2、概念模型ER图及概念模型转化成关系模型

er转换关系模型
1. 什么是关系模型
关系模型是一种用于描述和处理数据的方法，它使用一组表格来表示数据和关系。

这些表格包含行和列，列包含字段(属性)名称和数据类型，行包含一组相关的数据记录。

通过这种方式，关系模型可以将数据分解为更小的单元和属性，从而更好地组织和管理数据。

2. ER图的作用
在设计关系模型的过程中，ER图(实体-关系图)是一个非常有用的工具。

ER图是一个图形化表示实体、属性和它们之间关系的图表，可以帮助设计者更好地理解和抽象数据的结构和管理要求。

通过可视化表示数据实体、属性和关系，ER图能够较直观地展示关系型数据库的内部结构，有利于维护和管理数据。

3. ER图和关系模型的转换
ER图和关系模型之间是可以相互转换的。

转换的过程通常包括以下几个步骤：
1. 将ER图中的实体和属性转换为关系模型中的表和字段。

2. 将实体之间的关系转换为关系模型中的外键。

3. 对ER图中的特殊情况进行特殊处理，如多对多关系、一对一关系等。

在进行ER图和关系模型的转换时，需要考虑到模型的一致性和完整性。

例如，需要确保所有的实体和属性都能被正确地转换为表和字段，同时需要确保关系模型中的表和字段能够准确地描述数据之间的关系和属性。

4. 总结
关系模型和ER图是设计关系型数据库的两种常用工具。

ER图通过可视化表示实体、属性和关系，帮助我们更好地理解和抽象数据的结构和管理要求。

而关系模型则是将这些抽象化的数据处理成易于管理和操作的表格形式的方式。

通过使用这两种工具的互相转换，我们能够更加科学和高效地设计、维护和管理关系型数据库。

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。

数据库管理中的数据模型设计与分析数据模型是数据库中的核心概念，它用于描述数据库中的数据结构、数据属性以及数据之间的联系。

在数据库管理中，数据模型设计与分析是一个关键步骤，它对于业务流程的正确性、数据的一致性以及系统的性能都起着重要的作用。

本文将深入探讨数据库管理中的数据模型设计和分析，并提供一些有效的方法和技巧。

一、数据模型概述数据模型是一种用于表达和组织数据库中信息的方式，常用的数据模型包括层次模型、网络模型、关系模型以及面向对象模型等。

在数据库管理中，关系模型是被广泛应用的，因为它简单、易于理解和使用。

关系模型使用表格、行和列来表示数据，将数据划分为多个实体，实体之间的关系通过关联键来建立。

二、数据模型设计数据模型设计是将现实世界的业务需求转化为关系模型的过程。

在数据模型设计阶段，需要考虑以下几个方面：1. 数据需求分析：在进行数据模型设计之前，首先需要明确业务需求和数据需求。

这包括对数据的基本属性、数据之间的关系以及数据的约束条件进行全面的分析和理解，用于建立关系模型的基础。

2. 概念模型设计：在明确了数据需求之后，可以利用实体关系图（ER图）来表示数据的概念模型。

实体关系图是一种图形化的方法，用于视觉化数据库中的实体、属性和关系。

通过ER图，可以更清晰地了解业务实体之间的关系，包括一对一、一对多和多对多等。

3. 范式设计：范式是关系模型中的规则，用于确保数据库的数据一致性和正规化。

在设计关系模型时，需根据不同的范式进行数据设计。

常用的范式包括第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）等。

范式设计可以提高数据库的性能和效率，减少数据冗余和更新异常。

4. 物理模型设计：物理模型是关系模型转化为数据库系统中的数据结构、索引、存储空间以及其他细节等。

在物理模型设计中，需要选择适当的数据类型、优化查询性能、设置合适的索引以及分配存储空间等。

三、数据模型分析数据模型分析是评估和优化数据模型的过程，旨在提高数据库系统的性能和效率。

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 ;。

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。

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：本例中上课时刻能够抽象成实体，也能够抽象成属性。

） 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、讲课教师、接纳人数。

上课时刻实体集：具有属性时刻。

（2）系统涉及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一个班级能够有多个学生，一个学生只能属于一个班级，因此班级和学生之间的联系为1：M的联系。

一个班级能够有多门必修课程，一门课程是多个班级的必修课，因此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，一门课程能够被多个学生选修，因此学生和课程之间的联系是M：N的联系。

