数据库系统概念总结：第七章 数据库设计和E-R模型

周末无事水文章，期末备考的总结资料

第七章 数据库设计和E-R模型

7.1 设计过程概览

7.1.1 设计阶段

• 需要完整地刻画未来数据库用户的数据需求
• 选择数据模型，并采用所选数据模型的概念将这些需求转化为数据库的概念模式
• 完善的概念模式还指明企业的功能需求
• 将高层概念模式映射到将使用的数据库系统的实现数据模式上。实现数据模型通常是关系数据模型，该阶段通常包括将以实体-联系模型定义的概念模式映射到关系模式
• 将所得到的系统特定的数据库模式使用到后续的物理设计阶段

7.1.2 设计选择

• 需要避免的两个问题：
  –冗余
  –不完整

7.2 实体-联系（entity-relationship，E-R）模型

7.2.1 实体集

• 实体：现实世界中可区别与所有其他对象的一个“事务”或“对象”
• 实体集：相同类型即具有相同性质（或属性）的一个实体集合

7.2.2 联系（relationship）集

• 联系：指多个实体间的相互关联
• 联系集：相同类型联系的集合

7.2.3 属性

• 按属性类型进行划分：
  –简单和复合属性
  –单值和多值属性
  –派生属性

7.3 约束

7.3.1 映射基数

• 映射基数（mapping cardinality）：表示一个实体通过一个联系集能关联的实体的个数
  –一对一
  –一对多
  –多对一
  –多对多

7.3.2 参与约束

• 如果实体集E中的每个实体都参与到联系集R的至少一个联系中，实体集E在联系集R中的参与称为全部的；若只有部分参与则称为部分的。

7.3.3 码

• 参照第二章总结

7.4 从实体集中删除冗余属性

7.5实体-联系图

7.5.1 主要构件

• 分成两部分的矩形：实体集
• 菱形：联系集
• 未分割的矩形：联系集的属性
• 线段：实体集连接到联系集
• 双线：实体在联系集中的参与度
• 双菱形：连接到弱实体集的标志性联系集
  

7.5.2 映射基数

• 例子
  
• 基数约束
  
  –图中0…*说明导师可以有零个或多个学生
  –图中1…1说明每个学生有且只有一个导师

7.5.3 复杂的属性

7.5.4 角色

• 在菱形和矩形之间的连线上进行标注来表示角色
  

7.5.5 非二元的联系集

7.5.6 弱实体集

• 定义：没有足够的属性以形成主码的实体集称作弱实体集（weak entity set）
• 弱实体集必须与另一个称作标识（identifying）或属主实体集（owner entity set）的实体集关联才能有意义。标示性联系是从弱实体集到标识实体集多对一的，并且弱实体集在联系中的参与是全部的
• 例子
  
  –弱实体集的分辨符以虚下划线标明，而不是实线
  –关联弱实体集和标识性强实体集的联系集以双菱形表示

7.6 转换为关系模式

7.6.1 具有简单属性的强实体集的表示

7.6.2 具有复杂属性的强实体集的表示

7.6.3 弱实体集的表示

7.6.4 联系集的表示

7.7 实体-联系设计问题

7.7.1 用实体集还是用属性

• 选择主要取决于被建模的enterprise 的结构，以及与所讨论的属性相关的语义。

7.7.2 用实体集还是用联系集

• 可能的准则是指定一个关系集来描述实体之间发生的动作

7.7.3 二元还是n元联系集

• 虽然可以用许多不同的二元关系集替换任何非二元（n元，n> 2）关系集，但是n元关系集更清楚地表明几个实体参与单一关系

7.7.4 联系属性的布局

• 一个联系的映射技术比率会影响联系属性的布局。英雌，一对一或一对多联系集的属性可以放到一个参与该联系的实体集中，而不是联系集中

7.8扩展的E-R特性

7.8.1 特化（Specialization）

• 在实体集内部进行分组的过程称为特化
• 自顶向下

7.8.2 概化（Generalization）

• 概化是高层实体集与一个或多个底层实体集间的包含关系。对于所有实际应用来说，概化是特化的逆过程
• 自底向上

7.8.3 属性继承（Attribute Inheritance）

• 它是由特化和概化所产生的高层和底层实体的一个重要特性，高层实体集的属性被底层实体集继承

7.8.4 概化上的约束（Constraint）

• 哪些实体能成为给定低层实体集的成员
  –条件定义的（condition-defined）：低层实体集中，成员资格的确定基于实体集是否满足一个显示的条件或谓词
  –用户定义的（user-defined）：由数据库用户将实体指派给某个实体集
• 在一个概化中的实体是否可以属于多个低层实体集
  –不相交（disjoint）：要求一个实体至多属于一个低层实体集
  –重叠（overlapping）：同一个实体可以同时属于同一个概化中的多个底层实体集
• 对概化的完全性约束（completeness constraint）
  –全部概化或特化：每个高层实体必须属于一个低层实体集
  –部分概化或特化：允许一些高层实体不属于任何低层实体集

7.8.5 聚类（Aggregation）

• 聚类是一种抽象，通过这种抽象，联系被视为高层实体

7.9 数据建模的其他表示法

7.9.1 E-R图的其他表示法