数据模型和概念模型
数据库概念模型、逻辑模型、外部模型、内部模型之间的相互关系
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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 ;。
概念模型和数据模型课堂练习和习题
概念模型和数据模型课堂练习和习题一、单项选择题1.数据模型一般来说是由三个部分组成（即三要素）A.完整性规则B.数据结构C.恢复，其中不包括 CD.数据操作2.按照数据模型分类，数据库系统可以分为三种类型：A. 大型、中型和小型B.西文、中文和兼容C.层次、网状和关系D.数据、图形和多媒体3.在关系数据库中,要求基本关系中所有的主属性上不能有空值,其遵守的约束规则是().A.参照完整性规则B.用户定义完整性规则C.实体完整性规则D.域完整性规则4.在()中一个结点可以有多个双亲,节点之间可以有多种联系.A.网状模型B.关系模型C.层次模型D.以上都有5．用二维表结构表示实体以及实体间联系的数据模型称为（A．网状模型 B.层次模型C．关系模型）D.面向对象模型6．层次模型的特点是 ( )A.只有一个叶结点B.只有两个叶结点C.只有一个根结点D.至少有一个根结点7．在一个用于表示两个实体间联系的关系中A.关键字B.任何多个属性集8．E-R图是( )A.表示实体及其联系的概念模型C.数据流图,用来表示实体间联系的是该关系中的C.外部关键字D.任何一个属性B. 程序流程图D. 数据模型图( )9．在下面给出的内容中，不属于DBA职责的是()A.定义概念模式B.修改模式结构C.编写应用程序10．学校中有多个系和多名学生，每个学生只能属于一个系，D.编写完整性规则一个系可以有多名学生，从学生到系的联系类型是( )A.多对多B.一对一C.多对一D.一对多11．描述数据库中全体数据的逻辑结构和特征是（）A．内模式 B.模式 C. 外模式 D.存储模式12．下列关于数据库三级模式结构的说法中，哪一个是不正确的？（）A．数据库三级模式结构由内模式、模式和外模式组成B．DBMS在数据库三级模式之间提供外模式/模式映象和模式/内模式映像C．外模式/模式映象实现数据的逻辑独立性D．一个数据库可以有多个模式13．数据库系统的体系结构是（）A.两级模式结构和一级映象B.三级模式结构和一级映象C.三级模式结构和两级映象D.三级模式结构和三级映象14．概念模型是现实世界的第一层抽象,这一类最著名的模型是().A.层次模型B.关系模型C.网状模型D.实体-联系模型15．关系数据模型是目前最重要的一种数据模型,它的三个要素分别为().A.实体完整,参照完整,用户自定义完整B.数据结构,关系操作,完整性约束C.数据增加,数据修改,数据查询D.外模式,模式,内模式参考答案:(1)C(2)C(3)C(4)A(5)C(6)C(7)C(8)A(9)C(10)C(11)B(12)D(13)C(14)D(15)B二、填空题1．关系数据库的规则规定：基本关系的主属性不能取空，关系数据库的规则规定：一个基本关系的外码（对应于另一个基本关系的主码）取值取空值或者必须等于它所对应基本关系中的主码值。
数据模型
1.1 数据模型数据模型是对现实世界数据特征的一种抽象。
一个完整的数据模型包括数据结构、数据操作和完整性约束三部分。
在数据模型多级描述中，主要包括概念模型、逻辑数据模型和物理数据模型。
概念模型是以客户的观点和想法为基础，对现实世界事物的抽象；逻辑数据模型是指用户看到的数据库中的数据模型，常用的是关系数据模型；物理数据模型是用来表示数据的存储结构的。
这一小节主要介绍概念模型和关系数据模型。
1.1.1 概念模型在关系数据库的设计中，概念模型通常是通过E-R图来描述的。
其中，E表示实体的以上；R表示关系的意思。
因此E—R图也叫做实体—关系图。
在E-R图中的E是英文单词Entity的缩写，表示实体的意思。
这里所说的实体可以理解为现实世界中的事物，例如，高等院校中的院系、教师等。
E-R图中的R是英文单词Relationship的缩写，表示关系的意思。
这里所说的关系可以理解为实体与实体之间的相互联系。
例如，高等院校中院系与教师之间的相互联系。
在E-R图中还涉及到的一个概念是属性，英文单词为Attribute，它用来描述实体的特征。
例如，高等院校中院系的编号、名称；教师的姓名、编号、工资、所在院系等。
在E-R图中，关系是用来表示实体与实体之间相互联系的。
