数据库管理中的关系模型设计

关系型数据库设计笔记

1、 实体关系模型（Entity-Relationship,简称ER），是目前应用最广泛的概念设计模型.它将现实世界的信息结构统一用属性、实体以及它们之间的联．．．．．．．．．．．．．系．来描述。

 实体 (Entity）。客观存在并可相互区别的事物称为实体。实体可以是具体的人、事、物，也可以是抽象的概念或联系。

 属性 (Attribute）。属性为实体的某一方面特征的抽象表示.如教师实体可由教师编号、姓名、年龄、性别、职称等属性来刻画。

 域 (Domain).属性的取值范围称为属性的域. 如：教师实体中，属性性别的域为男和女。

 主码 （Primary Key)。码也称关键字，它是能够唯一标识一个实体的属性集。如:教师实体的主码为教师编号。

 联系 （Relationship)。现实世界的事物总是存在着这样或那样的联系,这种联系必然要在信息世界中得到反映。事物之间的联系可分为两类：一类是实体内部的联系,如组成实体的各属性之间的关系；另一类是实体之间的联系，即不同实体之间的联系。

2、 两个实体集之间的联系

 1:1 联系：如果对于A中的一个实体，B中至多有一个实体与其发生联系,反之，B中的每一实体至多对应A中一个实体，则称A与B是1：1联系。

 1:n 联系:如果对于A中的每一实体，实体B中有一个以上实体与之发生联系，反之，B中的每一实体至多只能对应于A中的一个实体，则称A与B是1：n联系。

 m:n 联系：如果A中至少有一实体对应于B中一个以上实体，反之，B中也至少有一个实体对应于A中一个以上实体，则称A与B为m：n联系。

3、 实体关系模型的表示方法

ER图是直观表示概念模型的工具,ER图的基本思想就是分别用矩形框、椭圆形框和菱形框表示实体、属性和联系，使用无向边将属性与其相应的实体连接起来，并将联系分别和有关实体相连接，注明联系类型

关系模型的三要素简述

关系模型是数据库中常用的一种数据模型，用于描述和组织数据之间的关系。它是数据管理和数据库设计的重要概念之一。在关系模型中，数据被组织为一个或多个表格，每个表格包含多个字段。这些表格通过关系（关联）来相互连接，从而形成一个更复杂、更有结构化的数据集合。

关系模型的三要素包括实体、属性和关系。下面我将简要介绍每个要素的含义和作用。

一、实体：

实体是指在数据库中可以单独识别和存储的一个具体事物，可以是一个人、一个地方、一个物品或一个概念等。在关系模型中，每个实体都被表示为一个表格，并且每个表格都有一个唯一的标识符（主键），用于区分不同的实体。实体的属性被表示为表格中的字段，用来描述和定义实体的特征。

我们可以创建一个名为“学生”的实体，其中包含学生的信息，如学号、尊称、性别和芳龄等属性。每个属性都对应表格中的一个字段，用于存储相应的数据。

二、属性：

属性是实体的特征或描述，用于定义实体的性质。在关系模型中，每个实体都有一组属性，用来描述该实体的特点和特征。属性可以包括数值型、字符型、日期型等不同类型。

在“学生”实体中，我们可以有属性“学号”、“尊称”、“性别”和“芳龄”。这些属性描述了一个学生的基本信息。

三、关系：

关系是指不同实体之间的联系和连接。在关系模型中，关系定义了不同实体之间的相关性和依赖关系。关系以表格的形式呈现，并使用键（主键和外键）来建立实体之间的联系。

我们可以创建一个名为“选课”的关系，用于描述学生和课程之间的关系。该关系可以包含学生的学号、课程的课程号等字段，并通过学生的学号和课程的课程号来连接不同的实体。

总结回顾：

关系模型是一种常用的数据库数据模型，用于描述和组织数据之间的关系。它的三要素包括实体、属性和关系。实体代表数据库中可以单独识别和存储的具体事物，属性描述了实体的特征和性质，关系定义了不同实体之间的联系和连接。通过关系模型，我们可以更好地组织和管理数据，实现数据的结构化和灵活查询。

