式，关系模型可以将数据分解为更小的单元和属性，从而更好地组织和管理数据。
2. ER图的作用
在设计关系模型的过程中，ER图(实体-关系图)是一个非常有用的工具。
ER图是一个图形化表示实体、属性和它们之间关系的图表，可以帮助设计者更好地理解和抽象数据的结构和管理要求。
通过可视化表示数据实体、属性和关系，ER图能够较直观地展示关系型数据库的内部结构，有利于维护和管理数据。
3. ER图和关系模型的转换
ER图和关系模型之间是可以相互转换的。
转换的过程通常包括以下几个步骤：
1. 将ER图中的实体和属性转换为关系模型中的表和字段。
2. 将实体之间的关系转换为关系模型中的外键。
3. 对ER图中的特殊情况进行特殊处理，如多对多关系、一对一关系等。
在进行ER图和关系模型的转换时，需要考虑到模型的一致性和完整性。
例如，需要确保所有的实体和属性都能被正确地转换为表和字段，同时需要确保关系模型中的表和字段能够准确地描述数据之间的关系和属性。
4. 总结
关系模型和ER图是设计关系型数据库的两种常用工具。
ER图通过可视化表示实体、属性和关系，帮助我们更好地理解和抽象数据的结构和管理要求。
而关系模型则是将这些抽象化的数据处理成易于管理和操作的表格形式的方式。
通过使用这两种工具的互相转换，我们能够更加科学和高效地设计、维护和管理关系型数据库。
ER图转换为关系模式实例
二、概念结构设计1、系统概念模型图1选课系统概念模型E-R 图（注：本例中上课时间可以抽象成实体，也可以抽象成属性。
） 2、详细说明（1）系统涉及的实体集● 班级实体集：具有属性班级名称和选课学分限制。
● 学生实体集：具有属性学号、姓名、性别和生日。
● 课程实体集：具有属性课程号、课程名、学分、授课教师、接纳人数。
● 上课时间实体集：具有属性时间。
（2）系统涉及的联系● 一个班级可以有多个学生，一个学生只能属于一个班级，所以班级和学生之间的联系为1：M 的联系。
● 一个班级可以有多门必修课程，一门课程是多个班级的必修课，所以班级和课程之间的必修联系是M ：N 的联系。
● 一个学生课以选修多门课程，一门课程可以被多个学生选修，所以学生和课程之间的联系是M ：N 的联系。
班级学分限制班级名学生学号 姓名性别生日属于必修课程选修上课时间上课时间授课教师接纳人数课号课名学分1mmnmmnn一门课程可以有多个上课时间，同一时间内可以有多门课程在上课，所以课程和上课时间的联系是M：N的联系。
三、逻辑结构设计将E-R模型转换为关系模式（1）班级实体集可以转换为关系CLASS（CLASSNAME,MAXCREDIT,MINCREDIT）CLASSNAME表示班级名称，MAXCREDIT表示最大学分限制，MINCREDIT表示最小学分限制。
（2）学生实体集可以转换为关系STUDENT（STUDENTID , NAME , SEX , BIRTHDAY）STUDENTID表示学号，NAME表示姓名，SEX表示性别，BIRTHDAY表示生日（3）课程实体可以转换为关系COURSE（COURSEID, COURSENAME, CREDIT, TEACHER, ACCEPTION）COURSEID表示课程号，COURSENAM表示课程名，CREDIT表示学分，TEACHER表示授课教师，ACCEPTION表示接纳人数。
数据库管理中的数据模型设计与分析
数据库管理中的数据模型设计与分析数据模型是数据库中的核心概念，它用于描述数据库中的数据结构、数据属性以及数据之间的联系。
在数据库管理中，数据模型设计与分析是一个关键步骤，它对于业务流程的正确性、数据的一致性以及系统的性能都起着重要的作用。
本文将深入探讨数据库管理中的数据模型设计和分析，并提供一些有效的方法和技巧。
一、数据模型概述数据模型是一种用于表达和组织数据库中信息的方式，常用的数据模型包括层次模型、网络模型、关系模型以及面向对象模型等。
在数据库管理中，关系模型是被广泛应用的，因为它简单、易于理解和使用。
关系模型使用表格、行和列来表示数据，将数据划分为多个实体，实体之间的关系通过关联键来建立。
二、数据模型设计数据模型设计是将现实世界的业务需求转化为关系模型的过程。
在数据模型设计阶段，需要考虑以下几个方面：1. 数据需求分析：在进行数据模型设计之前，首先需要明确业务需求和数据需求。
这包括对数据的基本属性、数据之间的关系以及数据的约束条件进行全面的分析和理解，用于建立关系模型的基础。
2. 概念模型设计：在明确了数据需求之后，可以利用实体关系图（ER图）来表示数据的概念模型。
实体关系图是一种图形化的方法，用于视觉化数据库中的实体、属性和关系。
通过ER图，可以更清晰地了解业务实体之间的关系，包括一对一、一对多和多对多等。
3. 范式设计：范式是关系模型中的规则，用于确保数据库的数据一致性和正规化。
在设计关系模型时，需根据不同的范式进行数据设计。
常用的范式包括第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）等。
范式设计可以提高数据库的性能和效率，减少数据冗余和更新异常。
4. 物理模型设计：物理模型是关系模型转化为数据库系统中的数据结构、索引、存储空间以及其他细节等。
在物理模型设计中，需要选择适当的数据类型、优化查询性能、设置合适的索引以及分配存储空间等。
