概念模型ER图及概念模型转化成关系模型
建立教务管理关系模型ER模型转换为关系模型
建立教务管理关系模型
E-R模型是概念结构设计的结果 接下来进行逻辑结构设计:
将E-R模型转换为关系模型 对关系模型进行优化
建立教务管理关系模型
E-R模型转换为关系模型
关系模型实质上就是一组关系模式的集合 E-R模型转换为关系模型，就是将E-R模型中的实体、 实体间的联系转换为关系模式。 具体转换方法如下：
建立教务管理关系模型
优化关系模型
第二范式： 若关系模式R∈1NF，并且每一个非主属性都完全函数
依赖于R的关键字，则R为第二范式。记作：R∈2NF。
建立教务管理关系模型
优化关系模型
例如，关系模式： R(学号，课程号，成绩，姓名，性别，班级，班主任)
其中函数依赖为： （学号，课程号）→成绩
学号 → 姓名 学号 → 性别 学号 → 班级 班级 → 班主任 学号 → 班主任
建立教务管理关系模型
优化关系模型
第一范式： 如果一个关系模式R的所有属性都是不可再分的数据项，
则R为第一范式。记作：R∈1NF。
例如，关系模式： R(学号，课程号，成绩，姓名，性别，班级，班主任)
其中每个属性都不可再分，因此满足1NF。
第一范式是对关系的一个最低要求。一个规范化的关系至少应满足 第一范式的要求。
建立教务管理关系模型
优化关系模型
第三范式： 若关系模式R∈2NF，并且它的每一个非主属性不传递
依赖于R的关键字，则R为第三范式。记作：R∈3NF。
建立教务管理关系模型
优化关系模型
例如，关系模式： R1(学号，姓名，性别，班级，班主任)
其中存在函数依赖： 学号 → 班主任
班级 → 班主任
第二范式
非主属性“班主任”传递函数依赖于关键字“学号”。因此关系R1不满 足第三范式。
ER图转换为关系模型
将ER模型转换成关系数据库ER模型转换关系数据库的一般规则：（1）将每一个实体类型转换成一个关系模式，实体的属性为关系模式的属性。
（2）对于二元联系，按各种情况处理，如下面所示。
二元关系ER图转换成的关系联系的处理主键外键1：1（2个关系）模式A模式B （有两种）处理方式（1）：（1）把模式B的主键，联系的属性加入模式A处理方式（2）：（2）把模式A的主键，联系的属性加入模式B （略）（依据联系的处理方式）方式（1）：模式B的主键为模式A外键方式（2）：表A的主键为表B的外键1：M （2个关系）模式A模式B把模式A的主键，联系的属性加入模式B（略）模式A的主键为模式B的外键M：N （3个关系）模式A模式B模式A-B联系类型转换成关系模式A-B;模式A-B的属性:(a)联系的属性(b)两端实体类型的主键两端实体类型的主键一起构成模式A-B主键两端实体类型的主键分别为模式A-B的外键M：N联系的示例比如，ER图如下：可以转换成以下模式：学生（学号，姓名，性别，年龄）主键为学号课程（课程号，课程名，任课教师）主键为课程号选课（学号，课程号，成绩）主键为课程号、学号，外键为课程号，学号；1：N联系的示例比如，ER图如下：可转换为如下关系模式：商店模式（商店编号，店名，店址，店经理）主键为商店编号商品模式（商品编号，商品名，单价，产地，商店编号，月销售量）主键为商品编号，外键为商店编号职工模式（职工编号，职工名，性别，工资，商店编号，开始时间）主键为职工编号，外键为商店编号1、完全依赖与部分依赖：对于函数依赖W→A，如果存在V是W的真子集而函数依赖V→A成立，则称A部分依赖于W；否则，若不存在这种V，则称A完全依赖于W；2、传递依赖：对于函数依赖X→Y，如果Y→X（X不函数依赖于A）而函数依赖Y→Z成立，则称Z 对X传递依赖；例：设有关系模式选课SC1（SNO，CNO，GRADE，CREDIT），其中，SNO表示学号，CNO表示课程号，GRADE表示成绩，CREDIT表示学分。
