ER模型的基本概念

数据库系统原理

模型的基本概念

ER模型由Peter Chen 于1976年在命题为“实体联系模型：将来的数据视图”论文中提出。模型的基本元素

1实体定义：

·实体：是一个数据对象，指应用中可以区别的客观存在的实物。

·实体集：是指同一类实体构成的集合。

·实体类型：是对实体集中实体的定义。

ER模型中提到的实体往往是指实体集。

实体用方框表示，方框内注明实体的命名。

2联系定义：

实体不是孤立的，实体之间是有联系的。

·联系：表示一个或者多个实体之间的关联关系。

·联系集：是指同一类联系构成的集合。

·联系类型：是对联系集中联系的定义。

联系是实体之间的一种行为。

联系用菱形框表示，并用线段将其与相关的实体连接起来。

3属性定义：

属性：实体的某一特性成为属性，能够唯一表示实体的属性或属性集称为“实体标识符”。一个实体只有一个标识符，没有候选标识符的概念。实体标识符有事也成为实体的主键。属性用椭圆形框表示，加下划线的属性为标识符。

属性域是属性的可能取值范围，也成为属性的值域。

属性的分类

1简单属性和符合属性：

（1）简单属性个是不可再分割的属性，符合属性是可在费解为其他属性的属性。

2单值属性和多值属性：

（1）单值属性指的是同一实体的属性只能取一个值，多值属性指同意实体的某些属性可

能取多个值

缺点：如果太过简单的表示多值属性，会产生大量的数据冗余，造成数据库潜在的数据异常、数据不一致性和完整性的缺陷。

调整方式：修改原来的ER模型，对多值属性进行变换。有以下两种方法：

1）将原来的多值属性用几个新的单值属性来表示。

2）将原来的多值属性用一个新的实体类型表示：这个新实体以来于原实体而存在，我们称之为弱实体。

3存储属性和派生属性：

（1）派生属性：两个或两个以上的属性值是相关的，可以从其他熟悉吸纳个只推导出值的属性，称为派生属性。

（2）储存属性：派生属性的值不必存储在数据库内，而其他需要存储值的属性称为储存属性。

4允许为空值的属性：当实体的某个属性上没有值时应使用空值（Null value），Null还可以用于值未知的时候，未知的值可能是缺失的，或者不知道的。

在数据库中，空值是很难处理的一种值。

联系的设计

1.联系的元数：

定义：一个联系涉及到的实体集个数，成为该联系的元数或度数。

·同一实体集内部的实体之间的联系，称为一元联系，也称为递归联系。

·两个不同的实体集、实体之间的联系，称为二元联系。

·三个不同实体集实体之间的联系，称为三元联系。以此类推

2联系类型约束：

（1）基数约束：

定义：实体集E1和E2之间有二元联系，则参与一个联系中的实体数目称为映射

基数。

二元联系有 1:1 1:N N:M

在具体实现时，有事我们对映射基数还要做出更精确的描述，即对参与联系的实

体数目指明相关的最小映射基数MIN和最大映射基数MAX，用“min..max”的方式

表示。

（2）参与约束：

定义：如果实体集E中的每个实体都参与联系集R的至少一个联系中，我们称实

体集E“完全参与”联系集R。如果实体集E中只有部分实体参与联系集R的联系

中，我们称实体集E“部分参与”联系集R。在ER图中表示时，完全参与用双线

边表示，部分参与用单线边表示。

模型的操作

定义：对ER图进行的种种变化称为ER模型的操作，包括实体类型、联系类型和属性的分裂、合并、增删等等。

1分裂方式分为水平分裂和垂直分裂两种

教师

（1）水平分裂为

男教师

女教师

（2）可以把实体相关的属性中常变的属性组成一个实体类型，把固定不变的属性组成另一个实体类型，这就是垂直分裂。

教师

垂直分裂为

2联系也可以分裂，合并是分裂操作的逆过程，合并的联系类型必须是定义在相同的实体类

型组合中。

采用ER模型的数据库概念设计步骤

定义：采用ER模型进行数据库的概念设计，可以分成三步进行：首先设计局部ER模型，然后把各局部ER模型纵横成一个全局ER模型，最后对全局ER模型进行优化，得到最终的ER 模型，即概念模型。

1设计局部ER模型

核心思想：“分而治之”，即分别考虑各个用户的信息需求，形成局部概念结构，然后再综合成全局结构。局部概念结构又叫局部ER模型，图形称为局部ER图。

每一个应用设计局部ER模型的步骤：

（1）确定局部结构范围

设计各个局部ER模型的第一步，确定局部结构的范围划分，划分的方式两种：

·依据系统的当前用户进行自然划分

·按用户要求数据库提供的服务归纳成几类，使每一类应用访问的数据显著的不同于其他类，为每类应用设计一个局部ER模型。

（2）定义实体

从信息需求和局部范围定义出发，确定每一个实体类型的属性和键。

实体、属性和联系之间并无截然区分的界限，划分依据有三种：

·采用人们习惯的划分

·避免冗余，在一个局部结构中，对一个对象之取一种抽象形式，不要重复

·依据用户的信息处理需求

实体类型确定之后，他的属性也随之确定。命名反映实体的语义性质，在一个局部结构中应唯一。

（3）定义联系

ER模型的“联系”刻画实体之间的关联。分析其中是1:1 1:M M:N等。

还要考虑实体内部是否存在联系，两个实体类型之间是否存在联系，多个实体类型之间是否存在联系等等。

应注意方式出现冗余的联系（可以从其他联系导出的联系），要尽可能的识别并消除