关系可以分为一对一，一对多和多对多三种类型。
下面通过例子来讲解关系中的这三种类型。
❑一对一（1：1）：在高等院校中，校长和学校的关系就是一对一的关系。
每一个学校只有一名校长，一名校长只能管理一个学校。
❑一对多（1：n）：在高等院校中，院系和学生之间就是一对多的关系。
一个院系中可以对应多个学生，而每一个学生只是其中某一个院系中的成员。
❑多对多（n：m）：在高等院校中，课程与授课教师之间就是多对多关系。
一门课程可以由几个不同的教师来讲授，一名教师也可以讲授多门不同的课程。
在E-R图共有三种符号：矩形、椭圆（或者圆形）和菱形。
其中，矩形用来表示实体，椭圆或者圆形用来表示属性，菱形用来表示关系。
数据模型数据模型概念模型--ER模型概念模型
举例ER模型基本概念
z两个以上实体型之间的联系
¾也存在一对一、一对多和多对多的联系
¾一对多：若实体集E1,E2,…,En存在联系，
对于实体集Ej( j = 1,2,…,i-1,i+1,…,n)中的
实体与联系--例1
m n
m n
p
实体与联系--例1
z Employee1 95~96 department1
z Employee1 96~97 department2
z Employee1 98~99 department1
z Employee1 95~96 department1
z Employee1 96~97 department2
z Employee1 98~99 department1
例2
：一个部门至多只能有一个管理者，但一个经理可以管理多个部门，经理管理部门有一个起始时间和所自
如果对于每个部门都有一个财务预算，则这种表示方式
实体与联系--例3
二元与三元联系--例1
考虑下列附加的需求
多个雇员不能同时购买同一份保险 每份保险必须由雇员购买 一份保险可以涉及到多位家属 家属(Dependents)是一个弱实体集 每位家属只对应一份保险
思考题：是否Dependents 和Beneficiary 是全参与关系
?
答案: 不是
因为本题没有要求每个雇员必须给家属买保险
实例分析。
数据库中的数据模型与设计
数据库中的数据模型与设计数据模型是数据库设计的基础，它定义了数据库中的数据结构以及数据之间的关系。
数据模型的设计是数据库系统设计的重要组成部分，决定了数据库系统的性能、可靠性和可扩展性。
本文将介绍数据库中的数据模型和设计的相关概念，并探讨数据模型与设计的重要性及其在数据库系统中的作用。
一、数据模型的概念数据模型是对现实世界的抽象，它描述了数据的逻辑结构以及数据之间的关系。
数据模型可以分为概念模型、逻辑模型和物理模型三个层次。
1.概念模型概念模型是对现实世界的抽象，描述了现实世界中的实体、实体之间的关系和实体的属性。
概念模型通常使用实体-关系图(Entity-Relationship Diagram，ERD)来表示，通过图形化的方式展示了实体之间的联系和属性。
2.逻辑模型逻辑模型是对概念模型的具体化，它将概念模型映射到数据库管理系统中的数据结构。
逻辑模型描述了数据的存储方式、索引、键等逻辑结构。
逻辑模型通常使用实体-关系图或UML类图来表示。
3.物理模型物理模型是对逻辑模型的具体化，它描述了数据在存储介质上的具体组织方式。
物理模型包括了数据库表的建立、索引的建立、存储结构等。
物理模型与数据库管理系统的实现密切相关。
二、数据模型的设计数据模型的设计是数据库系统设计的一部分，它包括了数据结构、数据关系、数据操作等方面的设计。
数据模型的设计可以分为概念设计、逻辑设计和物理设计三个阶段。
1.概念设计概念设计是数据库设计的第一步，它主要是通过对现实世界的抽象来描述数据之间的关系。
概念设计中要识别出实体、实体之间的联系以及实体的属性，并建立概念模型。
在概念设计阶段，通常使用实体-关系图来表示概念模型。
2.逻辑设计逻辑设计是在概念设计的基础上，将概念模型映射到数据库管理系统中的数据结构。
逻辑设计要考虑到数据的操作方式、数据的索引、键和完整性约束等。
在逻辑设计阶段，通常使用实体-关系图或UML类图来表示逻辑模型。
2-概念模型与数据模型
3. 文件（File） 文件（ ）
对应于实体集的数据称为文件。 对应于实体集的数据称为文件。 如所有学生的记录组成了一个学生文件。 如所有学生的记录组成了一个学生文件。
2.1.3 三个世界之间的关系
