数据库设计与ER模型
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数据库设计中的关系模型与ER模型比较研究概述:在数据库设计中,设计师常常面临选择关系模型(Relational Model)或实体-关系模型(Entity-Relationship, ER)的困扰。
本文将对这两种模型进行比较研究,探讨它们的特点和应用场景。
一、关系模型1.特点:关系模型是基于关系代数理论的一种数据架构模型。
它使用表格(即关系)和二维结构来存储和表示数据。
关系模型通过指定表格的列(即属性)和行(即元组)来描述数据,同时使用主键和外键来建立表之间的约束和关联。
2.优势:2.1 结构简单清晰,易于理解和应用。
关系模型的基本结构容易通过表格直观地展示和理解。
2.2 支持一对多和多对多的关系。
关系模型可以通过外键关联多个表格,实现复杂的关系和查询操作。
2.3 数据一致性高。
关系模型的约束机制能够保证数据的完整性和一致性。
3.局限性:3.1 不够灵活。
关系模型对复杂和多对多的关系建模有一定限制。
3.2 容易引起冗余和数据更新异常。
有时需要建立冗余字段或多种关联关系来解决某些查询性能问题,这可能导致数据的冗余和更新异常。
二、实体-关系模型(ER模型)1.特点:实体-关系模型是一种较为抽象的概念模型,用于描述现实世界中实体(Entity)之间的关系。
通过使用实体、属性和关系这三个基本概念来建模,实体-关系模型能够更直观地表达不同实体之间的关系。
2.优势:2.1 模型可读性强。
实体、属性和关系的概念在现实世界有着直观的对应,使得场景的理解和模型的设计更容易。
2.2 适用于复杂关系和动态变化的场景。
ER模型能够更好地处理实体之间的多对多关系和动态变化的需求。
2.3 优化查询效率。
通过在设计中考虑数据的冗余性,ER模型可以减少连接操作,提高查询效率。
3.局限性:3.1 缺乏具体结构。
ER模型较为抽象,不直接表达数据的结构信息,需要将其转化为关系模型或其他物理模型进行具体实现。
3.2 对于复杂的计算和处理需求支持有限。
数据库设计中的ER模型介绍与应用数据库是应用程序中非常重要的一部分,对于企业来说,数据库是财富的积累和管理的重要手段。
在现代化企业信息化建设过程中,数据库的设计显得尤为重要。
ER模型是数据库设计中最流行和最常用的建模方法之一。
下面将逐步介绍ER模型的基本概念、关系对象、ER图以及实体关系设计。
一、基本概念1.1 数据模型数据模型是指对某一事物的相关数据进行的抽象和描述。
在数据库设计中,数据模型是结构化描述实体、联系、属性及它们之间关系的一种方法。
1.2 ER模型ER模型是一种基于实体关系的数据模型。
其核心概念是实体、属性、关系和联系。
这些概念构成了一个数据库系统的基本结构。
这个模型最早是由彼得·钱伯斯于1975年在一篇论文《实体类型和实体关系之图形表示法》中提出的。
1.3 实体(Entity)在ER模型中,实体是指一类现实世界中的对象或概念,其在该类中具有一定的独立性,可以由一个单一的或多个属性来描述。
例如,在一个学生信息管理系统中,学生就是一个实体,其属性可以包括姓名、性别、出生日期、学号等。
1.4 属性(Attribute)属性是指实体具有的特征或性质。
一个实体可以拥有一个或多个属性,属性可以比较简单,也可以非常复杂。
属性还可以用来描述一个实体在现实世界中的状态。
在上述学生信息管理系统中,姓名、性别、出生日期和学号都可以看作是学生的属性。
1.5 关系(Relationship)关系是指实体之间的某种联系或关联。
它是指两个实体之间或多个实体之间的静态或动态连接。
例如,在一个课程成绩管理系统中,学生和课程之间就存在着学生选课这种关系。
1.6 联系(Relationship Instance)联系的实例是指一种具体的关系,即一个实体和另一个实体之间的实际关联。
例如,在学生选课管理系统中,具体的某个学生选了某门课程就是一个联系的实例,它体现了这两个实体之间的关系。
二、关系对象在ER模型中,关系对象主要包括实体、属性、关系三种。
第二章数据库设计和ER模型学习目的与要求:本章总的目的要求是了解和掌握数据库应用系统设计的全过程。
首先掌握ER模型和关系模型的基本概念,然后掌握概念设计中ER模型的设计方法,逻辑设计中ER模型向关系模型转换方法。