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。
ER图转换为关系模式实例
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。
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。
（4）班级和学⽣之间的联系是1：M的联系，所以没有必要为其建⽴⼀个关系，可以通过扩展学⽣关系来表⽰。
STUDENT(STUDENTID , NAME , SEX , BIRTHDAY , CLASSNAME)CLASSNAME表⽰学⽣所在班级名。
在数据库设计过程中将er模型转换为关系模型的转换原则
在数据库设计过程中将er模型转换为关系模型的转换原则在数据库设计过程中，将ER模型转换为关系模型是一个重要的步骤。
ER模型是一种描述现实世界中实体、属性和关系之间关联的图形化工具，而关系模型则是一种用表格结构表示数据之间关系的方式。
以下是将ER模型转换为关系模型的转换原则：1. 实体转换为表：在ER模型中，实体是指现实世界中的一个对象或概念，例如学生、课程、雇员等。
在关系模型中，每个实体都被转换为一个表。
表由一系列的行和列组成，每一行表示一个实体的实例，每一列表示一个属性。
2. 属性转换为列：在ER模型中，属性是实体的特征或描述。
在关系模型中，每个属性都被转换为表中的列。
例如，一个学生实体具有姓名、性别、年龄等属性，这些属性会对应为学生表中的列。
3. 主键定义：在ER模型中，每个实体都有一个唯一标识符，称为主键。
在关系模型中，主键用来唯一地标识一个实体。
主键的定义原则是唯一性和非空性。
通常，一个表的主键可以是一个或多个属性的组合。
4. 关系转换为外键：在ER模型中，关系表示不同实体之间的关联。
在关系模型中，这些关联被转换为外键。
外键是用来连接不同表的属性，它通过引用其他表中的主键，以建立表之间的关系。
5. 多对多关系处理：在ER模型中，多对多关系是指一个实体与另一个实体之间存在多个联系。
在关系模型中，多对多关系需要通过引入中间表进行处理。
例如，一个学生可以选择多门课程，而一门课程也可以被多个学生选择，这种多对多关系可以通过引入一个学生课程中间表来解决。
6. 索引定义：索引是用来提高数据库查询效率的数据结构。
在关系模型中，可以为表中的一个或多个列定义索引。
索引的目的是快速定位数据，以加快查询速度。
7. 规范化：规范化是一种优化数据库结构的过程，旨在消除冗余、提高数据的一致性和完整性。
规范化过程包括一至五个范式，每个范式都有特定的要求和目标。
由于篇幅有限，上述仅为将ER模型转换为关系模型的基本原则。
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
不与((属可22))性再什避(之分么2免)间解样、冗的的的提余关语联供，系义系的在只单；服一能位务个是；局1实部:N体的； 不直(2；((2结 种 (同接34、)3())1属构 抽)实关有联注)依范性中 象体联冗系意据围分，形类关余的因用的配对式型系联命素户划的一，的。系名的分原个不属吗信要则对要性？息自：象重之处然只复间理，取 ；应需易一无于管理
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。
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
ER图作成及关系模式转化
一对多联系转化为独立的关系模式 .