三、数据模型分析数据模型分析是评估和优化数据模型的过程，旨在提高数据库系统的性能和效率。
数据库建模：概念模型,逻辑模型和物理模型
数据库建模：概念模型,逻辑模型和物理模型概念模型设计 , 逻辑模型设计 , 物理模型设计是数据库及数据仓库模型设计的三个主要步骤1. 概念模型概念模型就是在了解了⽤户的需求 , ⽤户的业务领域⼯作情况以后 , 经过分析和总结 , 提炼出来的⽤以描述⽤户业务需求的⼀些概念的东西 ;如销售业务中的客户和定单 , 还有就是商品 , 业务员 , ⽤ USE CASE 来描述就是 : 业务员与客户就购买商品之事签定下定单 , 概念模型使⽤ E-R 图表⽰ , E-R 图主要是由实体 , 属性和联系三个要素构成的 , 该阶段需完成 :1. 该系统的商业⽬的是什么 , 要解决何种业务场景2. 该业务场景中 , 有哪些⼈或组织参与 , ⾓⾊分别是什么3. 该业务场景中 , 有哪些物件参与 ,4. 此外需要具备相关⾏业经验 , 如核⼼业务流程 , 组织架构 , ⾏业术语5. 5w1h , who , what , when , where , why, how2. 逻辑模型逻辑模型是将概念模型转化为具体的数据模型的过程 , 即按照概念结构设计阶段建⽴的基本 E-R 图 , 按选定的管理系统软件⽀持的数据模型(层次/⽹状/关系/⾯向对象) , 转换成相应的逻辑模型 , 这种转换要符合关系数据模型的原则 ;还以销售业务为例 : 客户信息基本上要包括 : 单位名称 , 联系⼈ , 联系电话 , 地址等属性商品信息基本上要包括 : 名称 , 类型 , 规格 , 单价等属性定单信息基本上要包括 : ⽇期和时间属性 ; 并且定单要与客户 , 业务员和商品明细关联 , 该阶段需完成 :1. 分多少个主题 , 每个主题包含的实体2. 每个实体的属性都有什么3. 各个实体之间的关系是什么4. 各个实体间是否有关系约束3. 物理模型物理模型就是针对上述逻辑模型所说的内容 , 在具体的物理介质上实现出来 , 系统需要建⽴⼏个数据表 : 业务员信息表 , 客户信息表 , 商品信息表 , 定单表 ; 系统要包括⼏个功能 : 业务员信息维护 , 客户信息维护 , 商品信息维护 , 建⽴销售定单 ; 表 , 视图 , 字段 , 数据类型 , 长度 , 主键, 外键 , 索引 , 约束 , 是否可为空 , 默认值 , 该阶段需完成 :1. 类型与长度的定义2. 字段的其他详细定义 , ⾮空 , 默认值3. 却准详细的定义 , 枚举类型字段 , 各枚举值具体含义4. 约束的定义 , 主键 , 外键这三个过程 , 就是实现⼀个数据库设计的三个关键的步骤 , 是⼀个从抽象到具体的⼀个不断细化完善的分析 , 设计和开发的过程 ;。
E-R转换为关系模型ppt课件
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
职工号
职工
姓
年
职
名
龄
称
职工
聘任
职称
职工号
姓
年
名
龄
职称代 码
工
福
资
利
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
班级号 班级名称 所属专业 组成时间 系别
课程号 课程名称 学分 成绩
班级 组成
课程
选修
学生
讲授 教师
职工号 姓名 性别 出生日期 职称
职工号 姓名 性别 出生日期 职称
实体联系方法是抽象和描述现实世界的有力工具，用 E- R图表示的概念 模型独立于具体的 DBMS所支持的数据模型，它是各种数据模型的共同基础， 因而比数据模型更一般、更抽象、更接近于现实世界。
学生对课程存在多对多的 “选修 ”联系；教师对课程也是多对多的 “ 讲授 ” 联系；班级对学生是一对多的 “组成 ”联系。
下图给出了教学情况实体联系模型图，即教学情况E-R图
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为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
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如何将ER图转化为关系模型(超详细、含例题)
如何把ER模型转换为关系模型这是数据库工程设计进行到逻辑设计的一重大环节，简单的说，如果概念设计是用ER模型，整合为全局的ER模型，那么在逻辑设计这块，主要任务就是把ER模型转换为关系模型。
转换只需知道三个转换准则:1:1遇到1:1 关系的话在两个实体任选一个添加另一个实体的主键即可。
1:N1:N 遇到1:N 关系的话在N端添加另一端的主键，假如有学生和班级两个实体，一个班级可以容纳多个学生，但是一个学生只能选择一个班级，因此班级和学生是1:N的关系，现在要转换为关系模型，我们只需在学生的这端加上班级的唯一标识即可，这样做的原因是，因为一个学生只能有一个班级，班级是相对学生唯一的。
N:M遇到N:M我们需要将联系转换为实体，然后在该实体上加上另外两个实体的主键，作为联系实体的主键，然后再加上该联系自身带的属性即可。
例如有学生和老师两个实体，一个学生可以由多名老师来授课，一名老师也可以授课多名学生，它们是M:N关系的，假如联系为授课，该联系上有成绩属性，因此当我们把它转换为关系模型时，我们把联系转换为联系实体，并添加学生实体的主键（学号）和教师实体的主键（教师编号）作为自己的主键，值得注意的是，授课实体的外键分别是学号和教师编号，但是它的主键是（学号，教师编号），另外它还拥有自己的一个属性成绩。