考核知识点与考核要求2.1数据库系统生存期(领会)2.2ER模型的基本概念(综合应用)2.3关系模型的基本概念(综合应用)2.4ER模型到关系模型的转换规则(综合应用)2.5ER模型实例分析(简单应用)2.6增强ER模型(简单应用)从软件生存期谈起软件生存期:是指从软件的规划、研制、实现、投入运行后的维护、直到它被新的软件所取代而停止使用的整个期间。
它包括六个阶段:( 规需设编试运维 )(1)规划阶段(2)需求分析阶段(3)设计阶段(4)程序编制阶段(5)调试阶段(6)运行维护阶段2.1 数据系统生存期1.什么叫数据库系统生存期?我们把数据库应用系统从开始规划、设计、实现、维护到最后被新的系统取代而停止使用的整个期间,称为数据库系统生存期。
2.这个生存期一般可划分成以下七个阶段:规划、需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、实现、运行维护。
2.2 ER模型的基本概念1.ER模型的基本元素实体、联系和属性2.属性的分类(简单属性和复合属性、单值属性和多值属性、存储属性和派生属性)3.联系的设计4.ER模型的操作(分裂、合并和增删)5.采用ER模型的数据库概念设计步骤采用ER方法进行数据库概念设计分成三步进行:首先设计局部ER模式然后把各局部ER模式综合成全局ER模式最后对全局ER模式进行优化2.3 关系模型的基本概念1.关系模型定义:用二维表格结构表示实体集、外键表示实体间联系的数据模型称为关系模型。
2.基本术语有:字段(属性)、字段值(属性值)、记录(元组)、二维表格(元组集合、关系或实例)。
在这里,括号中的表述为关系模型中的术语。
它与表格中术语可以一一对应。
还有,关系中属性个数称为元数,元组个数为基数。
数据库设计及ER模型数据库设计1.第⼀范式(确保每列保持原⼦性)基本的范式,保证数据库表中的所有字段都不可再分解。
2.第⼆范式(确保表中的每列都和主键相关)在第⼀范式的基础上,第⼆范式需要表中的每⼀个字段都和主键相关,也就是说只能存在⼀种类型的数据。
不可把多种类型数据放在⼀个表中。
3.第三范式(确保每列都和主键列直接相关,⽽不是间接相关)在满⾜前两个范式的基础上,第三范式需要确保数据表中的每⼀列数据都和主键直接相关,⽽不能间接相关。
1.1第⼀范式错误:表中的字段还可以再次分解,再拆。
正确:表中字段不可以再分解。
第⼆范式 错误:表中订单号和商品id是主键,表中的字段没有和所有主键关联,再拆分正确:表中的⽆关联的字段重新创建表,每⼀个表中的所有字段都和主键相关联第三范式错误:表中的客户信息和商品信息⽆直接关联,再拆再拆:将间接关联的信息再创建表,每个表的字段信息都是直接关联的最终实现的⽬标E-R模型E-R模型的基本元素是:实体、联系和属性实体:现实⽣活中任何可以被认知,区分的事物。
联系:实体之间的关系,可以⼀点⼀,⼀对多哟,多对多。
属性:实体的某⼀特性称为属性。
关系也是⼀种数据,需要通过⼀个字段存储在表中1、⼀对⼀:⼀对⼀关系是最好理解的⼀种关系,主键可以设置为在两个表中的任意⼀个表在数据库建表的时候可以将⼈表的主键放置与⾝份证表⾥⾯,也可以将⾝份证表的主键放置于⼈表⾥⾯2、⼀对多:主键应存放在多的表中1端是⽗亲,多端是⼉⼦,所以多端具有1端的属性,也就是说多端⾥⾯应该放置1端的主键,那么学⽣表⾥⾯应该放置班级表⾥⾯的主键3、多对多:新建⼀张表C,这个表只有两个字段,⼀个⽤于存储A的主键值,⼀个⽤于存储B的主键值对于多对多关系,需要转换成1对多关系,那么就需要⼀张中间表来转换,这张中间表⾥⾯需要存放学⽣表⾥⾯的主键和课程表⾥⾯的主键,此时学⽣与中间表⽰1对多关系,课程与中间表是1对多关系,学⽣与课程是多对多关系。
数据库设计中的实体关系模型与ER模型比较分析数据库设计是任何软件开发项目中的重要环节。
在设计数据库时,实体关系模型(Entity-Relationship Model,简称ER模型)和实体关系模型(Relational Model)是最常用的两种建模方法。
本文将对实体关系模型和ER模型进行比较分析。
实体关系模型是一种基于二维表格的模型,它使用关系型数据库来存储和管理数据。
在实体关系模型中,数据被组织成多个二维表格(也称为关系),每个关系由一组字段组成。
字段是表格中的列,用来描述实体的特征或属性。
关系中的行表示具体的实体实例,也就是存储的数据。
相比之下,ER模型更注重实体之间的关系。
ER模型使用实体、关系和属性等元素来描述现实世界的概念和关系。
在ER模型中,实体表示具有独立存在和唯一标识的现实世界对象,如人、物、地点等。
关系表示实体之间的联系,如一对一、一对多、多对多关系。