记录↓ 项↓ 实体内部联系 机器世界 信息世界 型 → 实体↓ 学生 学生 1 学生 2 ↓属性 姓 名 年龄 性别 籍贯 男 男 男 女 湖南 湖北 山西 四川 ← 型 ← 值1 ← 值2 ← 值3 ← 值4
1. 字段（Field） 字段（ ）
对应于属性的数据称为字段，也称为数据项。 对应于属性的数据称为字段，也称为数据项。字段的命 名往往和属性名相同。 名往往和属性名相同。 如学生有学号、姓名、年龄、性别、系等字段。 如学生有学号、姓名、年龄、性别、系等字段。
2. 记录（Record） 记录（ ）
对应于每个实体的数据称为记录。 对应于每个实体的数据称为记录。 如一个学生（ 计算机） 如一个学生 （ 990001， 张立 ， 20， 男 ， 计算机 ） ， 张立， ， 为一个记录。 为一个记录。
学 号
实 体 之 间 的 联 系
实体值 1 →
990927 胡 伟 22 990652 张春明 24 991091 程会军 23 990676 王 翌 22 ↑特征
实体值 3 → 实体值 4 →
学生 3 学生 4 ↑事物
现实世界
在计算机世界中，信息模型被抽象为数据模型， 在计算机世界中，信息模型被抽象为数据模型，实体型内 部的联系抽象为同一记录内部各字段间的联系， 部的联系抽象为同一记录内部各字段间的联系，实体型之 间的联系抽象为记录与记录之间的联系。 间的联系抽象为记录与记录之间的联系。 现实世界是设计数据库的出发点， 现实世界是设计数据库的出发点，也是使用数据库的最终 归宿。 归宿。 实体模型和数据模型是现实世界事物及其联系的两级抽象。 实体模型和数据模型是现实世界事物及其联系的两级抽象。 而数据模型是实现数据库系统的根据。 而数据模型是实现数据库系统的根据。 通过以上的介绍， 通过以上的介绍，我们可总结出三个世界中各术语的对应 关系如下表所示。 关系如下表所示。 现实世界 信息世界 计算机世界 事物总体 实体集 文件 事物个体 实体 记录 特征 属性 字段 事物间联系 实体模型 数据模型
信息的三种世界概念模型数据模型
SQL Server 2023
表达属性
表达实体间联络
注：1、实体集旳属性较多时，能够不画在E-R图上，而在数据字 典中表达
2、联络能够具有属性，但联络旳属性必须在E-R图上标出
2.2 概念模型
例1
SQL Server 2023
假设一种学生可选多门课程，而一门课程又有多
种学生选修，每个学生每选一门课只有一种成绩
2.3 数据模型
二、常见旳数据模型
SQL Server 2023
层次模型 网状模型 关系模型
（非关系模型）
2.3 数据模型
SQL Server 2023
二、常见旳数据模型
1、层次模型 基本构造：用树型构造表达实体及实体间旳联络 1）有且仅有一种结点没有双亲结点，这个结点称为根结点。 2）除根结点之外旳其他结点有且只有一种双亲结点。 表达措施： 实体：用统计类型描述。每个结点表达一种统计类型。 属性：用字段描述。每个统计类型可包括若干个字段。 联络：用结点之间旳连线表达统计（类）型之间旳一对多旳联络
电器 自动化
92023 许明 数据库 92023 陈真 人工智能
2.3 数据模型
层次模型中多对多联络旳表达: 一般采用冗余结点和虚拟结点两种措施
例：用冗余结点表达多对多联络
SQL Server 2023
学号 姓名 年龄
m
选课
n
课程号 课程名 学分
学号 姓名 年龄
课程号 课程名 学分
课程号 课程名 学分
数据操作是系统动态特征旳描述。涉及操作对象和 有关旳操作规则。所以数据模型必须对数据库中旳全部 数据操作进行定义，指明操作确实切含义、操作对象、 操作符号、操作规则以及操作旳语言约束等。
数据模型和概念模型
数据模型和概念模型
现实世界---信息世界---计算机世界
---：抽象建模
---：数据库设计
1.数据模型和概念模型
（1）数据模型：表达计算机世界的模型称为数据模型（不全⾯）
（2）概念模型：表达信息世界的模型称为概念数据模型，简称概念模型
（3）现实世界-->信息世界（E-R模型，O-O模型）-->逻辑层（数据模型）-->物理层
2.（1）单据/报表：适合⼈类阅读习惯的信息表达
（2）实体/联系：表征信息本质联系的概念表达
3.怎样数据建模？
数据建模就是抽象，抽象是理解--区分--命名--表达
（1）现实世界需要理解
（2）理解的标志是区分：表和表的区分，数据项的区分
（3）区分的标志是命名
（4）抽象的最终结果是正确的表达：表达⽅法有E-R图/Crow's foot/idef1x
4.数据模型
