第4章 数据模型与概念模型

E-R图
用于表示实体、属性和联系的图形化工具， 方便进行概念模型的设计和表达。
统一建模语言（UML）在概念模型中应用
类图
用于表示实体及其属性和 操作，以及实体之间的关 系。
包图
用于对概念模型进行模块 化和组织，提高模型的可 维护性。
活动图
用于描述系统中的业务流 程和交互过程，方便进行 需求分析和系统设计。
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权衡考虑
在选择规范化或反规范化策略时，需要综合考虑系统性能、数据一致性
、维护成本等因素，找到平衡点。
索引、视图、存储过程等优化措施
索引优化
通过创建合适的索引，提高查询速度。常见的索引类型包括主键索引、唯一索引、复合索 引等。同时，需要注意索引的维护成本和更新操作的性能影响。
视图优化
视图是从一个或多个表中导出的虚拟表，可以简化复杂的查询操作。通过创建视图，可以 隐藏底层表结构细节，提高数据安全性。但需要注意视图的性能影响，避免过度使用。
备份恢复策略
制定详细的备份恢复策略，包括备份 周期、备份方式、恢复流程等，确保 在数据丢失或损坏时能够及时恢复重 要数据，保证业务的正常运行。
访问控制和审计跟踪实践经验分享
访问控制
通过身份认证、权限管理等技术，对数据的访问进行严格控 制，确保只有经过授权的用户能够访问和操作数据。
审计跟踪
建立完善的审计跟踪机制，记录用户对数据的所有操作，包 括访问、修改、删除等，以便及时发现和处理安全问题。同 时，定期对审计日志进行分析和总结，不断优化安全策略， 提高系统的安全性。
数据模型分类
概念数据模型
用于描述数据的高层次概念和语 义，与具体的数据库管理系统无 关，如实体-联系模型（E-R模型
）。

数据模型是对现实世界数据特征的抽象，它描述了数据的属性和数据之间的关系。

数据模型是构建和使用数据仓库的核心，它可以帮助我们更好地理解数据，发现数据的潜在价值。

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。

概念模型是人们对现实世界的认识和理解的抽象，它描述了数据的本质和特征，如实体、属性、关系等。

逻辑模型是在概念模型的基础上，进一步描述数据的组织和结构，如数据结构、数据流、数据存储等。

物理模型是最底层的数据模型，它描述了数据的物理存储方式和处理方式，如文件系统、数据库系统等。

在数据仓库中，数据模型是非常重要的。

数据仓库是一个面向主题的、集成的、时变的数据集合，而数据模型则是实现这些特性的关键。

通过构建适当的数据模型，我们可以更好地组织数据、提取数据、分析数据和可视化数据，从而更好地支持决策支持和业务分析。

在构建数据模型时，需要考虑数据的完整性、准确性、一致性和有效性等方面。

同时，还需要考虑数据的可扩展性、可维护性和可重用性等因素。

因此，选择适当的数据模型和设计合适的数据库架构是非常重要的。

总之，数据模型是对现实世界数据特征的抽象和描述，是构建和使用数据仓库的核心。

通过构建适当的数据模型，我们可以更好地组织数据、提取数据、分析数据和可视化数据，从而更好地支持决策支持和业务分析。

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4.1 什么是概念数据模型(续)
图4.2 “1：n”联系/“n：1”联系
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4.1 什么是概念数据模型(续)
(3) 多对多联系(m：n) 若实体集A中每个实体与B中任意数目的实体相联系， 反之亦然，则实体集A和B的联系称为多对多联系，记作 “m：n”。假设：每个供应商可以供应多种商品，每种商品 可以由多个供应商供应，则供应商和商品之间存在“m：n” 联系。如图4.3所示。
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4.1 什么是概念数据模型(续)
3.数据项 数据项(Data Item)是信息存储的最小 单位，它可以附加在实体上作为实体的属 性。 注意：模型中允许存在没有附加到任何实体 上的数据项，但模型检查时会给出警告。
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4.1 什么是概念数据模型
4.域
域(Domain)是一组具有相同数据类型的值的集合。 例如：整数、正数、{0，1}、{“男”，“女”}等等，都可 以作为域。域定义后可以被多个数据项或实体属性共 享。由于引用同一个域的数据项或实体属性具有相同 的数据类型(Data Type)、长度(Length)、精度 (Precision)、检查参数(Check Parameter)、业务规则 (Business Rules)和强制(Mandatory)特性等，使得不 同实体中的属性标准化更容易。例如：定义性别域 sex为{“男”，“女”} ，则所有引用sex域的属性或数据 项的取值就只能为“男”或者“女”；如果修改sex为{“m”， “w”}，则所有引用sex域的属性或数据项的取值只能为 “m”，“w”。
(6) 多元联系 联系有些时候不仅仅局限于两个实体型之间，可能涉及更多的实 体，从而构成多元联系。假设：供应商、商品、职工实体型之间存在 如下关系： 每个供应商可以供应多种商品，每种商品可由多个供应商供应。 一名职工负责多种商品的采购，一种商品可由多名职工负责采购。 每次采购需记录商品、供应商、职工基本信息以及采购时间、价 格和数量。 则三个实体型之间构成了一个多元的采购关系。 在PowerDesigner中创建多元联系通常是把多元联系中的联系用 实体替代，同时增加替代实体与其他实体之间的二元联系，从而构成 多元联系。如图4.6所示。另外，也可以使用关联建立多元联系。

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。