1:1:N这是三元联系的对应关系，但是当转换为关系模型时，和1:N的情况是差不多的。
我们只需将N端添加另外两端的主键即可。
M:N:P这种三元联系的三种多对应关系，看上去很复杂，其实转换起来并不是那么复杂了，我们要做的仅仅是将其中的联系转换为联系实体，然后在联系实体上添加M 端N端P端的主键，然后加上联系实体自身的属性，就行了。
例子：说了这么多看个小例子。
这是一份关于商店商品仓库的ER图。
先看仓库和商品之间是M:N的关系，于是我们首先想到的应该是把联系库存转换为库存实体。
库存（仓库号，商品号，日期，库存量）然后是商品实体和仓库实体商品（商品号，商品名，单价）仓库（仓库号，仓库名，地址）除此之外仓库和商品还有一个供应关系，同样是M:N关系：供应（仓库号，商品号，月份，月供应量）在上图的商店和仓库之间的关系可能写漏了，但是它们应该也是M:N的关系，一个商店可以被多个仓库供应，一个仓库也可以供应多个商店。
ER图转换为关系模式实例
二、概念结构设计1、系统概念模型图1选课系统概念模型E-R 图（注：本例中上课时刻能够抽象成实体，也能够抽象成属性。
） 2、详细说明（1）系统涉及的实体集班级实体集：具有属性班级名称和选课学分限制。
学生实体集：具有属性学号、姓名、性别和生日。
课程实体集：具有属性课程号、课程名、学分、讲课教师、接纳人数。
上课时刻实体集：具有属性时刻。
（2）系统涉及的联系班级学分限制班级名学生学号 姓名性别生日属于必修课程选修上课时间上课时间授课教师接纳人数课号课名 学分1mmnmmnn一个班级能够有多个学生，一个学生只能属于一个班级，因此班级和学生之间的联系为1：M的联系。
一个班级能够有多门必修课程，一门课程是多个班级的必修课，因此班级和课程之间的必修联系是M：N的联系。
一个学生课以选修多门课程，一门课程能够被多个学生选修，因此学生和课程之间的联系是M：N的联系。
一门课程能够有多个上课时刻，同一时刻内能够有多门课程在上课，因此课程和上课时刻的联系是M：N的联系。
三、逻辑结构设计将E-R模型转换为关系模式（1）班级实体集能够转换为关系CLASS（CLASSNAME,MAXCREDIT,MINCREDIT）CLASSNAME表示班级名称，MAXCREDIT表示最大学分限制，MINCREDIT表示最小学分限制。
（2）学生实体集能够转换为关系STUDENT（STUDENTID , NAME , SEX , BIRTHDAY）STUDENTID表示学号，NAME表示姓名，SEX表示性别，BIRTHDAY 表示生日（3）课程实体能够转换为关系COURSE（COURSEID, COURSENAME, CREDIT, TEACHER, ACCEPTION）COURSEID表示课程号，COURSENAM表示课程名，CREDIT表示学分，TEACHER表示讲课教师，ACCEPTION表示接纳人数。
（4）班级和学生之间的联系是1：M的联系，因此没有必要为其成立一个关系，能够通过扩展学生关系来表示。
数据库 第6章 数据库设计客观题及答案
数据库第6章数据库设计客观题及答案一、选择题1、在数据库设计中，用 ER 图来描述信息结构但不涉及信息在计算机中的表示，它属于数据库设计的（）。
A 需求分析阶段B 概念设计阶段C 逻辑设计阶段D 物理设计阶段答案：B解释：概念设计阶段通常使用 ER 图来描述信息结构，主要是对现实世界中的事物及其关系进行抽象和建模，不考虑具体的计算机实现。
2、数据库物理设计完成后，进入数据库实施阶段，下列各项中不属于实施阶段的工作是（）。
A 建立库结构B 扩充功能C 加载数据D 系统调试解释：扩充功能一般不属于数据库实施阶段的工作，实施阶段主要是按照物理设计的结果建立数据库的实际结构、加载数据并进行调试。
3、在数据库设计中，将 ER 图转换成关系数据模型的过程属于（）。
A 需求分析阶段B 概念设计阶段C 逻辑设计阶段D 物理设计阶段答案：C解释：逻辑设计阶段的主要任务就是将概念模型（如 ER 图）转换为具体的关系数据模型。
4、规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理论依据。
根据这个理论，关系数据库中的关系必须满足：其每一属性都是（）。
A 互不相关的B 不可分解的C 长度可变的D 互相关联的解释：规范化理论要求关系数据库中的关系每一属性都是不可分解的，以避免数据冗余和操作异常。
5、从 ER 模型关系向关系模型转换时，一个 M:N 联系转换为关系模式时，该关系模式的关键字是（）。
A M 端实体的关键字B N 端实体的关键字C M 端实体关键字与 N 端实体关键字组合D 重新选取其他属性答案：C解释：在 M:N 的联系中，转换后的关系模式关键字应为两端实体关键字的组合，这样才能唯一标识一个联系。
6、设有关系模式 R（A，B，C，D），其函数依赖集 F ＝｛A→B，B→C，C→D，D→A}，则 R 的候选关键字为（）。
A ABB BCC CDD 不存在答案：D解释：由于该函数依赖集中存在循环依赖，所以不存在候选关键字。
7、关系数据库规范化是为解决关系数据库中（）问题而引入的。
