对 约 束 的 建 模

2.1.4 ODL中的联系和反向联 系
描述一个对象与其他对象之间的联系。 例：
课程和学生之间存在选课联系， 在课程类的说明中增加一个学生集合， 作为课程类和学生类之间的联系：
relationship Set <Student> students;
反向联系
relationship Set <Student> students inverse Student::courses;
实体集Student及其子类Postgraduate：
Age
Stude
ntNo
Tutor
is a
Student
Postgraduate Dept
Student Name
2.5 对约束的建模
现实世界中有很多重要的方面对数据具有 一定的约束。
常见的约束信息可以分为如下几类: 1． 键码（key） 2． 单值约束 3． 引用完整性约束 4． 域约束 5. 一般约束
例：
Course No
Course Name
Age
Student
No
Course
Teacher
Studen t
Course
Dept
Student
StudentNa me
2.2.1 E/R图中联系的三种类 型
用箭头的有无来区别三种不同的联系。 从实体集A到实体集B的多对一联系，画 一个指向B的箭头 。 从实体集A到实体集B的一对一联系，画 两个箭头，分别指向A和B。 若为多对多联系，则两边均无箭头。
• 上例中，每个研究生对象都有从 Student中继承下来的属性StudentNo、 StudentName、Age和Dept，并从 Student中继承了联系Courses，除此 之外，还有它自己的属性Tutor。
Hale Waihona Puke Baidu
2.4.2 ODL中的多重继承
一个类可以有多个子类，而子类本 身又可以具有子类，形成类的层次 结构。
2.3 设计原则
真实性 避免冗余 简单性 合理选择元素类型
2.3.1 真实性
最基本的设计原则：类（实体集） 和属性应当是真实的，应当反映客 观现实。 在设计时，首先要对客观世界进行 准确、全面的分析，然后在此基础 上进行正确、合理的抽象。
2.3.2 避免冗余
在设计过程中还要注意，任何事物 都只表达一次，否则既浪费空间， 又容易造成不必要的麻烦。
2.2.3 联系的多向性
联系有时不仅局限于两个实体集之间， 也可能涉及到三个或更多的实体集，这 时就构成了多向联系。
学生选课关系中，增加一个实体集Teacher （老师），把Course的属性Teacher换成与实 体集Teacher的联系；这样，学生选课联系就 涉及到三个实体集：Student，Course， Teacher。
2.4.1 ODL中的子类
定义子类的方法
在类名A之后加上冒号和另一个类B的名字， 就可以定义类A是类B的子类。
interface Postgraduate：Student { attribute string Tutor；//导师姓名
}；
子类能自动继承其超类（就是子类 从中派生的类）的所有特性。
2.1.1 面向对象的设计
ODL类的三种特性：
.属性（Attribute），它们的类型由 基本的数据类型构成。
.联系（Relationship），它们的类型 是对某类对象的引用或引用的集合。
.方法（Method），是能用于该类对象 的函数。
2.1.2 类的说明
最简单的类的说明包括： 关键字interface（接口） 类名 类的特性表（属性、联系和方法） interface <类名> { <特性表> }
键 码 （key）
在类的范围内唯一标识一个对象（在ODL 中），或者在实体集的范围内唯一标识 一个实体（在E/R图中）的属性或属性集。 一个类中的任何两个对象在构成键码的 属性集上的取值决不能相同，否则键码 就名不副实，不能唯一标识一个对象。
引用完整性约束
要求某个对象所引用的值在数据库 中确实存在。
简单的数据库模型。 熟 练 掌 握 ： 用 实 体 — — 联 系 模 型 （ E/R 图 ）
建立简单的数据库模型。 初步掌握：用ODL和E/R图表示子类。
数据库建模概述
数据库的结构，也称为数据库模式 因此，确定数据库的结构的过程就 称为数据库建模。
两种主要数据库模式表示法
实体—联系模型，也叫做E/R图 矩形表示实体， 椭圆形表示属
可把具有相似特性的对象归为一类。
2.1 对象定义语言ODL
ODL主要用于书写面向对象数据库的设计， 进而将其直接转换成面向对象数据库管 理系统（OODBMS）的说明。 OODBMS的基本语言一般是C++或者 Smalltalk，所以必须把ODL转换成其中 一种语言的说明。 ODL与C++非常类似，这种转换相当方便。
relationship Set <Course> courses inverse Course::students;
一个较完整的课程类定义： interface Course {
attribute integer CourseNo; attribute string CourseName； attribute string Teacher； relationship Set <Student> students
Student Course
StudentCourse
Teacher
在多向联系中，指向某个实体集E的 箭头意味着，如果从与该联系相连 的其他几个实体集中各取出一个实 体，那么这几个实体将与E中唯一的 实体相关。
