07-第7次课-面向过程的数据库设计3-E-R图向关系模式的转化1

51科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 程 技 术数据库设计是指对于一个给定的应用环境,构造最优的数据库模式,建立数据库及其应用系统,使之能够有效地存储数据,满足各种用户的应用需求。

数据库设计一般可分为六个步骤:需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库运行和维护。

其中概念结构设计阶段通过对用户需求进行综合、归纳与抽象,产生一个独立于具体DBMS的概念模型。

一般用E-R模型(即实体一联系模型)表示概念模型。

逻辑结构设计是把概念结构转换为所选择的DBMS支持的数据模型。

目前,绝大多数是转换成关系数据模型。

这里就涉及至E-R模型向关系模型转换的问题。

E一R模型是由PeterChen于1976年提出的。

此后,人们对矛R模型进行了扩充和修改。

1 E-R 模型概念构成成分是实体集、属性和联系集,其表示方法如下。

(1)实体集用矩形框表示,矩形框内写上实体名。

(2)实体的属性用椭圆框表示,框内写上属性名,并用无向边与其实体集相连。

(3)实体间的联系用菱形框表示,联系以适当的含义命名,名字写在菱形框中,用无向连线将参加联系的实体矩形框分别与菱形框相连,并在连线上标明联系的类型,即1—1、1—M 或M —M 。

因此,E -R 模型也称为E -R 图。

2 关系数据模型概念行与列交叉的二维表称为关系,关系的每一行称为元组,关系的每一列称为属性,关系中唯一标识一个元组的属性或属性组称为候选码,简称码。

如果候选码有多个,则选定中一个作为主码。

如果关系R 中的属性或属性组X 并非R 的码,但X是另一个关系的码,则称X是R的外码。

3 作E-R 模型图的方法(1)确定实体和实体的属性。

(2)确定实体之间的联系及联系的类型。

(3)给实体和联系加上属性。

如何划分实体及其属性有两个原则可作参考:一是作为实体属性的事物本身没有再需要刻画的特征而且和其它实体没有联系。

数据库设计中的ER模型与关系模型转换实战教程数据库设计是构建和管理现代软件系统的关键组成部分。

在设计数据库时，ER（实体关系）模型和关系模型是两种常用的方法。

ER模型为我们提供了一种图形化的方式来表示系统中存在的实体、实体间的关系和属性。

而关系模型则是以表格的形式来表示这些实体、关系和属性。

本文将介绍如何将ER模型转换为关系模型的实际步骤。

1. 分析需求在开始转换ER模型为关系模型之前，首先需要对数据库的需求进行详细的分析。

这包括确定系统中存在的实体、实体间的关系以及它们各自的属性。

2. 标识实体根据需求分析，将每个实体标识出来。

实体可以是现实世界中的对象、人或组织，也可以是抽象的概念。

3. 标识属性对于每个实体，确定其属性。

属性是实体的特征或描述，可分为主属性和次属性。

主属性是唯一标识实体的属性，次属性则是描述实体的其他属性。

4. 确定关系确定每个实体间的关系。

关系可以是一对一、一对多或多对多的。

一对一关系表示两个实体之间存在唯一的联系；一对多关系表示一个实体可以对应多个实体；多对多关系表示多个实体之间存在多个联系。

5. 构建ER模型根据上述分析结果，使用实体关系图（ER图）工具，如UML或ERWin，构建ER模型。

ER模型由实体、关系和属性构成的图形化表示。

6. 转换关系模型将ER模型转换为关系模型的过程也称为规范化。

关系模型是以表格的形式表示实体、关系和属性的。

7. 创建表格根据ER模型中的实体和属性，为每个实体创建一个表格，并将每个属性作为表格中的列。

8. 确定主键为每个表格确定主键。

主键是能够唯一标识表格中每个记录的属性。

常见的主键类型包括单一属性主键、复合主键和自增主键。

9. 连接关系将ER模型中的关系转换为关系模型中的外键。

外键是一个属性，它引用了其他表格中的主键。

10. 创建索引根据查询需求确定要创建的索引。

索引可以加快数据的检索速度。

11. 规范化数据库对数据库进行规范化是优化数据库设计的一种重要方法。

实验二E-R图设计与关系模式转换实验目的1、了解数据库设计的基本步骤。

2、掌握实体联系图的设计。

3、掌握将E-R图转换为关系模式的规则。

4、掌握主键的概念。

实验环境PC机一台实验内容1、销售部门子系统在企业中，每个部门有多名职工，但是每个职工只能在一个部门工作。

每个部门都销售多种产品，同一种产品可以在多个部门销售。

在市场上，同一种产品有多家制造商都可生产，而一个制造商生产的产品也是多种，但是同一种产品，不同的制造商给的型号和价格是不一样的。

在制造商内部，对于某产品，有其企业内部使用的内部编号。

每个制造商都有制造商名和地址，其中，制造商名是唯一的。

每位职工都有职工编号，姓名，地址信息。

部门需要登记部门名称，部门经理等信息。

请根据题目描述画ER图，并转换为对应的关系模式指出其中的主键和外键。

职工（职工编号，姓名，地址信息）主键：职工号外键：部门（登记部门名称，部门经理）主键：部门号外键：产品（型号价格）主键：产品内部编号外键：制造商（制造商名和地址）主键：制作商名外键2、某医院病房计算机管理中心某医院需要建设病房的计算机管理中心，对于病房信息有如下描述：每个科室有多间病房和多名医生，但是科室之间不共享病房，即一间病房只能属于某一科室。