数据库ER图-数据关系转换-ER模型转换为关系模型
弱实体集转换举例
员工表 编号 姓名 性别 籍贯
编号
姓名 性别 员工
籍贯
员工编号 姓名 称谓 性别 生日 亲属表
具有 亲属
姓名
生日
称谓 性别
8
二元联系集的转换规则
一对一联系集的转换规则 一对多联系集的转换规则 多对多联系集的转换规则
9
一对一二元联系集的转换规则
将一个实体集对应表的标识符属性作为外 键放在另一个实体集所对应的表中。外键通常 是放在存取操作比较频繁的表中，或者根据问 题的语义决定放在哪一个表中。也可以将两个 实体集所对应的两个表合成一个表。
A∪B 或引入关联实体集，将多元联系集转化 成若干个二元联系集处理。
21
多元联系集转换举例
员工编号
其他属性
员工
销售日 期
销售
数量
货物
货物编号 其他属性
客户
其他属性 客户编号
பைடு நூலகம்22
多元联系集转换举例(续)
员工编号 货物编号 客户编号
其他属性 其他属性 其他属性
员工编号 货物编号 客户编号 销售日期 数量
5
派生属性的转换规则
派生属性原则上不存储，但当派生方法复杂 时或者该派生属性一般不在变化时可以存储。
6
弱实体集的转换规则
设A是具有属性a1,a2,…,an的弱实体集， B是A所依赖的实体集，B的标识符为Kb。则A 可转换成这样的表，此表的各列对应于下面 属性集合：
{a1,a2,…,an} ∪ Kb
10
一对一二元联系集的转换举例
ISBN 书名 作者
出版 社
定 价
图书
具 有
库存
库存量
第5讲ER转换为关系模型
逻辑结构设计
转化为 一般数 据模型 转化为特 定DBMS 支持下的 据模型 优化模 型
概念结 构设计
数据库 物理设计
基本E-R图 转换规 则 特定 DBMS的 特点与限 制
优化方 法如规 范化理 论
逻辑 模型
5.4 逻辑设计
一、E-R图向关系模型的转换
1、转换要解决的问题：
实体和实体间的联系转换为关系模式 确定关系模式的属性和码
(2)结构冲突 ： •同一对象在不同应用中的不同抽象 ；
属性变为实体或把实体变为属性，使同一对 象具有 相同的抽象。
检查并消除冲突 合并两个局部ER模式 局部ER模式 确定公共实体类型
•同一实体在不同局部ER图中属性的个 数或次序不同 ；
合并且设计次序
还有冲突吗
有
•实体之间的联系在不同的局部ER图中 呈现不同的类型
N
N
MN
系
开设
课程
M
选修
学生
1
上课
1
担任
P
N
教室 教科书 教师
七、设计全局 ER模式
局部ER模式
确定公共实体类型
1、确定公共实体：合 并的基础
同名实体
合并两个局部ER模式
相同键的实体
检查并消除冲突
2、合并
方法：一次性合并与
还有冲突吗
有
两两合并 优先合并有联系的局 部ER 从公共实体开始合并
教师管理 子系统 需求分析： 1、教师由某个系聘用 2、学院设置了若干个系 3、每个学院有一个院长 4、每位教师都有职称，每个职称有不同的工 作量 5、各个系可以承接项目，项目有负责人 6、教师可以参加项目
2、概念模型ER图及概念模型转化成关系模型
数据项机制的意义
相同数据项目定义一次，节省了工作量 保证不同实体相同属性的定义一致性 保证相同性质的列名一致性
后两条通常先定义数据项，然后在实体中引用该 数据项
前两条通过域也能实现 相同含义不同定义的属性code名不要同名（如进
价和售价等）
属性的Code值：
缺省情况下为Data Items的唯一性标识，不同实体相同 Code属性被认为对应的是一个数据项定义。
元素的Name用于图中显示，所以一般取中文，而Code 用于生成物理模型的对象名（如表名、列名等），一般 取英文字母。
A、实体（Entity）
实体特性窗口中主要包含下列页框：
General：设置实体（Entity）的编码（Code）、 名称（Name）和发生的行数（Number）
Attributes（属性）：设置实体的属性 Identifiers：设置实体的标识（对应物理模型
解外，还要求其易于向数据模型（如关系模型） 转化。 概念模型独立于具体的数据库系统，是整个数 据库设计的基础。
1. 概念模型
概念模型的用途
概念模型用于信息世界的建模 是现实世界到机器世界的一个中间层次 是数据库设计的有力工具 数据库设计人员和用户之间进行交流的语言
对概念模型的基本要求
较强的语义表达能力，能够方便、直接地表达应用中 的各种语义知识
简单、清晰、易于用户理解。
2. 信息世界中的基本概念
(1) 实体（Entity）
客观存在并可相互区别的事物称为实体。
可以是具体的人、事、物或抽象的概念。
(2) 属性（Attribute）
实体所具有的某一特性称为属性。 一个实体可以由若干个属性来刻画。
2） 1:n联系的转换方法
2ER模型与关系模型
ER模型与关系模型
张建英
单位：大连理工大学，电信学院 电话：84706003-3820 E-mail：zhangjy@ zhangjianying@
本章要点 1 2 3 4 5
数据模型组成要素 概念模型 常用的数据模型 ER图转换为表 小结
数据操作
是指该数据结构上的各种实例允许操作的集合，包 括操作及有关的操作规则。 是动态特性
4
1 数据模型的三要素
数据的约束条件
