第四讲 实体联系数据模型

实体联系模型实体-联系模型基本概念实体：实体是有别于其他对象的⼀个事物，⽐如⼈，教师，学⽣，课程，专业。

实体集：⼀系列实体组成的集合，在数据库中对应的就是⼀个表。

属性：⼀组属性构成⼀个实体，⽐如学⽣可能具有学号，姓名，年龄等属性。

每个实体中的属性都有⼀个值。

所以⼀个数据库中包含若⼲个实体集，每个实体集中有若⼲个实体，每个实体中有⼀些属性。

联系：多个实体之间相互关联，⽐如教师Katz 和学⽣Shankar 可能存在⼀个联系advisor ，表⽰Katz 是Shankar 的⽼师联系集：相同类型联系的集合。

如果E 1,E 2,E 3,...,E n 是实体集，联系集R 是如下集合的⼀个⼦集，n >=2,(e 1,e 2,...,e n )是其中的⼀个联系。

(e 1,e 2,...,e n )|e 1∈E 1,e 2∈E 2,...,e n ∈E n 说⽩了，联系集就是咱们⽤数据库时建的那些⽤来联系两个表的表，⽐如选课表⽤来联系学⽣和课程之间的⼀个关系。

⽽这个联系⽤数学表⽰就是(student _id ,course _id )，所有这些元组就组成了联系集{(student _id ,course _id )|student _id ∈student ,course _id ∈course }，也就是选课表。

参与：实体集之间的关联称为参与，⽐如⼀个学⽣Shankar 和⼀门课程Comp. Sci.共同参与到选课这个联系中。

联系实例：两个实体集中的实体参与到⼀个联系中时，就构成了⼀个联系实例，⽐如学⽣Shankar 选了Comp. Sci.课程，那么它们就构成了选课联系中的⼀个联系实例。

⾓⾊：实体在联系中充当的功能。

描述性属性：联系中可以具有⼀些描述性属性，⽐如通过⼀个date 来记录学⽣在何时选了⼀门课。

联系集的度：参与联系集的实体集个数，⼀般情况下联系集的度为2，称为⼆元联系集。

属性简单属性和复合属性之前的属性都是简单属性，就是只有⼀个值的属性，复合属性可以继续划分称更⼩的属性。

数据库的数据模型与实体关系数据库是现代信息系统中存储和管理数据的重要组成部分。

在设计和开发数据库时，合理的数据模型和实体关系的建立至关重要。

本文将介绍数据库的数据模型和实体关系，并探讨它们在数据库设计中的应用。

一、数据模型的概念和作用数据模型是数据的抽象表示，描述了数据的结构、性质、关系和约束。

它为数据库的设计和实施提供了基础和指导，并在数据库系统中起着重要的作用。

1.1 关系数据模型关系数据模型是最常用的数据模型之一。

它使用表格（即关系）来组织和表示数据。

每个表格由若干个列和行组成，列定义了表格中存储的不同属性，行则表示每个实体的具体数据。

1.2 实体-关系模型实体-关系模型是另一种常用的数据模型，它将现实世界中的事物（实体）及其之间的关系表示为实体-关系图。

实体-关系图通过实体、属性和关联关系来描述数据，并以此为基础进行数据库的设计和建模。

二、实体关系的基本概念实体关系是指不同实体之间的联系和关联，是数据库中数据之间的关系。

理解实体关系对于正确设计数据库和优化数据库性能至关重要。

下面介绍实体关系的基本概念。

2.1 实体实体是现实世界中独立存在并可区分的事物或概念。

在数据库中，实体由一组属性组成，反映了现实世界中的某一类信息。

例如，一个学生可以是一个实体，学生的姓名、学号等属性可以表示该学生的具体信息。

2.2 属性属性是实体的特征或描述。

在数据库中，每个实体具有一组属性，用于描述该实体的不同方面。

属性可以是单值的，也可以是多值的。

例如，学生实体的属性可以包括姓名、学号、年龄等。

2.3 关系关系是不同实体之间的联接和联系。

通过关系，不同实体之间可以进行数据的共享和交互。

关系可以是一对一的、一对多的或多对多的。

例如，学生与课程之间可以建立选课关系。

三、数据模型与实体关系的应用数据模型和实体关系在数据库设计中发挥着重要的作用，它们对数据库的性能和可扩展性有着直接的影响。

以下是它们在数据库设计中的应用。

实体联系数据模型一．为什么需要ER模型ER模型(图)1.如何将现实世界的不规则的手工信息处理方式转换为规则的计算机信息处理方式？2.需要一个简明易懂、无二义性且能描述信息处理现状的语言数据库语言及高级程序语言1.现实世界E-R模型关系模型事物特征联系实体属性联系关系属性关系2.实体类型（entity type）实体实例（entity instance/occurrence）2.学生是一个实体类型学生i，是学生实体的一个实体实例这个属性集就是学生的实体类型3.属性（attribute）简单属性（simple attribute）复合属性（composite/component attribute）3.单值属性（single-valued attribute）多值属性（multi-valued attribute）导出属性（derived attribute）3.候选关键字（candidate key）主关键字（primary key）复合关键字（composite key）雇员号标识，是候选关键字雇员号可选作主关键字地址是复合属性爱好是多值属性。