关系型数据库设计——E-R图

⼀、数据管理技术的三个发展阶段：

1）⼈⼯管理阶段（20世纪50年代中期） 特点：数据不保存；应⽤程序管理数据；数据不共享；数据没有独⽴性；

2）⽂件系统阶段（20世纪50年代后—60年代）特点：数据以⽂件形式长期保存；⽂件系统管理数据；数据共享性差、冗余度⼤；数据独⽴性差；3）数据库系统阶段（20世纪60年代—现在）特点：数据结构化；数据由DBMS统⼀管理与控制；数据共享性⾼、冗余度低；数据独⽴性⾼；

⼆、数据库管理系统的功能：

1）数据定义功能：由DBMS提供的数据定义语⾔（Data Definition Language,DDL）定义数据库中的数据对象。

2）数据操纵功能：由DBMS提供的数据操纵语⾔（Data Manipulation Language,DML）实现对数据库的查询、插⼊、删除和修改；

3）数据控制功能：由DBMS提供的数据控制语⾔（Data Control Language,DCL）实现数据保护和事务管理的功能，包括完整性、安全性、并发控制和数据库恢复；4）数据库的建⽴与维护功能

三、概念模型（也称信息模型）——E-R图（Entity-Relationship Diagram）

概念结构设计即对现实世界进⾏抽象描述，在需求分析所得数据流图和数据字典的基础上，为计算机存储做准备；概念结构设计的内容即建⽴概念模型；描述概念模型最常⽤⽅法是E-R图或UML图⽅法。

主要概念：

实体（Entity）：客观存在的各类事物；

属性（Attribute）：实体所具有的特性；

联系（Relationship）：不同实体集中实体之间的联系，也可以是同⼀实体集中实体间的联系；

联系的种类：1：1联系；1：N联系；M：N联系

⽤E-R图建⽴概念模型

局部的E-R图⼜称为局部视图，将多个局部视图E-R图合并成⼀张完整的E-R图的过程称为视图集成。视图集成过程中可以解决冲突和消除冗余；

分E-R图之间的三类冲突：1）属性冲突

数据库系统（四）---关系型数据库设计及E-R图

1、关系型数据库：

关系型数据库是⼀类采⽤关系模型作为逻辑数据模型的数据库系统，遵从数据库设计的基本步骤，包括：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、数据库的运⾏和维护等阶段。 概念结构设计与逻辑结构设计是关系数据库整个设计过程的关键。

2、关系数据库设计过程与各级模式

在关系数据库设计的不同阶段，会形成数据库的各级模式。

1）需求分析阶段，综合各个⽤户的应⽤需求；

2）概念结构设计阶段，形成独⽴于机器特点、独⽴于各个关系数据库管理系统产品的概念模式；

3）逻辑结构设计阶段，将 E-R 图转换成具体的数据库产品⽀持的关系数据模型，形成数据库逻辑模式，然后根据⽤户处理的要求、安全性的考虑，在基本表的基础上再建⽴必要的视图，形成数据的外模式；

4）物理结构的设计阶段，根据关系数据库管理系统的特点和处理的需要，进⾏物理存储安排，建⽴索引，形成数据库内模式。

3、 概念结构设计⽅法

关系数据库的概念结构设计通常采⽤⾃顶向下法，它通过两个步骤来完成概念设计，⾸先建⽴局部信息结构，然后将局部信息结构合成为全局信息结构并优化，使⽤ E-R 图作为概念模型的描述⼯具。 1）局部信息结构设计

局部信息结构设计：根据需求分析报告中标明的不同⽤户视图范围所建⽴的满⾜该范围内⽤户需求的信息结构，称为局部信息结构。

局部信息结构设计的步骤包括：确定局部范围；选择实体；选择实体关键字； 确定实体间联系；确定实体的属性。 2）E-R 图的表⽰⽅法

概念结构设计就是将需求分析得到的⽤户需求抽象为信息结构的过程，通常使⽤ E-R 图来作为描述现实世界的建模⼯具。E-R 图提供了表⽰信息世界中实体、属性和联系的⽅法。

1.实体型，⽤矩形表⽰，写明实体的名称；

2.属性，⽤椭圆形表⽰，并⽤⽆向边将其与其相应的实体连接起来。

3.联系，⽤菱形表⽰，写明联系的名称，⽤⽆向边分别与有关实体连接起来，同时在⽆向边旁标注联系的类型（1:1、1:N 或 M:N）,如果⼀个联系具有属性， 则这些属性也要⽤⽆向边与该联系连接起来。