一组完整性约束的集合。是给定的数据模型 中数据及其联系所具有的约束和依存规则， 用以限定符合数据模型的数据，保证数据的 正确、有效、相容。 数据模型应该反映和规定本数据模型必须遵 守的基本的通用的完整性约束条件，也应该 提供定义完整性约束条件的机制。 例:员工的年龄大于等于18且小余60
34
3.1 层次数据库例子
系 教研室 R01 R02 R01 D02
计算机 信息楼
学生
数据库 信息系统 网络
S6387 文继荣 数据库 S3409 刘华 数据仓库 S4501 张孝 并行数据库 E1101 陈良 E1809 张豪
35
E2101 王大明 数据库 教员 E1709 冯玲 数据仓库 E2101 孟永 并行数据库
为什么要学习ER图
进行数据库设计的有力工具 数据库人员与用户进行交互的工具 较强的表达能力，能方便、直接地表达各种语 义知识 简单、清晰、易于用户理解
8
2.1 ER图
SSN 客户名 客户 客户街道 借款
贷款编号
贷款
数量
客户城市
客户名 客户 1 借款
ER图向关系模型的转换规则
E-R图向关系模型的转换规则将E-R图转换为关系模型的转换规则如下：•1)实体集转换为关系–实体集对应于一个关系–关系名：与实体集同名。
–属性：实体集的所有属性。
–主码：实体集的主码。
2) 联系转换为关系联系转换成为关系模式。
联系转换成为关系模式时，要根据联系方式的不同采用不同的转换方式①1:1联系的转换方法a) 将1:1联系转换为一个独立的关系：与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，且每个实体的码均是该关系的候选码。
b) 将1:1联系与某一端实体集所对应的关系合并，则需要在被合并关系中增加属性，其新增的属性为联系本身的属性和与联系相关的另一个实体集的码。
第一步：联系形成的关系独立存在：职工表（职工号，姓名，年龄）主码：职工号产品表（产品号，产品名，价格）主码：产品号负责（职工号，产品号）主码：职工号或产品号合并方案1：“负责”与“职工”两关系合并：职工（职工号，姓名，年龄，产品号）产品（产品号，产品名，价格）合并方案2：“负责”与“产品”两关系合并：职工（职工号，姓名，年龄）产品（产品号，产品名，价格，职工号）② 1:n联系的转换方法a)一种方法是将联系转换为一个独立的关系，其关系的属性由与该联系相连的各实体集的码以及联系本身的属性组成，而该关系的码为n端实体集的码；b)另一种方法是在n端实体集中增加新属性，新属性由联系对应的1端实体集的码和联系自身的属性构成，新增属性后原关系的码不变。
步骤一：联系形成的关系独立存在。
仓库（仓库号，地点，面积）主码：仓库号产品（产品号，产品名，价格）主码：产品号仓储（仓库号，产品号，数量）主码：产品号合并后方案：联系形成的关系与n端对象合并。
仓库（仓库号，地点，面积）③ m:n联系的转换方法在向关系模型转换时，一个m:n联系转换为一个关系。
转换方法为：与该联系相连的各实体集的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，新关系的码为两个相连实体码的组合（该码为多属性构成的组合码）。
如何绘制E-R图并将其转换成关系数据模型
如何绘制E-R图并将其转换成关系数据模型E-R图是描述概念数据模型的主要工具，利用E-R图实现概念结构设计的方法叫做E-R方法；而概念设计是数据库设计的第一个阶段，所以E-R图是个极其重要的考点。
E-R图也称为实体－联系模型（E-----entity, R-----relation），由实体，属性，联系三个要素构成。
图形符号为：实体（长方形），属性（椭圆），联系（菱形）绘制E-R图的方法：1，绘制数据流程图2，数据字典分析3，确定局部E-R图：A，画出部分实体E-R图B，画出分E-R图，即实体之间的联系图：4，集成完整的E-R图，即全部实体之间的联系图E-R图转换成关系模型的方法：只要记住以下转换原则，即可：（1）一个实体转换为一个关系，实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码（2）一个联系也转换为一个关系，联系的属性即联系所连接的实体的码都转换为关系的属性，但是关系的码会根据联系的类型变化，如果是：1：1联系，两端实体的码都成为关系的候选码1：多联系，端实体的码成为关系的码多：多联系，两端实体码的组合成为关系的码（3）具有相同码的关系可以合并以自底向上设计概念结构的方法为例，它通常分为两步：第一步：首先要根据需求分析的结果（数据流图、数据字典等）对现实世界的数据进行抽象，设计各个局部视图即分E-R图。
第二步：集成局部视图。
概念结构是对现实世界的一种抽象，一般有三种抽象：⑴分类（ is member of ）⑵聚集 ( is part of)⑶概括 (is subset of ) 设计分E-R图的步骤是：⑴选择局部应用在需求分析阶段，通过对应用环境和要求进行详尽的调查分析，用多层数据流图和数据字典描述了整个系统。
设计分E-R图的第一步，就是要根据系统的具体情况，在多层的数据流图中选择一个适当层次的（经验很重要）数据流图，让这组图中每一部分对应一个局部应用，我们即可以以这一层次的数据流图为出发点，设计分E-R图。
ER图向关系模型的转换
2．关系模型的规范化