（1）不同范围的⼈对现实世界中事物的描述和抽象是不同的
（2）现实的抽象和描述需要遵循统⼀的数据模型：统⼀的概念和统⼀的表达⽅法，便于信息交流和信息共享
（3）数据模型是⼀组相互关联且已严格定义的概念集合，是⽤于刻画或描述现实世界，信息世界或计算机世界的模型。
数据模型
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
信息世界中的基本概念
•信息世界中的基本概念包括：用户；系统分析员；实体； 用户；系统分析员；实体； 用户 属性；关键字； 实体型；实体集； 属性；关键字；域；实体型；实体集；联系 •用户（user） 关心的是现实世界中的事物、事物的属性 用户（ ） 用户 及其相互关系。例如，用户可能关心他的顾客及其属性， 如顾客地址、银行帐号等等。用户也关心自己的定货帐 目，如谁订的货、订的什么和订多少等等。 •系统分析员（analyst） 同样也关心现实世界，但是系统 系统分析员（ 系统分析员 ） 分析员需要分析用户的信息需求。作为需求分析的结果， 分析员必须以文档的形式对需求进行结构化的描述;这 个文档就是信息模型。
– 仓库： 仓库号、面积、电话号码 – 零件 ：零件号、名称、规格、单价、描述 – 供应商：供应商号、姓名、地址、电话号码、 帐号 – 项目：项目号、预算、开工日期 – 职工：职工号、姓名、年龄、职称
• 实体之间的联系如下：
Hale Waihona Puke (1)一个仓库可以存放多种零件，一种零件可以存放在多个仓
库中。仓库和零件具有多对多的联系。用库存量来表示某 种零件在某个仓库中的数量。 (2)一个仓库有多个职工当仓库保管员，一个职工只能在一个 仓库工作，仓库和职工之间是一对多的联系。职工实体型 中具有一对多的联系 (3)职工之间具有领导-被领导关系。即仓库主任领导若干保管 员。 (4)供应商、项目和零件三者之间具有多对多的联系
数据模型与概念模型
(2) 属性（Attribute）
属性为实体的某一方面特征的抽象表示。
(3) 主码（Primary Key）和次码(Secondary Key) 码也称关键字，它能够惟一标识一个实体；实体集中不能惟一 标识实体属性的叫次码。 (4) 域（Domain） 属性的取值范围称为属性的域。 2. 实体联系的类型 (1) 两个实体集之间的联系
1) 一对一联系（1:1）
2) 一对多联系（1:n） 3) 多对多联系（m:n）
两个实体型间的联系
• 一对一联系
– 如果对于实体集 A 中的每一个实体，实体集 B 中至 多有一个实体与之联系，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。
– 实例
班级与班长之间的联系：
一个班级只有一个正班长
4)怎样划分和认识信息的现实世界
信息的现实世界通过实体、特征、实体集及联系进行划分和认识。
（1）实体 现实世界中存在的可以相互区分的事物或概念称为实体。实体可以分为事物实体 和概念实体。 （2）实体的特征 尽管实体具有许多特征，但是我们在研究时，只选择其中对管理及处理有用的或 有意义的特征。 （3）实体集及实体集之间的联系 具有相同特征或能用同样特征描述的实体的集合称为实体集。实体集不是孤立存 在的，实体集之间有各种各样的联系。例如学生和课程之间有“选课”联系。
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
1.2《数据库系统概论》之数据模型（概念模型、逻辑模型--物理模型、层次模型、网状模型、关。。。
1.2《数据库系统概论》之数据模型（概念模型、逻辑模型--物理模型、层次模型、⽹状模型、关。
前⾔本篇⽂章学习书籍：《数据库系统概论》第5版王珊萨师煊编著视频资源来⾃：由于学长已经系统的整理过本书了，我在学习课本和视频以及学长⽂章的同时在学长⽂章的基础上进⾏相应学习修改。
（学长原系列⽬录：）资料参考⽹站：0.思维导图1.数据模型的概念在数据库中⽤数据模型这个⼯具来抽象、表⽰和处理现实世界中的数据和信息。
通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟。
数据模型应满⾜三⽅⾯要求：能⽐较真实地模拟现实世界容易为⼈所理解便于在计算机上实现2.两⼤类数据模型数据模型分为两类（分属两个不同的层次）(1) 概念模型也称信息模型，它是按⽤户的观点来对数据和信息建模，⽤于数据库设计。