一名医生只能属于某科室，不能跨科室任职。

病人到医院就医，只有一名主治医生，一名医生可以负责多名病人的诊治,但是病人可多次就诊于该医院，选择不同科室的医生。

科室具有科室名称、地址、电话等属性，病房需要记录病房号、床位号等信息。

医生具有姓名、职称、年龄、工作证号等属性。

病人有病历号、姓名、性别等属性。

病人就诊时需要记录某次诊断时间，诊断结果和主治医生及入住的病房号，由于就诊记录很多，建议增加一个流水号。

病人住院，需要登记病人入住时间，病房号、床位号等信息。

请根据题目描述画ER图，并转换为对应的关系模式指出其中的主键和外键。

3、企业管理系统企业需要开发一个系统对内部的部门、职工和企业参与的工程项目进行管理，描述如下：企业内部有多个单位，每个单位都有各自的名称和电话。

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。

【数据库】E-R图向关系模型转换的规则
E-R图向关系模型转换的规则：
(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(关键字)就是关系的码。

(2) 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。

如果转换为⼀个独⽴的模式，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键。

如果与某⼀端实体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。

(3) ⼀个1:n联系可以转换为⼀个独⽴的关系模式，也可以与任意n端对应的关系模式合并。

如果转换为⼀个独⽴的模式，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。

如果与n端实体对应的关系模式合并，则需要在该关系模式的属性中加⼊1端关系模式的码和联系本⾝的属性
(4) ⼀个m:n联系转换为⼀个独⽴的关系模式，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，⽽关系的码为各实体码的组合。

(5)三个以上实体间的⼀个多元联系可以转换为⼀个独⽴的关系模式，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，⽽关系的码为各实体码的组合。

e-r模型和关系模型的转化过程
ER模型和关系模型的转化过程，通常包括以下步骤：1. 实体转化为关系表：根据ER模型中的实体，将每个实体转化为一个关系表。

实体的属性将成为关系表的字段，实体的键（或者选择性标识符）将成为关系表的主键。

2. 关系转化为关系表：根据ER模型中的关系，将每个关系转化为一个关系表。

关系的属性将成为关系表的字段，关系的键将成为关系表的外键。

3. 引入关系表之间的引用关系：根据ER模型中的联系，将关系表之间的引用关系进行转化。

这可以通过将一个关系表的外键引用另一个关系表的主键来实现。

4. 引入主键和外键约束：根据ER模型中的主键和外键约束，将这些约束加入到关系模型中，以保证数据的完整性和一致性。

5. 校验模型的完整性：在转化过程中，需要确保模型的完整性，即关系模型中的所有实体、属性、关系和约束都得到了正确的转化和校验。

6. 优化模型的性能：根据具体的应用需求和性能要求，可以对关系模型进行优化，包括设定索引、拆分关系表、优化查询等等。

简述将e—r模型转换为关系数据模型的规则。

ER模型(Entity-Relationship Model)可以对数据实体之间的联系进行建模，被用
于构建关系数据库。

而将ER模型转换为关系数据模型，可以充分利用关系数据库的优势，建立更加贴近实际的数据库结构，以便管理和操作数据。

将ER模型转换为关系数据模型有以下几个步骤：第一步，确定实体类与实体
关系，依据ER模型中定义的实体集合和关系，并按照关系的性质分类实体，并设计一个独立的实体类别，每个实体类必须有一组实体属性即实体的标识属性或主关键字；第二步，确定关系类。

实体类之间存在双向关系，从而形成独立定义的关系类；第三步，将实体及之间的关系转换为关系模式，形成蓝图。

这需要将ER模型的实体及关系转换为关系数据库管理系统中的概念，即实体与关系都可以用表表示，也可以用实体表描述属性，用关系表描述实体之间的联系；第四步，根据关系模式设计概念模式，对关系模式里的各属性及关系进行正确连接，实现关系结构更加紧凑，结构更加清晰；最后，根据概念模式生成关系数据模型，这个数据模型就是最终利用关系数据库存储信息的模型。

总之，使用ER模型将数据转换成关系数据模型，需要按照以上规则通过一系
列步骤，从实体类和实体间关系确定，到准备关系模式，最终形成关系数据模型。

这能够更好地满足用户的查询需求，并可以有效提高存储和检索的效率。

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。