属性表示实体或关系的特征或属性。
在实体关系模型中,数据的结构是由多个关系(即表格)之间的链接关系来决定的。
每个关系都有一个主键,用来唯一标识关系中的每一行。
主键可以由一个或多个字段组成。
为了满足数据的一致性和完整性,实体关系模型还可以使用外键来连接多个关系。
在ER模型中,实体和关系之间的连接是通过关系型数据库的外键来实现的。
实体之间的关系通过关系型数据库中外键的引用来建立。
这样可以提高数据的一致性和完整性,同时也方便了数据的检索和查询。
实体关系模型和ER模型各有优势和劣势。
实体关系模型相对简单,易于理解和实现。
它适用于管理大量数据和复杂查询的场景,例如企业级应用、电子商务系统等。
实体关系模型还具有良好的标准化和规范化,能够提高数据的完整性和一致性。
相比之下,ER模型更加抽象和灵活。
它能够更好地反映现实世界的关系和概念。
ER模型适用于需求需求频繁变化的场景,如创业公司的项目、研发实验项目等。
ER模型也能够将复杂的关系和约束转化为可视化的图形模型,更容易与业务人员进行沟通和理解。
基于er模型的数据库设计方法
1 ER模型
ER(Entity-Relation)模型,也被称之为实体关系模型,是建立数据库的常用方法。
它的基本思想是把实物视为对象,对象之间的关系视为实体关系,用简单的图形描述方法来表示,可以清晰地表示系统中实体与实体之间的关系。
2 基于ER模型的数据库设计方法
基于ER模型的数据库设计方法,主要是通过建模来实现,一般包含以下几个步骤:
(1)首先,对要建模的系统进行识别,根据实际情况,把要表达的实体分类出来,然后把它们涉及的属性和关系都包括在内;
(2)其次,基于实体和实体之间的关系,用表格和图形的方式绘制数据库的ER图,它有助于分析和设计的比较清晰;
(3)在设计ER图时,还要考虑关系一致性,以防止数据库出现不一致现象,并且考虑数据库安全性,保证数据库系统正常运行;
(4)最后,把实体和其关系转换成关系模式,定义字段和约束,以实现物理结构,并将ER图转成能由计算机读取的函数,以实现最终的数据库设计和实施。
通过以上步骤,基于ER模型的数据库设计就可以实现。
数据库设计中的关系模型与ER模型在数据库设计中,关系模型和实体-关系(ER)模型是两种常用的模型,用于描述和规划数据库结构。
关系模型是一种基于表格的模型,而ER模型则强调实体、关系和属性之间的关系。
一、关系模型关系模型是最常见和广泛使用的数据库模型之一。
它基于数学关系理论,通过表格的形式来表示数据之间的关系。
关系模型主要由以下几个要素组成:1. 表格(关系):关系模型使用表格来存储数据,每个表格表示一个实体集。
表格由行和列组成,行代表元组(实体的一个具体实例),列代表属性。
2. 元组(tuple):元组是表格中的行,代表了一个具体的实体实例,每个元组的属性值对应该实体的属性值。
3. 属性(attribute):属性是元组的列,表示实体的某个特征。
4. 关键字(primary key):关键字是表格中的一个属性或属性组合,用于唯一标识一个元组。
5. 外键(foreign key):外键是关系模型中不同表格之间的关系,它通过引用其他表格的关键字来建立关联关系。
6. 组合关系(composite relationship):组合关系是关系模型中的一种关系类型,用于建立多个实体之间的关联关系。
关系模型的优点是结构清晰、容易理解和维护,数据操作相对简单。
但它也有一些限制,例如对复杂关系的处理不够灵活,无法表达实体之间的继承关系等。
二、实体-关系(ER)模型实体-关系(ER)模型是由彼得·钱(Peter Chen)在1976年提出的,它通过实体、关系和属性之间的图形表示来描述数据库结构。
1. 实体(entity):实体代表现实世界中的一个具体事物,可以是一个对象、人、地点等。
实体在ER模型中用矩形表示。
2. 属性(attribute):属性是实体的特征或性质,用椭圆形表示。
3. 关系(relationship):关系表示实体之间的联系,可以是一对一、一对多或多对多等。
关系在ER模型中用菱形表示。
4. 箭头(cardinality):箭头表示实体之间的关系类型,如一对一关系、一对多关系等。
数据库设计中的关系图模型与ER图模型在数据库设计中,关系图模型与实体关系(ER)图模型是两种常用的数据建模方法。
关系图模型使用关系型数据表来表示实体间的联系,而ER图模型使用实体、联系和属性的图形符号表示。
本文将深入探讨这两种模型,并比较它们的特点和适用场景。
