chp7 数据库设计(2)之ER模型

数据库设计中的ER模型与关系模型转换实战教程数据库设计是构建和管理现代软件系统的关键组成部分。

在设计数据库时，ER（实体关系）模型和关系模型是两种常用的方法。

ER模型为我们提供了一种图形化的方式来表示系统中存在的实体、实体间的关系和属性。

而关系模型则是以表格的形式来表示这些实体、关系和属性。

本文将介绍如何将ER模型转换为关系模型的实际步骤。

1. 分析需求在开始转换ER模型为关系模型之前，首先需要对数据库的需求进行详细的分析。

这包括确定系统中存在的实体、实体间的关系以及它们各自的属性。

2. 标识实体根据需求分析，将每个实体标识出来。

实体可以是现实世界中的对象、人或组织，也可以是抽象的概念。

3. 标识属性对于每个实体，确定其属性。

属性是实体的特征或描述，可分为主属性和次属性。

主属性是唯一标识实体的属性，次属性则是描述实体的其他属性。

4. 确定关系确定每个实体间的关系。

关系可以是一对一、一对多或多对多的。

一对一关系表示两个实体之间存在唯一的联系；一对多关系表示一个实体可以对应多个实体；多对多关系表示多个实体之间存在多个联系。

5. 构建ER模型根据上述分析结果，使用实体关系图（ER图）工具，如UML或ERWin，构建ER模型。

ER模型由实体、关系和属性构成的图形化表示。

6. 转换关系模型将ER模型转换为关系模型的过程也称为规范化。

关系模型是以表格的形式表示实体、关系和属性的。

7. 创建表格根据ER模型中的实体和属性，为每个实体创建一个表格，并将每个属性作为表格中的列。

8. 确定主键为每个表格确定主键。

主键是能够唯一标识表格中每个记录的属性。

常见的主键类型包括单一属性主键、复合主键和自增主键。

9. 连接关系将ER模型中的关系转换为关系模型中的外键。

外键是一个属性，它引用了其他表格中的主键。

10. 创建索引根据查询需求确定要创建的索引。

索引可以加快数据的检索速度。

11. 规范化数据库对数据库进行规范化是优化数据库设计的一种重要方法。

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。

数据库系统生存期可以划分为规划阶段、需求分析阶段、概念设计阶段、逻辑设计阶段、物理设计阶段、实现阶段和运行与维护阶段。

数据库系统概念设计阶段的基本工具是实体联系模型（E-R 模型）。

E-R模型的基本元素为：实体、联系和属性。

实体是一个数据对象，指应用中可以区别的客观存在的事物。

在E-R模型中，实体用方框表示，方框内注明实体的命名。

联系表示一个或多个实体之间的关联关系。

在E-R模型中，联系用菱形表示，并用线段将其与相关的实体边接。

实体的某一特性称为属性。

在一个实体中，能够唯一标识实休的属性或属性集称为实体标识符。

在E-R模型中，属性用椭圆形框表示，加下画线的属性为标识符。

通常，实体的命名采用某个名词（如学生、课程等），联系的命名采用某个动词（如选修、讲授等）。

一个联系涉及的实体集个数，称为该联系的元数或度数。

通常，同一个实体集内部实体之间的联系称为一元联系（也称为递归联系）；两个不同实体集或实体之间的联系称为二元联系；三个不同实体集或实体之间的联系称为三元联系。

以此类推。

两个实体型之间的联系可以分为以下3类：一对一联系（1：1）。

如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中最多有一个（也可以没有）实体与之联系，反之亦然，则称实体集A与实体集B具有一对一联系。

记为1：1。

一对多联系（1：N）。

如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有N个实体（N>=0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体A中最多只有一个实体与之联系，则称实体集A与实体集B有一对多联系，记为：1：N。

多对多联系（M：N）。

如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有N个实体与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中也有M个实体与之联系，则称实体集A与实体集B具有多对多联系，记为M：N。

