高级概念数据模型

本章需要掌握的知识点

  • 数据模型层次性及内容（静态结构与完整性约束）

  • 实体联系模型中的基本概念

  • 扩展实体联系模型的基本概念

概念数据模型

​ 本章主要围绕概念数据模型展开，所以先来回顾一下数据模型

数据模型的三要素:数据结构, 数据操作，数据约束

数据三个评价的标准：1.比较真实地描述现实世界2.易为用户所理解3.易于在计算机上实现

再来看一下本章新扩展的知识

1.ER模型是高级语义数据模型

2.数据库的设计过程包括六个阶段

1.需求分析

2.概念数据库设计

3. 逻辑数据库设计

**4.模式优化 **

**5. 物理数据库设计 **

6.安全性设计

属性的分类

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键的概念:–具有唯一标识特性的一个或一组属性，用于唯一标识一类实体集中的实体。也称唯一约束。

超键：能唯一标识实体的属性集称为超键，这个概念用的不多举个例子

例：学生（学号，姓名，性别，出生年月）

​ 2012001 李明 男 1994-09-11

​ 2012002 张小凡 女 1995-10-01

超键：学号，(学号、姓名)，(学号、性别)，(学号、出生年月)

​ (学号、姓名、性别)，(学号、姓名、出生年月)，

​ (学号、性别、出生年月)，(学号、姓名、性别、出生年月)

候选键:唯一标识实体的最小属性集合的键

主键：主键是候选键，从多个候选键中选定一个主键即可

ER图

规则：

  • ER图用矩形 表示实体

  • 用椭圆形 表示属性

  • 用双椭圆形 表示多值属性

  • 用虚线椭圆形表示导出属性。

  • 用下划线表示主键

  • 用菱形图表示联系

联系

定义

联系是两个或者多个实体之间的关联

属性

联系也有属性，但是联系的属性没有主键的概念

联系的阶

一个联系所关联的实体的数量

  • 阶为2的称之为二元联系（binary）：两个实体集之间的联系
  • 阶为3的称之为三元联系（ternary）：三个实体集之间的联系。

在这个地方区分一下：
三个实体的三元联系不可以换成三个实体两两的二元联系！

1.演员和导演属于电影公司。这种情况ER图必须画成演员和电影公司的二元联系，导演和电影公司的二元联系

2.教师为培训班讲授课程，为m:n:k联系。这种情况ER图必须画成教师培训班和课程的三元联系

联系的四种情况

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数据约束

数据约束分为

  • 一般性约束
  • 键约束
  • 参与约束
  • 弱实体约束
  • 排除约束

其中最常用的约束类型是一般性约束和键约束，也是最常在ER图上体现的约束类型

一般性约束

E-R模型中的的联系型存在3种一般性约束,他们分别是 一对一约束(1:1) 一对多约束(1:n) 多对多约束(m:n)

一对一约束

定义:如果对应A中的一个实体实例，B中有且仅有一个实体实例与之关联，反之,对于B中的每个实体,A中有且仅有一个实体实例与之关联则称R是一对一联系型，简记作1 ：1联系

一对多约束

定义:如果对应A中的一个实体实例，B中有n个实体实例(n≥0)与之关联，反之,B中的一个实体,只与A中的一个实体关联,则称R是一对多联系型，简记作1 ：N联系

在这里需要注意一点：对于两个联系为一对多的实体不能简单的就写上1:n,要判断那边是1，那边是n。

在学生和班级的组成联系中，若一名学生只能属于一个班级，一个班级可有多名学生，则学生和班级之间的一般性约束为________

本题很显然班级和学生的关系是1：n，但是由于题目问的是学生和班级之间的一般性约束，所以答案应该是n:1

多对多约束

定义:如果对应A中的一个实体，B中有n个实体(n≥0)与之关联，如果对应B中的每个实体，A中有m个实体(m≥0)与之关联，则称R是多对多联系型，简记作M ：N联系

ER图的体现

需要注意的是，在ER图上，标出一般性约束，要在对应的实体连线处，根据一般性约束的类型，标出实体的个数 1或者n

假设某学院有若干个班级，每个班级只有一个辅导员，每个辅导员只管理一个班级，画出辅导员与班级之间管理的ER图

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假设在某出版社管理系统中，有两个实体集：出版社和图书。出版社用来出版图书，且规定一本图书只能由一个出版社出版，一个出版社可以出版多本书。

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键约束

定义

如果在一个联系R的实例中，它所关联的实体A最多只能出现在一个联系实例中，它就可以唯一确定该联系。有些教材中也称为“实体对应约束”
只有1：1和1：n约束才存在键约束

ER图的表示

对于1：1的实体，两端都要加上箭头

对于1：n的实体，箭头表在n方，表示唯一确定其间的关系

键约束的关系

参与约束

定义

实体与联系之间的约束，即实体型中实体如何参与到联系中。有些教材中也称为“实体关联约束”

完全参与约束:实体集E中每个实体都参与到联系集R中的至少一个联系中

部分参与约束:实体集E中只有部分实体参与到R的联系中

ER图表示

在ER图中只单独对参与约束进行特殊的标识，即使用粗线表示完全参与

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弱实体

定义:没有键属性的实体型称为弱实体型。对应的，存在键属性的实体型称为强实体型。

强实体:父实体、主实体或同级实体。特点：每个实例都能被实体的主键唯一标识。

弱实体:依赖于其他实体而存在的实体。特点：每个实例不能用该实体的属性唯一标识,也就是没有主键

弱实体约束

​ 由于弱实体没有主键，一般需要与实体型相关联，则弱实体可以通过与实体的属性结合来标识弱实体，则称该实体是弱实体的识别实体，它们之间的联系称为识别联系

识别实体与弱实体必须参与的是1:n或者1:1 联系，该联系即为该弱实体的识别联系。弱实体必须完全参与识别联系

部分键

弱实体型必须具有一个或多个属性，使得这些属性可以与识别实体型的键结合形成相应弱实体型的键。这样的弱实体属性称为弱实体型的部分键

在ER图中，部分键使用虚下划线来表示,识别联系用加粗的菱形框表示

排除约束

排除约束不是重点内容，只需要了解即可

排除约束

后记

至此，第二章的重点内容全部记录。但是课件后面还有不少涉及到概念数据库的有关设计的知识，自行查看PPT即可。