1. 关系图模型关系图模型是基于关系代数原理的一种数据建模方法。
在关系图模型中,数据存储在表中,每个表代表一个实体类,而实体类的属性则对应着表中的列。
关系图模型使用外键来表示实体之间的联系,外键是指一个表中的列引用了另一个表的主键。
通过使用关联关系,可以将多个表连接在一起,形成更复杂的数据模型。
优点:1. 结构简单直观:关系图模型使用表格形式表示数据,易于理解和使用。
2. 灵活性高:关系图模型允许在表之间建立复杂的关联关系,方便扩展和修改数据库模型。
3. 数据一致性强:关系图模型通过外键关系确保数据的完整性和一致性。
缺点:1. 难以处理复杂关系:对于多对多关系、继承关系等复杂的数据模型,关系图模型的表格形式可能不够灵活。
2. 性能受限:关系图模型在处理大规模数据集和复杂查询时性能可能受到影响。
适用场景:关系图模型适用于简单的数据模型,例如商店库存管理系统、学生信息管理系统等。
这些系统的数据结构相对简单,关系图模型足以满足其需要。
2. 实体关系(ER)图模型实体关系(ER)图模型在数据库设计中应用广泛。
ER图模型使用图形符号来表示实体、联系和属性之间的关系。
其中,实体代表一种具体的事物,联系表示不同实体之间的关系,属性则是实体和联系的特征或描述。
优点:1. 可视化直观:ER图模型使用图形符号表示实体、联系和属性之间的关系,直观易懂。
2. 表达能力强:ER图模型能够准确地表达实体之间的各种关系,如一对一、一对多、多对多等。
3. 数据结构灵活:ER图模型可以灵活地应对复杂的数据结构,如继承关系、嵌套关系等。
缺点:1. 抽象性强:ER图模型相对于关系图模型较为抽象,需要一定的学习成本。
数据库设计与ER模型5.11 设某商业集团数据库中有三个实体集。
一是“商店”实体集,属性有商店编号、商店名、地址等;二是“商品”实体集,属性有商品号、商品名、规格、单价等;三是“职工”实体集,属性有职工编号、姓名、性别、业绩等。
商店与商品间存在“销售”联系,每个商店可销售多种商品,每种商品也可放在多个商店销售,每个商店销售一种商品,有月销售量;商店与职工间存在着“聘用”联系,每个商店有许多职工,每个职工只能在一个商店工作,商店聘用职工有聘期和月薪。
(1)试画出ER图,并在图上注明属性、联系的类型。
(2)将ER图转换成关系模型,并注明主键和外键。
解:(1) ER图如图5.1所示。
图5.1(2)这个ER图可转换4个关系模式:商店(商店编号,商店名,地址)职工(职工编号,姓名,性别,业绩,商店编号,聘期,月薪)商品(商品号,商品名,规格,单价)销售(商店编号,商品号,月销售量)5.12设某商业集团数据库中有三个实体集。
一是“公司”实体集,属性有公司编号、公司名、地址等;二是“仓库”实体集,属性有仓库编号、仓库名、地址等;三是“职工”实体集,属性有职工编号、姓名、性别等。
公司与仓库间存在“隶属”联系,每个公司管辖若干仓库,每个仓库只能属于一个公司管辖;仓库与职工间存在“聘用”联系,每个仓库可聘用多个职工,每个职工只能在一个仓库工作,仓库聘用职工有聘期和工资。
(1)试画出ER图,并在图上注明属性、联系的类型。
(2)将ER图转换成关系模型,并注明主键和外键。
解:(1) ER图如图5.2所示。
图5.2(2)这个ER图可转换3个关系模式:公司(公司编号,公司名,地址)仓库(仓库编号,仓库名,地址,公司编号)职工(职工编号,姓名,性别,仓库编号,聘期,工资5.13 设某商业集团数据库有三个实体集。
一是“商品”实体集,属性有商品号、商品名、规格、单价等;二是“商店”实体集,属性有商店号、商店名、地址等;三是“供应商”实体集,属性有供应商编号、供应商名、地址等。
数据库设计实训学习总结ER模型与关系数据库设计在数据库课程的学习过程中,我参与了一次数据库设计实训,通过此次实训了解了ER模型与关系数据库设计的相关知识,并且实践了数据库设计的流程与方法。
本文将对这次实训进行总结与回顾。
1. 实训背景介绍本次实训的目标是设计一个学生选课系统的数据库。
这个数据库需要包含学生、课程、教师等多个实体,并且要记录学生的选课信息、教师的授课信息等。
实训主要分为ER模型设计和关系数据库设计两个阶段。
2. ER模型设计在ER模型设计阶段,我们首先对系统的实体进行了分析与抽象,然后绘制了ER图。
ER图通过实体、属性和关系之间的联系来描述系统的结构。
在绘制ER图时,我们使用了UML(Unified Modeling Language)的符号与标记来表示实体、属性、关系和关系属性等。