习题三（答案二）（标准答案）
❖ 仓库（仓库号，仓库面积） 主键：仓库号 ❖ 存放（仓库号，零件号，库存量） 主键：仓库号，零件号 仓库号是外键，零件好也是外键。 ❖ 零件（零件号，零件名，规格，单价） 主键：零件号 ❖ 供应（零件号，供应商号，供应量） 主键：零件号，供应商号 零件号是外键，供应商号是外键 ❖ 供应商（供应商号，供应商名，地址） 主键：供应商号 ❖ 保管员（职工号，姓名，仓库号） 主键：职工号 仓库号是外键
.习题三（答案）.习题三（答案一）❖ 仓库（仓库号，仓库面积） 主键：仓库号 ❖ 存放（仓库号，零件号，库存量） 主键：仓库号，零件号 仓库号是外键，零件好也是外键。 ❖ 零件（零件号，零件名，规格，单价） 主键：零件号 ❖ 供应（零件号，供应商号，供应量） 主键：零件号，供应商号 零件号是外键，供应商号是外键 ❖ 供应商（供应商号，供应商名，地址） 主键：供应商号 ❖ 工作（职工号，仓库号） 主键：职工号 职工号是外键，仓库号是外键 ❖ 保管员（职工号、姓名） 主键：职工号
.
习题一（答案）
.
习题二
某学生宿舍管理系统，涉及的部分信息如下：
(1)学生：学号，姓名，性别，专业，班级。 (2)寝室：寝室号，房间电话。 (3)管理员：员工号，姓名，联系电话。 其中：每个寝室可同时住宿多名学生，每名学生只分配一个寝室；每
个寝室指定其中一名学生担当寝室长；每个管理员同时管理多个寝 室，但每个寝室只有一名管理员。 (1)建立一个反映上述局部应用的ER模型，要求标注联系类型。 (2)根据转换规则，将ER模型转换为关系模型。要求标注每个关系模型 的主键和外键（如果存在）。
一对一联系与任意一端对应的关系模式合并。 一对多联系与n端对应的关系模式合并。
ER图向关系模型转换遵循的原则
E-R图向关系模型的转换遵循原则E-R图向关系模型的转换一般遵循如下原则：1. 一个实体型转换为一个关系模式。
实体的属性就是关系的属性。
实体的码就是关系的码。
例如在我们的例子中，学生实体可以转换为如下关系模式，其中学号为学生关系的码：学生（学号，姓名，出生日期，所在系，年级，平均成绩）同样，性别、宿舍、班级、档案材料、教师、课程、教室、教科书都分别转换为一个关系模式。
2. 一个联系转化为一个关系模式，与该联系相连的各实体的码以及联系的属性转化为关系的属性，该关系的码则有三种情况：l 若联系为1：1，则每个实体的码均是该关系的侯选码。
l 若联系为1：n，则关系的码为n端实体的码。
l 若联系为m：n，则关系的码为诸实体码的组合。
2.1 联系为1：1一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。
l 如果转换为一个独立的关系模式，则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，每个实体的码均是该关系的候选码。
l 如果与某一端对应的关系模式合并，则需要在该关系模式的属性中加入另一个关系模式的码和联系本身的属性。
例如在我们的例子中，“管理”联系为1:1联系，我们可以将其转换为一个独立的关系模式：管理（职工号，班级号）或管理（职工号，班级号）管理”联系也可以与班级或教师关系模式合并。
如果与班级关系模式合并，则只需在班级关系中加入教师关系的码，即职工号：班级：｛班级号，学生人数，职工号｝同样，如果与教师关系模式合并，则只需在教师关系中加入班级关系的码，即班级号：教师：｛职工号，姓名，性别，职称，班级号，是否为优秀班主任｝2.2 联系为1：n一个1:n联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与n端对应的关系模式合并。
l 如果转换为一个独立的关系模式，则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，而关系的码为n端实体的码。
l 如果与n端对应的关系模式合并，则在n端实体对应模式中加入1端实体所对应关系模式的码，以及联系本身的属性。
ER图作成及关系模式转化
An Introduction to Database Systems
习题三
设某工厂数据库中有四个实体集。 一是“仓库”实体集，属性有仓库号、仓库面积等； 二是“零件”实体集，属性有零件号、零件名、规格、单价等； 三是“供应商”实体集，属性有供应商号、供应商名、地址等； 四是“保管员”实体集，属性有职工号、姓名等。 设仓库与零件之间有“存放”联系，每个仓库可存放多种零件，每种零 件可存放于若干仓库中，每个仓库存放每种零件要记录库存量；供应商 与零件之间有“供应”联系，一个供应商可供应多种零件，每种零件也 可由多个供应商提供，每个供应商每提供一种零件要记录供应量；仓库 与保管员之间有“工作”联系，一个仓库可以有多名保管员，但一名保 管员只能在一个仓库工作。 (1)试为该工厂的数据库设计一个ER模型，要求标注联系类型。 (2)根据转换规则，将ER模型转换成关系模型，要求标明每个关系模式 的主键和外键。
An Introduction to Database Systems
习题一（答案） 习题一（答案）
习题二
某学生宿舍管理系统，涉及的部分信息如下： 某学生宿舍管理系统，涉及的部分信息如下：
(1)学生：学号，姓名，性别，专业，班级。 (2)寝室：寝室号，房间电话。 (3)管理员：员工号，姓名，联系电话。 其中：每个寝室可同时住宿多名学生，每名学生只分配一个寝室；每 个寝室指定其中一名学生担当寝室长；每个管理员同时管理多个寝 室，但每个寝室只有一名管理员。 (1)建立一个反映上述局部应用的ER模型，要求标注联系类型。 (2)根据转换规则，将ER模型转换为关系模型。要求标注每个关系模型 的主键和外键（如果存在）。