一门课程能够有多个上课时刻，同一时刻内能够有多门课程在上课，因此课程和上课时刻的联系是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）班级实体集能够转换为关系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）学生实体集能够转换为关系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）课程实体能够转换为关系COURSE（COURSEID, COURSENAME, CREDIT, TEACHER, ACCEPTION）COURSEID表示课程号，COURSENAM表示课程名，CREDIT表示学分，TEACHER表示讲课教师，ACCEPTION表示接纳人数。

（4）班级和学生之间的联系是1：M的联系，因此没有必要为其成立一个关系，能够通过扩展学生关系来表示。

数据库第6章数据库设计客观题及答案一、选择题1、在数据库设计中，用 ER 图来描述信息结构但不涉及信息在计算机中的表示，它属于数据库设计的（）。

A 需求分析阶段B 概念设计阶段C 逻辑设计阶段D 物理设计阶段答案：B解释：概念设计阶段通常使用 ER 图来描述信息结构，主要是对现实世界中的事物及其关系进行抽象和建模，不考虑具体的计算机实现。

2、数据库物理设计完成后，进入数据库实施阶段，下列各项中不属于实施阶段的工作是（）。

A 建立库结构B 扩充功能C 加载数据D 系统调试解释：扩充功能一般不属于数据库实施阶段的工作，实施阶段主要是按照物理设计的结果建立数据库的实际结构、加载数据并进行调试。

3、在数据库设计中，将 ER 图转换成关系数据模型的过程属于（）。

A 需求分析阶段B 概念设计阶段C 逻辑设计阶段D 物理设计阶段答案：C解释：逻辑设计阶段的主要任务就是将概念模型（如 ER 图）转换为具体的关系数据模型。

4、规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理论依据。

根据这个理论，关系数据库中的关系必须满足：其每一属性都是（）。

A 互不相关的B 不可分解的C 长度可变的D 互相关联的解释：规范化理论要求关系数据库中的关系每一属性都是不可分解的，以避免数据冗余和操作异常。

5、从 ER 模型关系向关系模型转换时，一个 M:N 联系转换为关系模式时，该关系模式的关键字是（）。

A M 端实体的关键字B N 端实体的关键字C M 端实体关键字与 N 端实体关键字组合D 重新选取其他属性答案：C解释：在 M:N 的联系中，转换后的关系模式关键字应为两端实体关键字的组合，这样才能唯一标识一个联系。

6、设有关系模式 R（A，B，C，D），其函数依赖集 F ＝｛A→B，B→C，C→D，D→A}，则 R 的候选关键字为（）。

A ABB BCC CDD 不存在答案：D解释：由于该函数依赖集中存在循环依赖，所以不存在候选关键字。

7、关系数据库规范化是为解决关系数据库中（）问题而引入的。

E-R图向关系模型的转换规则将E-R图转换为关系模型的转换规则如下：•1)实体集转换为关系–实体集对应于一个关系–关系名：与实体集同名。

–属性：实体集的所有属性。

–主码：实体集的主码。

2) 联系转换为关系联系转换成为关系模式。

联系转换成为关系模式时，要根据联系方式的不同采用不同的转换方式①1:1联系的转换方法a) 将1:1联系转换为一个独立的关系：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，且每个实体的码均是该关系的候选码。

b) 将1:1联系与某一端实体集所对应的关系合并，则需要在被合并关系中增加属性，其新增的属性为联系本身的属性和与联系相关的另一个实体集的码。

第一步：联系形成的关系独立存在：职工表（职工号，姓名，年龄）主码：职工号产品表（产品号，产品名，价格）主码：产品号负责（职工号，产品号）主码：职工号或产品号合并方案1：“负责”与“职工”两关系合并：职工（职工号，姓名，年龄，产品号）产品（产品号，产品名，价格）合并方案2：“负责”与“产品”两关系合并：职工（职工号，姓名，年龄）产品（产品号，产品名，价格，职工号）② 1:n联系的转换方法a)一种方法是将联系转换为一个独立的关系，其关系的属性由与该联系相连的各实体集的码以及联系本身的属性组成，而该关系的码为n端实体集的码；b)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。

步骤一：联系形成的关系独立存在。

仓库（仓库号，地点，面积）主码：仓库号产品（产品号，产品名，价格）主码：产品号仓储（仓库号，产品号，数量）主码：产品号合并后方案：联系形成的关系与n端对象合并。

仓库（仓库号，地点，面积）③ m:n联系的转换方法在向关系模型转换时，一个m:n联系转换为一个关系。

转换方法为：与该联系相连的各实体集的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，新关系的码为两个相连实体码的组合（该码为多属性构成的组合码）。

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。