通过ER图,我们可以直观地了解系统中各实体之间的联系以及它们的属性。
在这次实训中,我们对学生、课程和教师这三个实体进行了详细的分析,并确定了它们之间的关系。
例如,学生和课程之间是多对多的关系,因为一个学生可以选择多门课程,同时一个课程也可以被多个学生选择。
另外,学生和教师之间是一对多的关系,因为一个教师可以教授多个学生,但一个学生只能由一个教师负责。
通过这种方式,在ER模型设计阶段,我们明确了各实体之间的关系,并确定了它们之间的联系。
3. 关系数据库设计在ER模型设计完成后,我们需要将其转化为关系数据库。
关系数据库使用表格的形式来存储数据,并且通过表格之间的关系来表示实体之间的联系。
在关系数据库设计阶段,我们将实体、属性和关系映射到关系模式中,并确定主键和外键的定义。
在这个学生选课系统中,我们创建了三个关系表,分别用于存储学生、课程和教师的相关信息。
在关系数据库设计中,我们需要考虑数据的完整性与一致性。
为了保证数据的完整性,我们对表格中的属性进行了数据类型、约束和默认值的设置。
同时,我们还为每个表格设置了主键和外键,以保证数据的一致性和关系的正确性。
第5章数据库设计与ER模型5.1 基本内容分析5.1.1 本章重要概念(1)DBS生存期及其7个阶段的任务和工作,DBD过程的输入和输出。
(2)概念设计的重要性、主要步骤。
逻辑设计阶段的主要步骤。
(3)ER模型的基本元素,属性的分类,联系的元数、连通词、基数。
采用ER方法的概念设计步骤。
(4)ER模型到关系模型的转换规则。
采用ER方法的逻辑设计步骤。
(5)ER模型的扩充:弱实体,超类和子类。
5.1.2 本章的重点篇幅(1)教材中P193-194的转换规则和实例。
(2)教材中P196-200的四个ER模型实例。
5.1.3 对ER模型的理解ER模型是人们认识客观世界的一种方法、工具。
ER模型具有客观性和主观性两重含义。
ER模型是在客观事物或系统的基础上形成的,在某种程度上反映了客观现实,反映了用户的需求,因此ER模型具有客观性。
但ER模型又不等同于客观事物的本身,它往往反映事物的某一方面,至于选取哪个方面或哪些属性,如何表达则决定于观察者本身的目的与状态,从这个意义上说,ER模型又具有主观性。
ER模型的设计过程,基本上是两大步:·先设计实体类型(此时不要涉及到“联系”);·再设计联系类型(考虑实体间的联系)。
具体设计时,有时“实体”与“联系”两者之间的界线是模糊的。
数据库设计者的任务就是要把现实世界中的数据以及数据间的联系抽象出来,用“实体”与“联系”来表示。
另外,设计者应注意,ER模型应该充分反映用户需求,ER模型要得到用户的认可才能确定下来。
5.2 教材中习题5的解答5.1名词解释(1)·软件工程:研究如何用科学知识、工程方面的纪律指导软件开发的过程,以提高软件质量和开发效率,降低开发成本,这样的一门学科称为“软件工程”。
·软件生存期:软件生存期是指从软件的规划、研制、实现、投入运行后的维护,直到它被新的软件所取代而停止使用的整个期间。
软件生存期通常分为六个阶段:规划阶段,需求分析阶段,设计阶段,程序编制阶段,调试阶段,运行维护阶段。
数据库的数据模型与ER设计在计算机科学领域中,数据库是组织、存储和管理数据的关键工具。
为了有效地组织和处理数据,需要使用适当的数据模型和实体关系(ER)设计。
本文将探讨数据库的数据模型以及如何进行ER设计。
一、数据模型数据模型是描述数据、数据关系和数据语义的概念化工具。
它提供了一种方式来组织和表达实际世界中的信息。
常见的数据模型包括层次模型、网状模型和关系模型。
1. 层次模型层次模型是最早出现的数据模型之一,它以树形结构组织数据,其中每个数据记录都有一个父节点和零个或多个子节点。
这种模型适用于组织结构化数据,但它的局限性在于不适合表达多对多关系和循环关系。
2. 网状模型网状模型是一种复杂的数据模型,它通过指针来表示数据之间的关系。
数据记录可以有多个父节点和多个子节点,这种灵活性允许表达更复杂的关系。
然而,网状模型的操作和维护较为困难,因为需要处理复杂的指针结构。
3. 关系模型关系模型是当前主流的数据模型,它使用表格和关系来组织数据。
关系模型具有简单且直观的结构,可以方便地进行查询和操作。
每个表格都包含多个行和列,每行表示一个数据记录,每列表示一个属性。
通过定义关系和主键,可以建立表格之间的联系。
二、ER设计实体关系(ER)设计是指通过建立实体、属性和关系来描述一个系统中的实际对象和它们之间的联系。