规范化是关系数据库设计的重要理论。借助规范化方 法来设计数据存储的结构，并力求简化数据存储的数据结 构，提高数据的可修改性、完整性和一致性。 在规范化理论中有5种规范化模式（normal from，简称范式 NF）。范式表示的是关系模式的规范化程度，即满足某种 约束条件的关系模式。根据满足的约束条件的不同来确定 范式。有第一范式（1NF），第二范式（2NF）等。下面主 要介绍前三种范式。
教师和课程之间，存在“讲授”这个关系， 是一个M：N的关系； ❖ 学生和课程之间，存在“学习”这个关系， 是一个L：N的关系；
9
实例：构造一个基本的教学E-R模型
确定属性 实体的属性： 教师（教师编号、教师姓名、职称）； 学生（学号、姓名、性别）； 课程（课程编号、课程名、学时、学分、教材名 称）； 联系的属性： 讲授（效果）； 学习（成绩）；
A->B，B->C 则 A->(传递)C
在第二范式中去掉传递依赖关系，就是3NF。
31
第三范式例：第二范式转为第三范式
上例中因价格与库存量、库存占用资金都是非 关键字，但库存量依赖于价格和库存占用资金，所 以非3NF.
转为第三范式：去掉多余的“库存占用资金”，而
在程序中加以解决即可。
1. 材料库存
属性的取值范围为域。如性别的域为（男、女），月份的域为１ ～１２的整数。
• 联系：实体之间的相互关联
如：学生与课程之间有选课联系
联系有一对一、一对多、多对多三种不同类型。联系也可以有属性，
如学生与课程之间有选课联系，每个选课联系都有一个成绩作为其属
性。
4
1．E-R模型（续）
E-R图 矩形框 --- 实体 菱形框 --- 联系 椭圆形框 --- 实体和联系的属性 直线 --- 相互联系的实体之间以直线连接，并
数据库设计中的ER图和关系模型
数据库设计中的ER图和关系模型在数据库设计中，ER图和关系模型是两个非常重要的概念。
ER图是用于描述实体、关系和属性之间关系的图形化工具，而关系模型则是一种用于表示数据之间关系的模型。
在本文中，我们将探讨ER图和关系模型的基本概念、应用以及设计的一些问题。
1. ER图的基本概念ER图是Entity Relationship Diagram的缩写，中文翻译为实体-关系图。
它是一种用于描述实体、关系和属性之间的关系的图形化工具。
在ER图中，实体可以表示现实世界中的一个人、物品或概念，关系则表示实体之间的联系，属性则是实体的特征或属性。
在ER图中，实体用矩形表示，关系用菱形表示，属性用圆形表示。
实体和关系之间用线段连接，表示它们之间的关系。
例如，一个人可以是一个实体，一个家庭则可以是一个关系。
一个人可能具有姓名、年龄、性别等属性，这些属性则可以表示为圆形。
两个实体之间可能存在关系（如一个家庭有多个人），这些关系则可以表示为菱形。
2. 关系模型的基本概念关系模型是一种用于表示数据之间关系的模型。
它是由基本数据结构（关系）和相关运算组成的。
关系模型的核心是关系，表示一个数据表。
数据表由行和列组成，每一行代表一个记录，每一列代表一个属性。
关系模型有三种运算：选择、投影和连接。
选择运算是指通过指定条件从关系中选择出需要的记录。
例如，选择所有年龄大于18岁的人。
投影运算是指从一个关系中选择出指定的列。
例如，投影一个人的姓名和年龄。
连接运算是指把两个或多个关系中的元组合并成一个关系。
例如，连接一个家庭的所有人员。
3. ER图和关系模型的应用ER图和关系模型都是数据库设计中的重要工具。
在实际应用中，ER图常用于设计数据库模型和分析业务流程，而关系模型则是实现这些模型的主要工具。
在设计数据库模型时，ER图可以帮助分析业务流程，确定需要存储什么数据以及它们之间的关系。
ER图还可以用于创建数据库表、视图和查询语句等。
关系模型可以实现这些表、视图和查询语句。
建立ER图根据具体语义把ER图转换为关系模式
4、数据库设计方法
手工试凑法 规范设计法 数据库设计工具与CASE工具
5、数据库设计步骤（阶段）
需求分析 概念设计 逻辑设计 物理设计 数据库实施 运行与维护
二、需求分析
任务：调查处理对象，了解现行系统概况，收集基础数 据，明确用户对将要建立的数据库的信息需求和处理需求 （数据需求、加工要求、完整性、一改要求、性能要求 等）。
有三个实体：供应商、项目和零件，其中各实体的 属性如下：
供应商（供应商号，姓名，城市） 项目（项目号，项目名称，城市） 零件（零件号，零件名称，零件颜色，零件数目）
因为一个供应商可以供给多个项目多种零件，而每个项目可
以使用多个供应商提供的零件，每种零件可以由不同的供应商 供给，因此可以看出供应商、项目和零件之间是m：n：p的多对 多联系，供应的一个属性是日期。其ER图如下，
方法：分析和表达用户需求常采用的方法自顶向下和自 底向上两类方法，其中最为实用的是自顶向下的结构化分 析（Structured Analysis，简称SA）方法。
结果：形成系统需求说明书，包括数据字典框架、数据 流图、系统功能框图及其说明，它将作为数据库设计全过 程的重要依据。数据字典包括数据项、数据结构、数据流、 数据存储和处理过程。Βιβλιοθήκη SNAMEAGES﹟
S
S（S﹟，SNAME，AGE，SEX）
C（C﹟，CNAME，TESCHER）
SC
SC（S﹟，C﹟，GRADE）
C
C﹟
CNAME
SEX GRADE TEACHER
[例2]三元联系类型的转换