虽然用多向（多元）联系能更形象 地反映某些现实世界，但从数据库 建模的角度，用二元联系更为方便。
Student(StudentNo,StudentName,Dept) Course(CourseNo,CourseName,Teacher) SC(StudentNo,CourseNo,Grade) 主键码： StudentNo CourseNo StudentNO,CourseNo 外键码 StudentNO CourseNo
2.6 本 章 总 结
数 据 库 建 模 （ Database Modeling）
对象定义语言 （ ODL ，Object
Definition
Language）
实体/联系模型（Entity/
Relationship Model）
联系的三种类型
设计原则 子类（Subclass） 对 约 束 建 模 （ Modeling of
}
2.1.3 ODL中的属性
我们再定义一个简单的学生类: interface Student {
attribute integer StudentNo; attribute string StudentName; attribute integer Age; attribute string Dept; }
2.1.3 ODL中的属性
属性用来描述对象的某个方面。
例：学生选课数据库中，每门课中有三个 属性：CourseNo（课程号）、CourseName （课程名）、Teacher（老师）
interface Course { attribute integer CourseNo; attribute string CourseName; attribute string Teacher;
第二章 数据库建模
定西广播电视大学
肖武德
本章要点
掌握数据库建模的两种基本方法：
对象定义语言（ODL）和实体-联系模型（E/R图）
会用这两种方法建立简单的数据库模型。 了解数据库设计的基本原则 掌握用ODL和E/R图表示子类的方法 了解子类的继承性 深入理解键码和引用完整性这两个基本概念
教学要求
理解：数据库建模的基本原则。 理解：子类的继承性。 理解：主键码、外键码以及引用完整性。 熟 练 掌 握 ： 用 对 象 定 义 语 言 （ ODL） 建 立
interface Cartoon_Murder： Cartoon，Murder { } ；
2.4.3 E/R图中的子类
假定类A是类B的子类，为了表示出A和B 之间的关系，我们用一种称作“属于” （“isa”）的特殊联系将实体集A和B相 连。 “isa”联系用一个三角形和两条连向实 体集的线来表示，三角形的尖端指向超 类，三角形中还要写上“isa”的字样。
2.5.1 键 码
在电影资料数据库中，可能有同 名的电影，因此就把两个属性Title 和Year的集合作为键码。
两个属性Title和Year的集合构成键码
interface Movie (key(Title, Year)){
}
Name和StudioNo都为键码
interface Studio (key Name, StudioNo）{
}
在E/R图中，同样可以用很简单的手 段来表示键码。假如实体集的某个 属性在键码的属性集中，就在该属 性下面划一条横线。
2.5.3 引 用 完 整 性
完整性一般体现在两方面： 对属性，要求其有非空的单值； 对联系，要求所引用对象存在且唯一。 一个实体的键码属性值不能为空，称为实 体完整性； 一个实体的某个属性（集）值只能引用另 一实体确实存在的键码属性（集）值，则称为 引用完整性。
Constraint） 键码（Key） 引 用 完 整 性 （ Reference
Integrity）
2.3.3 简单性
在设计数据库的过程中，一定要设 法避免引入过多的元素，而应该尽 量简单明了。
2.3.4 合理选择元素类型
究竟是把某种元素作为属性，还是 单独作为一个类或实体集？
属性比类/实体集或者联系实现起 来简单一些。
2.4 子类
把类中的某些对象组织成子类，除 了作为整体的类的特性以外，每个 子类有它自己的附加属性和/或联 系。
另外，一个类还可能有多个超类。
《谁陷害了兔子罗杰》既是动画片， 又是谋杀片。除了具有普通电影的四 个属性和两个联系之外，还应该有联 系voices和属性Weapon。可以定义另 外一个子类Cartoon_Murder（动画－ 谋 杀 片 ） ， 它 是 Cartoon（ 动 画 片 ） 和Murder（谋杀片）两者的子类：
性，菱形和箭头表示联系。
对象定义语言(ODL)
是面向对象的数据库设计方法
数据库设计的过程图
ODL
面向对象DBMS
想法
关系
E/R图
关系DBMS
面向对象的设计
所谓对象，就是某种可观察、可研究 的实体；一个人、一门课程、一本书等 等都可以作为对象。
每个对象都有唯一的标识，使其能区 分于任何其他的对象。
inverse Student::courses; }
联系的类型
一对一 一对多 多对一 多对多
2.2 实体—联系模型（E/R图）
用图形表示的数据库建模方法——E/R图
实体集：实体是实体集的成员， 和ODL中的对象相似。矩形表示实体集。
属性：与ODL中的属性本质上相 同。椭圆形表示属性。
联系：与ODL中的联系本质上也 相同，E/R图中的联系可以涉及两个以 上的实体集。菱形表示联系。