(2) 逻辑模型和物理模型逻辑模型主要包括⽹状模型、层次模型、关系模型、⾯向对象模型等，按计算机系统的观点对数据建模，⽤于DBMS实现。
物理模型是对数据最底层的抽象，描述数据在系统内部的表⽰⽅式和存取⽅法，在磁盘或磁带上的存储⽅式和存取⽅法。
客观对象的抽象过程—两步抽象现实世界中的客观对象抽象为概念模型；把概念模型转换为某⼀DBMS⽀持的数据模型。
3.数据模型的组成要素(1)数据结构数据结构是所研究的对象类型的集合。
这些对象是数据库的组成成分，数据结构指对象和对象间联系的表达和实现，是对系统静态特征的描述，包括两个⽅⾯：（1）数据本⾝：类型、内容、性质。
例如关系模型中的域、属性、关系等。
（2）数据之间的联系：数据之间是如何相互关联的，例如关系模型中的主码、外码联系等。
(2)数据操作数据操作对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许执⾏的操作，及有关的操作规则数据操作的类型查询更新(包括插⼊、删除、修改)(3)数据的完整性约束条件数据的完整性约束条件是⼀组完整性规则的集合，规定数据库状态及状态变化所应满⾜的条件，以保证数据的正确性、有效性和相容性。
完整性规则：给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和储存规则4.概念模型(1)⽤途与基本要求概念模型的⽤途: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。
简述事物、数据模型和概念数据模型的关系
简述事物、数据模型和概念数据模型的关系事物、数据模型和概念数据模型之间有着密切的关系，我们可以将它们看作三个级别的概念：
1）事物：指的是真实世界中的实体，它们都具有一定的属性和
行为，如学生的姓名、性别、学校等等，以及学生可以进行的活动，如上课、上机、考试等等。
2）数据模型：指的是对实体的一种数据表示，它们可以抽象地
表达某类事物的属性和行为，如关系模型、对象模型等等，通过数据模型可以描述实体的类型、属性和行为，从而辅助我们对不同的类型的实体进行分类和抽象。
3）概念数据模型：是一种抽象的概念，它把不同类型的数据模
型联系起来，形成一种完整的概念，如概念模型、实体关系模型等等，概念数据模型并不关心具体的数据，而是关注数据之间的关系和结构，以辅助我们对不同类型的实体进行有效的管理。
总之，事物、数据模型和概念数据模型是一个更大的概念，它们之间存在着一种密切的联系，当我们处理不同类型的实体时，可以根据事物的特征和行为，创建出适当的数据模型，然后通过概念数据模型将这些数据模型联系起来，从而帮助我们更好地管理和操作不同的实体。
- 1 -。
数据模型与概念模型
2.3 数据模型
一、数据模型的三要素
2、数据操作：
是指对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行 的操作的集合，包括操作及有关的操作规则。主要有检索和 更新（插入、删除、修改）两大类操纵。数据模型必须定义 这些操纵的确切含义、操作符号、操作规则（优先级）以及 实现操作的语言。数据操作是对系统动态特性的描述。
3
2.2 概念模型
一、基本概念。
1、实体：客观存在并可相互区别的事物称为实体（人、事、 物、概念或联系）。
2、属性：实体所具有的某一特征。一个实体可以由若干个 属性来刻画。
3 、对象：具有相同属性、服从相同规则的同一类实体数据 化的结果称为对象。
例子
4
2.2 概念模型
一、基本概念。
4 、主码：唯一标识实体的属性集。 次码：实体集中不能唯一标识实体的属性或属性集。
第二章 数据模型与概念模型
理学院数学系
2.1 信息的三种状态及其抽象过程 实体
现实互世区描界分具 特述中的有征某存事相描一实在物同述实体的或特的体的可概征实区特以念或体别性相可的于用集其同合它样
现实世界
实体的特征
系统分析 信息化
认识、 抽象
实体集
信息世界、概念模型
数据库设计 数据化
机 器世界 、 DBMS 支持的数据模型
5 、域：属性的取值范围称为属性的域。 6、实体集：同型实体的集合称为实体集。 7、联系：实体内部的联系是指组成实体的各属性之间的联
系；实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。
5
学生实体：
2.2 概念模型
主码：姓名、学号？ 次码：性别、年龄
域：属性的取值范围
学号
学号由学校统一为同学们安排，绝对不会出现重 复的现象