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。
数据库设计中的ER模型与关系模型转换
数据库设计中的ER模型与关系模型转换在数据库设计的过程中，ER模型（Entity-Relationship Model）和关系模型是两种重要的概念模型。
ER模型用于描述实体、属性和实体之间的关系，而关系模型则用于实现实体、属性和关系在物理存储上的表示。
在本文中，我将详细介绍ER模型和关系模型之间的转换过程，探讨如何将ER模型转换为关系模型。
首先，我们需要了解ER模型和关系模型的基本概念。
ER模型由实体（Entity）、属性（Attribute）和关系（Relationship）组成。
实体表示现实世界中的一个独立存在的对象，属性表示实体的特征或描述，关系表示实体之间的联系。
在ER模型中，实体之间的关系可以分为一对一、一对多和多对多三种类型。
而关系模型是将ER模型转化为关系表的具体实现。
关系模型由表（Table）和列（Column）组成，表对应实体，列对应属性。
关系模型使用关系表来表示实体之间的关系，通过表中的主键和外键来建立实体之间的关联。
关系表中的行对应实体的记录，列对应属性的值。
那么，对于每个ER模型，如何进行正确且准确的转换呢？首先，我们需要正确地识别ER模型中的实体、属性和关系。
实体对应关系模型中的表，属性对应表的列，而关系则需要在关系模型中创建额外的表来表示。
其次，我们需要确定每个实体的主键和外键。
在ER模型中，主键用于唯一标识实体，外键用于建立实体之间的关联。
在转换为关系模型时，主键对应关系表中的主键约束，而外键对应关系表中的外键约束。
接下来，我们需要处理ER模型中的关系。
对于一对一关系，我们只需要在其中一个实体的关系模型中添加外键即可。
对于一对多关系，我们需要在多的一方实体的关系模型中添加外键。
而对于多对多关系，我们需要创建额外的关系表来表示。
此外，我们需要处理ER模型中的继承关系。
在ER模型中，继承关系可以分为专门化（Specialization）和泛化（Generalization）两种类型。
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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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)
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
(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
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. 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。
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
2） 1:N联系的转换方法
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。
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
选修 n
学生
成绩
An Introduction 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。
联系的表示方法
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
1:1联系
1:n联系
ห้องสมุดไป่ตู้
实体型1 m
联系名 n 实体型2 m:n联系
联系的表示方法(续)
实体型1
1
联系名
m
n
实体型2
实体型3
多个实体型间的1:n联系
实体型1
m
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
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
学生
学号
姓名
性别
年龄
E-R图(续)
An Introduction to Database System
联系
联系本身：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无
向边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）
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
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
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
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
An Introduction to Database System
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
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