数据模型与概念模型模板

数据模型与概念模型
现实世界 认识抽象 信息世界 计算机世界
图2.1：数据处理的抽象和转换过程
概念模型
信息世界中的基本概念 在信息世界中，常用的主要概念如下： 1. 实体（Entity） 客观存在并且可以相互区别的“事物”称为实体。
实体可以是可触及的对象，如一个学生，一本书，一辆 汽车；也可以是抽象的事件，如一堂课，一次比赛等。
实体型和联系类型组成E-R图，可以得到如下结果：
学生选课系统
学生选课系统主要包括的实体型、联系类型、属性以及标 识符如下： 学生（学号，姓名，性别，年龄） 课程（课程号，课程名） 教师（职工号，姓名，性别，职称)
学号 姓名 职工号 姓名
课程号
课性别 职称
选课系统的E-R图
将实体与联系组合成E-R图
M
库 存
N
物
资
M
出 库
N
仓
库
P 用料单位
M 入 库 N
图 仓库管理系统E-R图
课内小练习：图书馆数据库E-R图
请设计一个图书馆数据库的E-R图：此数据库 中对每个借阅者要保存读者记录，包括：读者 号、姓名、地址、性别、年龄、单位。对每本 书要存有：书号、书名、作者、出版社。对每 本被借出的书要存有读者号、借出日期和应还 日期。
如学生有学号、姓名、年龄、性别、系等字段。
2. 记录（Record）:对应于每个实体的数据称为记录。
如一个学生（990001，张立，20，男，计算机）为一个记录。
3. 文件（File）:对应于实体集的数据称为文件。
如所有学生的记录组成了一个学生文件。
数据模型与概念模型
在计算机世界中，信息模型被抽象为数据模型，实体型内 部的联系抽象为同一记录内部各字段间的联系，实体型之间的 联系抽象为记录与记录之间的联系。 现实世界是设计数据库的出发点，也是使用数据库的最终 归宿。实体模型和数据模型是现实世界事物及其联系的两级抽 象。而数据模型是实现数据库系统的根据。 通过以上的介绍，我们可总结出三个世界中各术语的对应 关系如下图所示。 现实世界 事物总体 事物个体 特征 事物间联系 信息世界 实体集 实体 属性 实体模型 计算机世界 文件 记录 字段 数据模型

1.1 数据模型概述
数据模型（Data Model）是对现实世界数据特征 的抽象，是用来描述数据的一组概念和定义。
现实世界 现实世界中的客观对象抽象为概念模型； 然后把概念模型转换为DBMS支持的数据模型。 认识抽象 其转换过程如右图。 概念数据模型： 概念数据模型：信息世界
数据模型的分类：
概念数据模型（又称概念模型） 逻辑数据模型（又称数据模型）
承担
合同号
科研项目
4）范畴
在描述现实世界时，有时要用到不同类型的实体组成的实体集， 引入了范畴这一抽象概念。设E1 、E2 、…En 是n个不同类型的实 体集，则范畴T可定义为： 其中：E1、E2、…En称为T的超实体集。 T ⊆ E1 ∪ E 2 ∪ ⋯ ∪ E n 例如，“银行账户”这个实体集的成员可能是单位，也可能是个 人。 身份证号 地址 姓名
（3）自反联系
表示同一个实体集两部分实体之间的联系，是一种特殊的二元 联系。这两部分实体之间的联系也可以区分为1：1、1：n和m： n三种。 例如，在“人”这个实体集中存在夫妻之间的1：1联系;教师 实体集中为了描述领导与被领导关系，可用1：n联系描述;在课 程实体集中存在一门课程与另外一门或几门课程之间的预选课 联系。
2）系（Set）
在网状数据模型中，数据间的联系用系表示。 系代表了两记录之间的1：n联系，系用一 条弧表示，箭头指向“n”方。“1”方的记 录称首记录，“n”方的记录称属记录。右 图是简单网状结构的例子。
班级 1 S1 n 学生 简单的网状结构 n S2 社团 1
3）系型
（1）单属系型
由主记录型和单一的属记录组成。 例如班级记录型和学生记录型组成的班级－学生系是单属系型。
例如，大学生可用姓名、学号、性别、系别等属性来描述。

年龄
性别
“商店”与“顾客”的ER 图
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7. ER图转化为关系模式
✓二元联系的转换规则：
① 若实体间联系是1:1，可以在两个实体类型转换 成的两个关系模式中任意一个关系模式的属性中加 入另一个关系模式的主关键字和联系的属性。
② 若实体间联系是1:N，则在N端实体类型转换成 的关系模式中加入1端实体类型的主关键字和联系 的属性。
在数据库中用数据模型来抽象、表示和处理现实世界 中的数据和信息。
要将现实世界转变为机器能够识别的形式，必须经过 两次抽象。
✓ 数据模型的类型
概念数据模型 ER图就属于概念模型 逻辑数据模型 关系模型属于逻辑数据模型 物理数据模型 逻辑模型在最终在机器内的存储有关
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2.概念数据模型
✓ 概念数据模型的含义
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。
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综合成全局ER图。合并步骤：
❖ 合并局部ER图，消除冲突（属性、命名冲突等） ，生成初步ER图。
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6. ER图的设计实例1
教学活动思考：某学校计算机系的教学管 理ER图的建立实例，并回答以下问题：
1. 有哪些实体？ 2. 实体间有哪些联系？各联系是什么类型？ 3. 若实体的属性太多，可如何简化ER图？
类型：
❖ 一对一联系（简记成1:1) 例如：观众和座位 ❖ 一对多联系(简记成1:n) 例如：工厂和职工 ❖ 多对多联系(简记成m:n) 例如：学生和课程

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 ;。