ER模型是一种概念模型,用于描述系统的结构和语义。
1. 实体实体是指现实世界中的具体或抽象对象,可以是一个人、一个地方、一个物体或一个概念。
在ER设计中,每个实体都具有属性,用于描述实体的特性。
2. 属性属性是指实体的特征或描述。
每个实体可以有多个属性,属性可以为字符串、数字、日期等类型。
属性可以用于识别和区分实体。
3. 关系关系是实体之间的联系,用于表示实体之间的关联和依赖。
常见的关系类型包括一对一、一对多和多对多。
一对一关系表示两个实体之间存在唯一的对应关系;一对多关系表示一个实体可以关联多个实体;多对多关系表示多个实体之间存在多重关联。
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。
数据库关系模型与ER模型的比较与应用数据库关系模型和实体关系(ER)模型是两种常见的数据库建模方法。
本文将比较这两种模型,并介绍它们在数据库设计中的应用。
首先,介绍数据库关系模型的基本概念和特点。
然后,探讨ER模型的基本概念和特点。
接下来,我们将比较这两种模型的异同,并讨论其在不同情况下的应用。
最后,总结本文的主要内容。
数据库关系模型是以关系为基础的数据库设计方法。
它使用表格(称为关系)来组织和存储数据。
每个关系都有一个名称和一组属性,其中每个属性都有一个名称和一个数据类型。
通过在不同的关系之间建立关联,可以实现数据的灵活和高效管理。
与数据库关系模型不同,ER模型以实体和实体之间的关系为中心。
它使用图形表示来描述实体、属性和关系之间的联系。
在ER模型中,实体表示现实生活中的对象,例如人、物品、地点等。
属性则描述实体的特征,例如姓名、年龄、地址等。
关系表示实体之间的联系,例如一个人可以属于一个组织,一个商品可以属于一个订单等。
数据库关系模型和ER模型在建模方式和表达能力上存在一些差异。
数据库关系模型使用表格结构,使其具有良好的数据性能和查询能力。
然而,当处理复杂关系和继承关系时,数据库关系模型可能需要引入多个表格和复杂的关系。
ER模型提供了更直观和可视化的建模方式,能够更清晰地表达实体之间的关系。
它适用于需要更详细描述数据实体以及实体之间的关联和层级结构的场景。
然而,ER模型在数据存储和查询性能方面相对较弱,特别是在处理大量数据和复杂查询时。
在实际应用中,数据库关系模型和ER模型可以根据具体需求综合运用。
较小的项目或只需简单关系表达的数据库可以选择使用数据库关系模型。
而对于需要更详细描述实体、属性和关系的项目,ER模型可以更好地满足需求。
此外,一些工具还提供了将ER模型转换为数据库关系模型的功能,以便更轻松地进行数据库设计和实施。
综上所述,数据库关系模型与ER模型是两种常见的数据库建模方法。
每种模型在不同的场景下都有其优势和适用性。
数据库设计与ER模型5.11 设某商业集团数据库中有三个实体集。
一是“商店”实体集,属性有商店编号、商店名、地址等;二是“商品”实体集,属性有商品号、商品名、规格、单价等;三是“职工”实体集,属性有职工编号、姓名、性别、业绩等。
商店与商品间存在“销售”联系,每个商店可销售多种商品,每种商品也可放在多个商店销售,每个商店销售一种商品,有月销售量;商店与职工间存在着“聘用”联系,每个商店有许多职工,每个职工只能在一个商店工作,商店聘用职工有聘期和月薪。
(1)试画出ER图,并在图上注明属性、联系的类型。
(2)将ER图转换成关系模型,并注明主键和外键。
解:(1) ER图如图5.1所示。
图5.1(2)这个ER图可转换4个关系模式:商店(商店编号,商店名,地址)职工(职工编号,姓名,性别,业绩,商店编号,聘期,月薪)商品(商品号,商品名,规格,单价)销售(商店编号,商品号,月销售量)5.12设某商业集团数据库中有三个实体集。
一是“公司”实体集,属性有公司编号、公司名、地址等;二是“仓库”实体集,属性有仓库编号、仓库名、地址等;三是“职工”实体集,属性有职工编号、姓名、性别等。
公司与仓库间存在“隶属”联系,每个公司管辖若干仓库,每个仓库只能属于一个公司管辖;仓库与职工间存在“聘用”联系,每个仓库可聘用多个职工,每个职工只能在一个仓库工作,仓库聘用职工有聘期和工资。
(1)试画出ER图,并在图上注明属性、联系的类型。
(2)将ER图转换成关系模型,并注明主键和外键。
解:(1) ER图如图5.2所示。
图5.2(2)这个ER图可转换3个关系模式:公司(公司编号,公司名,地址)仓库(仓库编号,仓库名,地址,公司编号)职工(职工编号,姓名,性别,仓库编号,聘期,工资5.13 设某商业集团数据库有三个实体集。