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16
概念模型
（2）一对多联系（1∶n）——对于实体集A中每一 个实体，在实体集B中有n个实体与之联系，而且， 对于实体集B中的每一个实体，实体集A中至多有一 个实体与之联系，则称实体集和实体集具有1对多 的联系，记为1∶n。 如：一个班主任管理多个学生，一个项目经理管 理多个组员，一个教师可以教授多门课程 ……
每个项目可以使用多个供应商供应
的零件；
n
每种零件可由不同供应商供给。 项目
供应商 m
供应
p 零件
两个以上实体型间m:n联系
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24
概念模型
实例
职工实体型内部具有领导与 被领导的联系； 某一职工（干部）“领导” 若干名职工； 一个职工仅被另外一个职工 直接领导；
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2
数据模型
通俗来讲，数据模型就是对现实世界的模拟、 描述或表示。数据模型应满足的三个要求：
（1）比较真实地描述现实世界； （2）易为用户所理解； （3）易于在计算机上实现。
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6
数据模型的分类
概念数据模型
现实世界的事物经过人脑的抽象加工，提取出对用户 有用的信息，经过组织整理加工形成结合现实世界和 计算机世界之间的中间模型
——数据库的设计人员在设计的初始阶段摆脱具体技 术问题，集中精力分析数据、数据之间的联系 ——最常用的概念模型是E-R模型 ——概念模型与具体的DBMS无关，它必须转换成结 构模型，才能在DBMS中实现
课程 1 讲授
每一个教师只讲授一门课程，
m
每一本参考书只供一门课程使用 教师
n
参考书
两个以上实体型间1:n联系
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23
概念模型
实例
供应商、项目、零件三个实体型； 一个供应商可以供给多个项目多种 零件；
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层次模型（续）
教员学生层次数据库的一个实例
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31
优点
结构简单
层次模型
缺点
不能表示两个以上实体之间的复杂联系和实体之 间的多对多联系；严格的层次顺序使数据插入和 删除操作变得复杂，容易产生冗余、插入异常、 删除异常、修改异常等。
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随堂练习2
设有一局部应用，包括3个实体“科室”、“医生”、“病 人”，且有如下事实：每位医生属于且仅属于一个科室； 每个科室有多位医生可以接诊病人；病人根据自己的症状 选择相应的科室就诊；一位病人在同一科室中多次看病时 ，每次可能由不同的医生为其诊断。设科室的属性包括科 室代码、科室名称，医生的属性包括工号、姓名、职称， 病人的属性包括姓名、年龄、工作单位。试画出ER图，并 注明属性和联系类型。
第2章 数据模型与概念模型
什么是数据模型
概念模型 常见的数据模型
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1
数据模型
为什么要建立数据模型（Data Model）？ 象盖大楼的设计图一样，DM可使所有的 项目参与者都有一个共同的数据标准 避免出现问题再解决（边干边改的方式） 可及早发现问题 加快应用开发速度
— 研究开发中
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层次模型
20世纪60年代末到70年代初 有且仅有一个根节点；其它节点有且仅有一个父节点
根结点
叶结点
叶结点
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第2章 数据模型与概念模型
什么是数据模型 概念模型
常见的数据模型
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常见的数据模型
联系