4.联系类型（relationship type）联系类型的度（degree of a relationship type）4.¾实体类型Staff Branch4.¾联系类型StaffBranchhasStaffBranchClientRegisters4.¾StaffBranchhasManages角色名角色名ManagerBranch Office Branch Office4.¾¾¾¾简单属性和单值属性¾复合属性，¾多值属性¾导出属性4.¾4.¾Newspaper newspaperNamePropertyForRent propertyNoAdvertisesdateAdvert cost1.1.最多是否2.¾基数（cardinality）¾最小基数（minimum cardinality）¾最大基数（maximum cardinality）¾3.¾强制参与（mandatory participation）¾可选参与（optional participation ）4.••••••••••••••••••••••••••••••4.¾单值实体¾多值实体¾一对一联系¾多对多联系¾多对一联系5.5.ManagesStaff staffNoBranch branchNo一个分支机构由一名职员管理不是所有职员都管理分支机构所有分支机构都被管理一名职员管理一个分支机构1..10..1参与基数增强的ER模型—1.2.超类/子类联系是一对一的342.何时采用超类/子类？--避免在一个实体类型中描述那些不同类型的职员可能具有的属性*************************************************************************************************************************************************************************typing SpeedcarAllowancesales Area bonusmgrStartDatesalary positionname staffNo 适合所有职员的属性经理的属性人员的属性的属性3.4.395.Branch SalesPersonnel ManagerSecretaryFullTimePermanent PartTimeTempotaryStaffHas1:11:N1:11:1Managers超类工作角色子类雇佣合同子类{Optional,And }{Mandatory,Or }Questions?武汉大学国际软件学院。

数据库实体关系模型的建立与分析方法数据库实体关系模型是用来描述和展示数据库中各个实体之间关系的模型。

它是数据库设计的重要一步，通过实体和关系的定义和建模，可以有效地组织和管理数据，使数据之间的关系更加清晰明了。

本文将介绍数据库实体关系模型的建立与分析方法，希望能够对读者在数据库设计和管理方面提供一定的指导和帮助。

一、实体关系模型的基本概念1. 实体(Entity)：指数据库中具有独立且可被识别的对象，例如一张表中的字段。

2. 属性(Attribute)：实体所具有的特征，相当于表中的列。

3. 关系(Relationship)：不同实体之间的联系和关联，可以是一对一、一对多、多对多等关系。

二、数据库实体关系模型的建立方法1. 确定实体：首先要明确需要在数据库中存储和管理的实体，例如学生、课程、教师等。

然后对每个实体进行属性的确定，即实体所拥有的特征和字段。

2. 确定关系：确定不同实体之间的关系和联系，例如学生和课程之间可以建立选课关系。

对于一对一、一对多、多对多等关系，需要根据实际需求进行合理的设计。

3. 建立关系模式：通过定义实体和关系，可以将它们转化为实际的数据库表，每个实体对应一个表，每个属性对应表中的一个字段。

通过定义主键和外键，来建立实体之间的关联。

这一步需要根据数据库管理系统的语法来具体实现。

三、数据库实体关系模型的分析方法1. 实体完整性分析：通过检查每个实体的属性和约束条件，确保数据的完整性。

例如对于学生来说，每个学生都应有唯一的学号，不允许重复。

2. 关系完整性分析：通过检查关系中的属性和约束条件，确保数据与关系的一致性。

例如对于一对多关系，多的一方在关系表中的外键值应对应于另一表的主键值，确保关系的正确性。

3. 数据库性能优化：通过对实体关系模型进行分析和优化，提升数据库的性能。

例如对于频繁查询的实体和关系，可以对其建立索引来提高查询效率。

四、实体关系模型的常用建模工具1. E-R图(Entity-Relationship Diagram)：最常见的数据库建模工具,通过图形化的方式表示实体和关系之间的结构和关系，易于理解和分析。

一· 数据库设计过程概念阶段逻辑阶段实现阶段8. 联系的种类在ER图中的表示10. 一元联系的种类11. 联系的势三· 扩展ER表达1. 弱实体集如果一个实体集的所有属性都不足以形成主码，则称这样的实体集为弱实体集４.　弱实体集与存在依赖的关系弱实体集必然存在依赖于强实体集（Strong Entity Set)存在依赖并不总会导致一个弱实体集，从属实体集可以有自己的主码６.　概括：自底向上、逐步合成的数据库设计过程概括中的属性继承：如“博士”算参加工作，会继承“职工”的属性７.聚集聚集是一种抽象，通过它联系被抽象为高层实体集实体集A与B以及它们的联系可被看成实体集，然后与另一实体集C发生联系 ８. ER符号汇总9. 选择困难症四· 概念数据库设计过程五·ER模型向关系模式的转换1.实体向关系模式的转换2.复合属性向关系模式的转换3.多值属性向关系模式的转换4. 一对多联系向关系模式的转换5. 多对多联系向关系模式的转换将联系定义为新的关系，属性为参与双方的码6. 一对一联系向关系模式的转换若联系一方全部参与，则将联系另一方的码作为全部参与一方的属性7. 弱实体向关系模式的转换弱实体集所对应的关系的码由弱实体集本身的分辩符再加上所依赖的强实体集的码8. 概括向关系模式的转化高层实体集和底层实体集分别转化为表，低层实体集所对应的关系包括高层实体集的码如果概括是不相交并且是全部的，即一个高层实体最多并且只能属于一个低层实体集，则可以不为高层实体集建立关系，低层实体集所对应的关系包括上层实体集的的所有属性9. 聚集向关系模式的转换实体集A与B以及它们的联系R被看成实体集C，C与另一实体集D构成联系S，则S所对应的关系的码由R和D的码构成。