一是“商品”实体集,属性有商品号、商品名、规格、单价等;二是“商店”实体集,属性有商店号、商店名、地址等;三是“供应商”实体集,属性有供应商编号、供应商名、地址等。
供应商与商品之间存在“供应”联系,每个供应商可供应多种商品,每种商品可向多个供应商订购,每个供应商供应每种商品有个月供应量;商店与商品间存在“销售”联系,每个商店可销售多种商品,每种商品可在多个商店销售,每个商店销售每种商品有个月计划数。
试画出反映上述问题的ER图,并将其转换成关系模型。
解:ER图如图5.3所示。
图5.3(2)这个ER图可转换5个关系模式:供应商(供应商编号,供应商名,地址)商店(商店号,商店名,地址)商品(商品号,商品名,规格,单价)供应(供应商编号,商品号,月供应量)销售(商店号,商品号,月计划数)5.14 假设要为银行的储蓄业务设计一个数据库,其中涉及到储户、存款、取款等信息。
试设计ER模型。
解:储蓄业务主要是存款、取款业务,可设计如图5.4所示的ER图。
图5.45.15 某体育运动锦标赛有来自世界各国运动员组成的体育代表团参赛各类比赛项目。
试为该锦标赛各个代表团、运动员、比赛项目、比赛情况设计一个ER模型。
解:图5.5是ER图的一种设计方案。
5.16 假设某超市公司要设计一个数据库系统来管理该公司的业务信息。
该超市公司的业务管理规则如下:⑴该超市公司有若干仓库,若干连锁商店,供应若干商品。
⑵每个商店有一个经理和若干收银员,每个收银员只在一个商店工作。
⑶每个商店销售多种商品,每种商品可在不同的商店销售。
⑷每个商品编号只有一个商品名称,但不同的商品编号可以有相同的商品名称。
每种商品可以有多种销售价格。
⑸超市公司的业务员负责商品的进货业务。
试按上述规则设计ER模型解:图5.6是ER图的一种设计方案。
图5.65.17 假设要根据某大学的系、学生、班级、学会等信息建立一个数据库,一个系有若干专业,每个专业每年只招一个班,每个班有若干学生。
一个系的学生住在同一宿舍区。
每个学生可以参加多个学会,每个学会有若干学生,学生参加某学会有个入会年份。
试为该大学的系、学生、班级、学会等信息设计一个ER模型。
解:图5.7是ER图的一种设计方案。
图5.75.18 试把教材中5.5.2、5.5.3、5.5.4等三小节中的ER模型转换成关系模型, 并指出每个关系模式的主键和外键。
(1)(教材中P197的5.5.2节)公司车队信息系统的ER模型本例为某货运公司设计了车队信息管理系统,对车辆、司机、维修、保险、报销等信息和业务活动进行管理。
其ER图如图5.8所示。
图5.8 公司车队信息系统的ER模型该ER图有7个实体类型,其结构如下:部门(部门号,名称,负责人)车队(车队号,名称,地址)司机(司机号,姓名,执照号,电话,工资)车辆(车牌号,车型,颜色,载重)保险公司(保险公司号,名称,地址)维修公司(维修公司号,名称,地址)开销(顺序号,费用类型,费用,日期,经手人)实体之间有7个联系,其中6个是1:N联系,1个是M:N联系。
其中联系的属性如下:调用(出车编号,出车日期,车程,费用,车辆数目)保险1(投保日期,保险种类,费用)保险2(投保日期,保险种类,费用)进而,读者可以很容易地转换成关系模式集。
解:根据ER图和转换规则,7个实体类型转换成7个关系模式,1个M:N联系转换成1个关系模式,共8个关系模式,如下:部门(部门号,名称,负责人)车队(车队号,名称,地址)司机(司机号,姓名,执照号,电话,工资,车队号,保险公司号,投保日期,保险种类,费用)车辆(车牌号,车型,颜色,载重,车队号,保险公司号,投保日期,保险种类,费用,维修公司号)保险公司(保险公司号,名称,地址)维修公司(维修公司号,名称,地址)开销(顺序号,车牌号,费用类型,费用,日期,经手人)调用(出车编号,车队号,部门号,出车日期,车程,费用,车辆数目)(2)(教材中P198的5.5.3节)人事管理信息系统的ER模型上海交通电器有限公司设计了人事管理信息系统,其中涉及到职工、部门、岗位、技能、培训课程、奖惩记录等信息。
其ER图如图5.9所示。
图5.9这个ER图有7个实体类型,其属性如下:职工(工号,姓名,性别,年龄,学历)部门(部门号,部门名称,职能)岗位(岗位编号,岗位名称,岗位等级)技能(技能编号,技能名称,技能等级)奖惩(序号,奖惩标志,项目,奖惩金额)培训课程(课程号,课程名,教材,学时)工资(工号,基本工资,级别工资,养老金,失业金,公积金,纳税)这个ER图有7个联系类型,其中1个1:1联系,2个1:N联系,4个M:N联系。