联系的属性：联系本身 也是一种实体型，也可 以有属性。如果一个联 系具有属性，则这些属 性也要用无向边与该联 系连接起来。
课程 m
选修
n 学生
成绩
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概念模型
实例
课程、教师与参考书三个实体型 一门课程可以有若干个教师讲授， 使用若干本参考书，
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概念模型
（3）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；同 时，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中有m 个实体与之联系，则称和具有多对多联系，记为 m∶n。 如：一个学生可以选修多门课程，一门课程可以 被多个学生选修；一份订单可以订购多种产品， 一种产品可以被多份订单订购 ……
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现实世界
认识 抽象
现实世界 概念模型 数据库设计人员完成
信息世界 概念模型 转换
逻辑模型
机器世界 物理模型
概念模型 逻辑模型 数据库设计人员完成
逻辑模型 物理模型 由DBMS完成
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8
数据模型的分类
物理数据模型
面向具体的DBMS，面向机器，描述数据在存储介质 上的组织结构 ——不仅与具体的DBMS有关，还与操作系统和硬件 有关 ——为保证其独立性和可以执行，大部分PDM的实现 工作由系统自动完成，而设计者只设计索引、聚簇等 特殊结构
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3
数据模型的构成
数据模型的三要素
数据结构 ——数据的表示方法（数据的组织形式），是一种 静态特征的描述 数据操作 ——数据操作是指对数据库的查询、修改、删除和 插入等操作，是一种动态特征的描述 完整性约束 ——数据及数据间联系应具有的制约和依赖规则 如：一个系可有多个学生，一个学生只能属于一个系
分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（ 1:1、1:n或m:n）
班长实体集A
1
负责
1
班集体实体集B
班主任实体集A
1
管理
n
学生实体集B
学生实体集A
m
选修
n
课程实体集B
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概念模型
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数据模型的分类
结构数据模型（逻辑数据模型）
面向用户建模，它是用户从数据库所看到的数据模型 ——是具体的DBMS所支持的数据模型（网状/层次 / 关系/面向对象） ——既要面向用户，也要面向系统 ——一般由概念模型转换得到
职工
1
n
领导
单个实体型内部1:n联系
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随堂练习1
设有商店和顾客两个实体，“商店”的属性有商店编号、 商店名、地址、电话，“顾客”的属性有顾客编号、姓名 、地址、年龄、性别。假设一个商店有多个顾客购物，一 个顾客可以到多个商店购物，顾客每次区商店购物有一个 消费金额和日期。试画出ER图，并注明属性和联系类型。
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4
数据模型的分类
(1) 现实管理系统的用户与计算机管理系统的 设计人员之间的专业差异。
(2) 用户理解与计算机实现的矛盾。 根据不同的抽象层次，数据模型分为三类
概念数据模型 结构数据模型 / 逻辑数据模型 物理数据模型
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概念模型
实体集
同型实体的集合称为实体集。例如，全体学生就是一 个实体集。
术语的对应关系
信息世界 实体 属性 实体集 实体码
机器世界 记录 字段（数据项） 文件 记录码
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概念模型