不管联系类型是何种方法，总是将三元联系类型或 者多元联系类型转换成关系模式，其属性为各实体类 型的码加上联系类型的属性，而码为各实体码的组 合。
ER图到关系模式的转换
• 云服务的普及：随着云服务的不断普及，未来可能会有更多的企业将数据库部 署在云端。因此，ER图到关系模式的转换工具需要支持云端部署和云服务的 功能。
根据需要创建其他必要的索 引、约束和触发器等数据库 对象。
结果验证及优化建议
验证转换结果的正确性
检查生成的关系模式是否符合ER图的设计要求， 包括实体类型、关系类型和属性的转换是否正确 。
数据完整性保障
确保数据库中的数据完整性和一致性。例如，通 过创建触发器来自动更新库存数量或记录订单状 态变更等操作。
02
关系类型
商品和订单之间存在“被订购”关系 ，用户和订单之间存在“创建”关系 ，用户和地址之间存在“拥有”关系 。
03
属性
每个实体类型和关系类型都有相应的 属性，如商品的价格、库存等。
转换过程详解
将每个实体类型转换为一个 关系模式，关系模式的名称 与实体类型的名称相同。例 如，商品实体类型转换为商 品（商品ID，商品名称，价 格，库存）关系模式。
属性
属性是与实体相关联的特征或数据元 素，用于描述实体的性质或特征。例 如，一个“人员”实体可能具有属性 如姓名、年龄和地址等。
联系与关系
联系
在ER图中，联系表示实体之间的关系或交互。它们通过菱形 形状表示，并在菱形中标注联系的名称。联系可以是一对一 、一对多或多对多等。
关系
关系是联系的具体实现，描述了实体之间如何相互关联。例 如，一个“订单”实体可能与一个“客户”实体存在“下单 ”关系。
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实体间的1：n联系可以有两种转换方法：一种 方法是将联系转换成一个独立的关系；另一种 方法是在n端实体集中增加新属性，新属性由联 系对应的1端实体集的码和联系自身的属性构成， 新增属性后原关系的码不变。
如学生与班级为1:n的关系，一种方法是单独建 立一个关系（表），属性（字段）为学生号和 班级代码；第二种方法为在学生的关系（表） 中增加班级编号属性（字段）。
A、实体（ENTITY）
实体特性窗口中主要包含下列页框：
General：设置实体（Entity）的编码（Code）、 名称（Name）和发生的行数（Number）
Attributes（属性）：设置实体的属性 Identifiers：设置实体的标识（对应物理模型
中码和唯一性约束）
实体属性（ATTRIBUTES）和数据项 （DATA ITEMS）
价和售价等）
属性的Code值：
缺省情况下为Data Items的唯一性标识，不同实体相同 Code属性被认为对应的是一个数据项定义。
是以后生成建表SQL语句的列名。
属性的M、P和D：
M=Mandatory（强制）：选中表示属性非空， P=Primary Identifier：选中为主标识。
not null,
classid
char(6)
not null,
name
title
null,
constraint PK_STUDENTS primary key (stdid)
)
alter table Students
add constraint FK_STUDENTS_STDBELONG_CLASSES foreign key (classid) references classes (classid)
(7) 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
实体型间联系
两个实体型
一对一联系（1:1）
三个实体型
一对多联系（1:n）
一个实体型
多对多联系（m:n）
两个实体型间的联系
实体型1 1
联系名 1 实体型2
实体型1 1
联系名 n 实体型2
解外，还要求其易于向数据模型（如关系模型） 转化。 概念模型独立于具体的数据库系统，是整个数 据库设计的基础。
1. 概念模型
概念模型的用途
概念模型用于信息世界的建模 是现实世界到机器世界的一个中间层次 是数据库设计的有力工具 数据库设计人员和用户之间进行交流的语言
对概念模型的基本要求
D=Displayed：选中在图中显示该属性，否则不 显示。
ATTRIBUTE PROPERTIES－列约束
设置：双击某一属性，进入属性特性设置框， 其中standard Checks页框中包含了下列常用设 置：最大、最小、缺省值、格式以及所有合法 值
生成的物理模型中建表SQL语句示例：
四、POWERDESIGNER的概念数据模 型（CONCEPTUAL DATA MODEL）
PD对概念数据模型定义主要的内容： 设计数据库过程通常开始于概念级，在此级
不需要考虑实际物理实现的细节。 一个概念数据模型CDM代表了一个数据库的
整体逻辑结构，它独立于任何软件或数据存 储结构。
1、 基本概念
实例
班级与学生之间的联系： 一个班级中有若干名学生， 每个学生只在一个班级中学习
两个实体型间的联系 (续)
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（n≥0）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（m≥0）与之联系，则称实 体集A与实体B具有多对多联系。记为m:n