在E-R模型中，实体通过一组属性来表示，而属性是实体集中每个成员具有的性质描述。

根据属性取值的不同将其划分为简单属性、复合属性、单值属性、多值属性、NULL属性和派生属性等：简单属性：指它们不能再划分为更小的部分，如课程名。

数据库设计方法中e-r的主要内容1.引言概述部分的内容可以根据以下模板进行编写："引言是一篇文章中的开篇部分，它的作用是向读者介绍文章的背景和主题。

在数据库设计方法中，E-R（Entity-Relationship）模型是一种常用的概念模型，用于描述现实世界中实体和实体之间的关系。

本文旨在介绍数据库设计方法中E-R模型的主要内容和应用。

首先，我们会对E-R模型进行简要介绍，包括其概念和基本原理。

E-R 模型是一种用于可视化数据库结构的图形工具，运用了实体、关系和属性等基本概念来表达实体间的关系。

实体指的是现实世界中可以区分和独立存在的事物，关系则表示实体之间的联系。

通过在E-R图中绘制实体和关系的形式，我们可以直观地展示实体和关系之间的联系。

其次，我们会详细说明E-R模型的组成部分，主要包括实体关系和属性。

实体关系是指实体间的联系，可以是一对一、一对多或多对多的关系。

属性则表示实体和关系所具有的特征和性质，例如实体的名称、关系的性质等。

通过对实体关系和属性的定义和描述，我们可以更加准确地表达数据库中的数据结构。

最后，我们将对E-R模型的主要内容进行总结，并强调应用E-R模型进行数据库设计的重要性。

E-R模型提供了一种直观、易于理解和可视化的方法来描述数据库结构，使得数据库设计人员可以更好地理解和沟通数据库需求。

通过应用E-R模型进行数据库设计，可以提高数据库的可扩展性、灵活性和可维护性。

总之，本文将详细介绍数据库设计方法中E-R模型的主要内容，希望读者能够通过本文的阅读，对E-R模型有更加深入的了解，并在实际应用中灵活运用。

"根据这个模板，可以完善并编写文章1.1 概述部分的内容。

1.2 文章结构本文将按照以下结构进行讲解数据库设计方法中E-R模型的主要内容：2.正文：2.1 E-R模型介绍：2.1.1 概念：介绍E-R模型的基本概念，包括实体、属性、关系等，为后续的深入讨论打下基础。

一
商品信息(商品编号，商品名称，商品类型，单位，参考价)
出库单〔出库单编号，经手人，送货人，送货地址，订货分店，出库日期和日期〕入库单(入库单编号，入库日期和时间，供给商，经手人)
库存表〔库号，库存数量，库位置〕
出库〔出库单编号，商品编号，出库价，数量〕
入库〔入库单编号，商品编号，单价，数量〕
库存〔商品编号，库号〕二
商品〔商品编号，商品名称，商品类型，库存数量，库存位置〕
出库单〔出库单编号，出库日期，开票人，送货员编号，顾客编号，送货地址〕送货员〔送货员编号，，联系〕
出库〔商品编号，出库单编号，出库数量，销售价格〕
三
图书〔图书标准书号，图书名称，价格，出版日期，名称〕作者〔作者，编码，联系，E-mail〕
图书销售〔销售流水号〕
编写〔图书标准书号，作者〕
销售〔销售流水号，图书标准书号，销售日期，销售数量〕
四
店铺〔店铺代码，店铺名称，店铺经理，开店日期〕
商品〔商品代码，商品名称，商品描述〕
销售〔商品代码，店铺代码，销售日期，销售数量，销售单价〕。

第二章数据库设计和ER模型要求、目标：理解数据库系统生存期的七个阶段；掌握ER图的基本概念和ER 图设计方法；理解关系模型的基本概念，掌握三类完整性规则；掌握ER模型到关系模型的转换方法。

一、单选题（一）数据库系统生存期1、在数据库规划阶段，包括在数据字典中数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程。