联系类型的属性如下:选课(时间,成绩)设置(人数)考核(时间,地点,级别)接受(奖惩时间)解:根据ER图和转换规则,7个实体类型转换成7个关系模式,4个M:N联系转换成4个关系模式,共11个模式,如下:职工(工号,姓名,性别,年龄,学历,部门号,岗位编号)部门(部门号,部门名称,职能)岗位(岗位编号,岗位名称,岗位等级)技能(技能编号,技能名称,技能等级)奖惩(序号,奖惩标志,项目,奖惩金额)培训课程(课程号,课程名,教材,学时)工资(工号,基本工资,级别工资,养老金,失业金,公积金,纳税)选课(工号,课程号,时间,成绩)设置(部门号,岗位编号,人数)考核(工号,技能编号,时间,地点)接受(工号,序号,奖惩日期)(3)(教材中P199的5.5.4节)旅游管理信息系统的ER模型上海普教旅行社设计了一个小型的国内旅游管理信息系统,其中涉及到与业务有关的信息有旅游线路、班次、团体、旅客、保险员、导游、宾馆、交通工具等。
其ER图如图5.10所示。
图5.10这个ER图有8个实体类型,其属性如下:旅游线路(路线号,起点,终点,天数,主要景点)旅游班次(班次号,出发日期,回程日期,旅游标准,报价)旅游团(团号,团名,人数,联系人,地址,电话)游客(游客编号,姓名,性别,年龄,身份证号码,住址,电话)导游(导游编号,姓名,性别,年龄,身份证号码,住址,电话,语种,等级,业绩)交通工具(旅游班次号,出发工具,出发日期,出发班次,出发时间,回程工具,回程日期,回程班次,回程时间)宾馆(宾馆编号,宾馆名,城市,星级,标准房价,联系人,职务,地址,电话,传真)保险单(保险单编号,保险费,投保日期)这个ER图有7个联系类型,其中2个1:1联系,3个1:N联系,2个M:N联系。
解:根据ER图和转换规则,8个实体类型转换成8个关系模式,2个M:N联系转换成2个关系模式,共10个关系模式,如下:旅游线路(路线号,起点,终点,天数,主要景点)旅游班次(班次号,路线号,出发日期,回程日期,旅游标准,报价)旅游团(团号,旅游班次号,团名,人数,联系人,地址,电话)游客(游客编号,团号,姓名,性别,年龄,身份证号码,住址,电话)导游(导游编号,姓名,性别,年龄,身份证号码,住址,电话,语种,等级,业绩)交通工具(旅游班次号,出发工具,出发日期,出发班次,出发时间,回程工具,回程日期,回程班次,回程时间)宾馆(宾馆编号,宾馆名,城市,星级,标准房价,联系人,职务,地址,电话,传真)保险(保险单编号,团号,人数,保险费,投保日期)陪同(旅游班次号,导游编号)食宿(旅游班次号,宾馆编号)ER图实例在数据库设计中,ER模型的设计是一个很重要的环节。
为了帮助学习者提高数据库设计水平,有利于毕业设计和今后的工作,我们从毕业生的论文中挑选了5个ER模型,供参考。
这些设计并不是惟一的,可能还不完善,但大家从中可得到有益的启发,拓宽思路。
1.某学员为医院“住院管理信息系统”设计了数据库的ER模型,对医生、护士、病人、病房、诊断、手术、结账等有关信息进行管理,其ER图如图5.11所示。
这个ER图有8个实体类型,其属性如下:病人(住院号,姓名,性别,地址)医生(医生工号,姓名,职称)护士(护士工号,姓名,职称)病床(病床编号,床位号,类型,空床标志)手术室(手术室编号,类型)手术(手术标识号,类型,日期,时间,费用)诊断书(诊断书编号,科别,诊断)收据(收据编号,项目,金额,收款员,日期)这个ER图有11个联系类型,其中1个是1:1联系,8个1:N联系,2个是M:N 联系。
联系的属性如下:协助(角色)处方(处方单号,序号,药品名称,规格,数量,费用)入住(入院日期,出院日期)试把这个ER图转换成关系模型。
并指出各个关系模式的主键和外键。
5、6章)05-11图5.11住院管理信息系统的ER图2.某学员为电脑专卖店设计开发了“电脑销售信息管理系统”,数据库的ER模型对商品、供应商、仓库、营业员、门店的有关信息进行了管理,其ER图如图5.12所示。
这个ER图有7个实体类型,其属性如下:商品(商品编号,名称,类别,单位,单价)供应商(供应商编号,名称,账号,地址)仓库(仓库编号,地址,负责人)门店(门店编号,名称,地址)采购员(采购员编号,姓名,业绩)管理员(管理员编号,姓名,业绩)营业员(营业员编号,姓名,业绩)这个ER图有7个联系类型,其中2个是1:N联系,1个M:N联系,4个是M:N:P联系。