实例
课程与学生之间的联系： 一门课程同时有若干个学生选修 一个学生可以同时选修多门课程
3. 概念模型的表示方法ER图
实体型
用矩形表示，矩形框内写明实体名。
学生
教师
E-R图(续)
An Introduction to Database System
属性
用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连 接起来
实例
班级与班长之间的联系：
一个班级只有一个正班长
一个班长只在一个班中任职
两个实体型间的联系 (续)
一对多联系
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，实体集A中至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
联系名
同一实体型内部的 m:n联系
联系的表示方法示例
班级 1 班级-班长 1
班长 1:1联系
班级 1
组成 n
学生 1:n联系
课程 m
选修 n
学生 m:n联系
联系的表示方法示例(续)
课程
1
讲授
m
n
教师
参考书
多个实体型间的1:n联系
职工
1
n
领导
同一实体型内部的 1:n联系
联系属性的表示方法
课程 m
目标：使用PowerDesigner建立概念数据模型 新建：选菜单New，然后选Conceptual Data Model（概
念模型），在Browse窗口的根WorkSpace下产生一个概 念模型的结点，使用弹出菜单更名为“TeachingCDM”。 在该结点下已自动加入一个Diagram。 在概念模型中加入实体等元素：右击概念模型 TeachingCDM ，选择New/Entity或其他菜单。 设置元素的特性：右击元素，选择菜单Properties将出现 特性设置的对话框，不同类型的元素由不同的页框组成。 元素的Name用于图中显示，所以一般取中文，而Code 用于生成物理模型的对象名（如表名、列名等），一般 取英文字母。
选ction to Database System
E-R图实例：
成绩
选课 n 课程
学号
姓名
学生
m
n
1
办卡
属于
1
1
学生卡
班级
课程号 课程名
学分
卡号
余额
班号
辅导员
二、概念模型转化成逻辑模型
将E-R图转换为关系模型实际是将实体集、 属性以及联系转换为相应的关系模式。 1.实体集的转换规则:概念模型中的一个 实体集转换为关系模型中的一个关系， 实体的属性就是关系的属性,实体的码就 是关系的码，关系的结构是关系模式。
(3) 码（Key）
唯一标识实体的属性集称为码。
信息世界中的基本概念(续)
(4) 域（Domain）
属性的取值范围称为该属性的域。
(5) 实体型（Entity Type）
用实体名及其属性名集合来抽象和刻画 同类实体称为实体型
(6) 实体集（Entity Set）
同型实体的集合称为实体集
信息世界中的基本概念(续)
原因是外码和主码生成pdm时会自动建立index， 生成的学生－课程关系中，学号和课程同是为 主码和外码，所以重复建立了以下索引：学号， 课程号，学号＋课程号。
四）生成的DDL语句（部分）
PDM包含了选择的DBMS的DDL语句：
create table Students (
stdid
char(6)
如学生与学生卡关系的处理可以有三种，一 种把学生卡的卡号作为学生关系（表）的一 个属性（字段）；第二种方法是把学生编号 作为学生卡关系（表）的一个属性（字段）； 第三种方法为是单独建立一个关系（表）， 属性（字段）为学生号和学生卡卡号。
An Introduction to Database System
学生(*学号，姓名，班号) 学生卡(*卡号，余额，学号) 班级(*班号，辅导员) 课程(*课程号，课程名，学分) 学生-课程(*学号，*课程号，成绩) *表示为码，下划线表示为外码
三、POWERDESIGNER设计数据库的过程 一）E-R图
学号
姓名
成绩
m 选课 n 课程
学生 1 持有 1 校园卡
n
第二讲：概念模型ER图及概念模
型转化成关系模型
概念模型和实体关系图 概念模型转化成逻辑模型 PowerDesigner建立概念模型CDM 概念数据模型CDM转化成物理数据模型PDM 建立数据库
一、概念模型和实体关系图
把用户需求抽象为概念模型即为概念结构设计。 概念模型除了要求能反映客观世界并且易于理
属性和数据项关系：实体的属性可以看作是Data Items下 数据项的组合；Data Items是所有实体属性的集合
数据项机制的意义
相同数据项目定义一次，节省了工作量 保证不同实体相同属性的定义一致性 保证相同性质的列名一致性
后两条通常先定义数据项，然后在实体中引用该 数据项
前两条通过域也能实现 相同含义不同定义的属性code名不要同名（如进
2. 实体集间联系的转换规则
以下举例基于以下的E-R图
成绩
选课 n 课程
学号
姓名
学生
m
n
1
办卡
属于
1 学生卡
1 班级
课程号 课程名
学分
卡号
余额
班号
辅导员
An Introduction to Database System
1）1:1联系的转换方法
一个1：1联系可以转换为一个独立的关系， 也可以与任意一端实体集所对应的关系合并。
1:1联系
1:n联系
实体型1 m
联系名 n 实体型2 m:n联系