2、将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，称为数据库系统的生存期。

3、数据字典是对数据描述的集中管理。

4、表示数据库的概念模型一般使用ER图。

5、采用ER模型进行数据库的概念设计，可以分成三步进行，下列正确的是先设计局部ER 模型，然后合成全局模型，最后进行整体优化。

6、在数据库设计中，将E-R图转换成关系数据模型的过程属于逻辑设计阶段。

7、将概念模型转换逻辑模型是数据中逻辑设计阶段的主要步骤之一。

（二）ER模型的基本概念8、ER模型中所指的实体一般是实体集。

9、一个联系涉及到的实体集个数，称为该联系的度数。

10、下列不属于全局ER模型的优化目的的是优化存储结构。

11、实体联系模型（ER模型）的基本元素是实体、联系、属性。

12、联系类型的约束限制了参与联系的实体的数目，下列是联系类型约束的是Ⅰ.基数约束；Ⅱ.参与约束。

（三）关系模型的基本概念13、关系中元组在组成主要的属性上不能有空值。

14、关系模式是对关系的描述，一般表示为关系名（属性名1，属性名2，…，属性名n）。

15、已知有关系表R（如下表所示），其元数和基数正确的是元数为6，基数为3.16、表中可以唯一确定一个元组（一个记录）的某个属性组（字段组）称为主键。

17、下列哪个不可以为空主键。

18、区别一个元组与另一个元组靠的是元组的属性而不是顺序，所以关系中的元组没有先后顺序。

19、若某个属性组不是关系A的主码，但它是另一个关系B的主码，则称属性或属性组称为关系A的外键。

20、现有一个公司员工记录表，如下表所示内容，如果想以员工号为查询元组的标志，那么21、有一个关系：学生（学号、姓名、系别），规定学号的值域是8个数字组成的字符串，这一规则属于用户自定义完整性约束。

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。

ER模型在E-R模型中，主要有实体、属性、联系三个部分组成。

建立E-R图的过程如下：(1) 首先确定实体类型。

(2) 确定联系类型（1：1，1：N，M：N）。

(3) 把实体类型和联系类型组成E-R图。

(4) 确定实体类型和联系类型的属性。

(5) 确定实体类型的键，在属于键的属性名下划一条横线。

E-R图示例一. ER模型E-R模型就是实体关系模型（Entity Relationship Model）。

关系物理形态就是数据库中的基本表。

我们根据业务需求绘出相应的E-R模型图，然后将E-R模型转为关系。

这样就完成了数据库的设计。

E-R模型转为关系的步骤是1.实体的转换每个实体都需要用一个关系来表示，并将实体的属性表达为关系的属性。

2.联系的转换此联系就是“实体关系”中的“关系”，只是为了区分物理形态为基本表的关系。

E-R模型共用三种联系：1.一对一用1:1表示2.一对多用1:N表示3.多对多用M:N表示2.1 一对一联系1.若双方部分的参与，则将联系定义为一个新的关系，属性为参与双方的码例子:A场的职工配偶是本场的职工，同时只有部分职工有配偶，则关系可以设计如下：职工（职工号，职工名）配偶（丈夫职工号，妻子职工号）2.若一方全部参与，则将联系另一方的码作为全部参与一方的属性每个部门都有一个职工作为它的管理者，反过来只有部分职工是部门的管理者．则则关系可以设计如下：职工（职工号，职工名）部门（部门号，部门名，管理者职工号）2.2 一对多联系将单方参与实体的码作为多方参与实体的属性1.一个班级有多个学生，只有一个班主任．则关系可以设计如下：教师（教工号，教工名）学生（学生号，学生名，班主任教工号）2.多个职工有一个领导，领导也是职工则关系可以设计如下：职工(职工号，职工名，领导职工号)2.3 多对多联系将联系定为新的关系，属性为参与双方的码学生可以选修多门课程，一门课程可以有多个学生则关系可以设计如下：学生(学生号，学生名)课程(课程号，课程名)选修(学生号，课程号)二. 根据ER模型画出对应的ER图E-R图为实体-联系图，提供了表示实体型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。

E-R模型
ER模型就是实体Entity-关系Relation模型。

其作用是描述其组织的概念模型，ER模型主要由实体、关系、属性3个组件组成。

1 实体是ER模型的根本对象，是现实世界中各种事物的抽象。

但凡可以相互区别开并可以被识别的事、物、概念等对象均可认为是实体。

2每个实体都有一组特征或性质，称为实体的属性。

3实体的属性值是数据库中存储的主要数据，一个属性实际上相当于表中的一个列。

E-R图的图形符号
E-R图是表现实体-关系模型的图形工具。

下面介绍与ER模型各种成分相对应的根本图形符号。

如图4-3所示。

图4-3 E-R图符号
1在ER模型中，实体一般用长方形表示，它在数据库的逻辑设计中补转化为表。

2关系一般用菱形表示，在数据库的逻辑设计中，关系是通过主键和外键来描述的，用于维护参照完整性，它也被转化为表。

3属性一般用椭圆形表示。

在数据库的逻辑设计中，属性被转
化为表中的列或字段。

4主属性在属性下加下划线来说明。