数据库技术基础chp2课件.ppt

1、第第2章章 实体联系模型实体联系模型第第2章章 实体联系模型实体联系模型2.1 学习目标学习目标2.2 基本的实体联系模型基本的实体联系模型 2.3 扩充的实体联系模型扩充的实体联系模型 2.4 小结小结第章实体联系模型（续）第章实体联系模型（续）图2.1 楼盘模拟图 图2.2 房屋平面图模型是现实世界特征的模拟和抽象。2.1 学习目标学习目标v学完本章后，读者应具备以下能力：了解模型的概念。理解实体联系模型的表示方法。第第2章章 实体联系模型实体联系模型2.1 学习目标学习目标2.2 基本的实体联系模型基本的实体联系模型 2.3 扩充的实体联系模型扩充的实体联系模型 2.4 小结小结2.2

2、基本的实体联系模型基本的实体联系模型v概念模型的用途 概念模型用于信息世界的建模。是现实世界到机器世界的一个中间层次。是数据库设计的有力工具。数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。v对概念模型的基本要求 较强的语义表达能力。能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识。简单、清晰，易于用户理解。2.2 基本的实体联系模型（续）基本的实体联系模型（续）2.2.1 基本概念基本概念 2.2.2 几点说明几点说明 2.2.1 基本概念基本概念(1)实体（Entity）在实体联系模型中，用实体表示现实世界中某一个具体的事物。实体可以是具体的人、事、物或抽象的概念。(2)实体型（Entity Type）具

3、有相同性质的实体组成了一个实体型。每个实体型要有一个名字，一般用名词表示。(3)属性（Attribute）表示实体型的特点或性质。一个实体可以由若干个属性来刻画。1.实体和实体型（续）实体和实体型（续）2.2.1 基本概念（续）基本概念（续）v复合属性 可以进一步细分的属性。v简单属性 不可以进一步细分的属性。v单值属性 实体型中所有实体在某个属性上只取一个值的属性。v多值属性 实体在属性上取多个值的属性。v派生属性 从其他属性经过计算得到的属性。1.实体和实体型实体和实体型(续续)2.2.1 基本概念（续）基本概念（续）(4)域（Domain）属性的取值范围称为该属性的域。(5)码（Key）

4、唯一标识实体的属性集称为码。除了唯一性之外，码的第二个特点是最小性。最小性是指从码中去掉任何一个属性后就不再具有唯一性。.实体和实体型实体和实体型(续续)2.2.1 基本概念（续）基本概念（续）v 超级码（Super Key）包含关键字的属性组叫做超级码，具有唯一性，但不具有最小性。v 主码（Primary Key）如果一个实体型有多个码，则要从中选取一个作为实体型的码，被选中的关键字叫做主码。v 候选码（Candidate Key）其他的码叫做候选码。1.实体和实体型（续）实体和实体型（续）2.2.1 基本概念（续）基本概念（续）例如：学生实体型具有学号、姓名、性别、院系、出生日期、入学日期

5、和奖励属性，其E-R图如图2.3所示。学生学号姓名性别院系出生日期入学日期奖励图2.3 学生实体型和属性 从图中可以看出，实体型的名称是学生，学号是码，奖励属性是一个多值属性（因为一个学生可以没有获得任何奖励，或者获得一到多个奖励）。1.实体和实体型（续）实体和实体型（续）2.2.1 基本概念（续）基本概念（续）(1)联系型联系型v 用于在实体型之间表示物体之间的联系。v 联系型要有名称，一般用动词或动词短语作为联系型的名称。v 在E-R图中用菱形表示联系型，菱形框内写明联系型的名称，并用无向边分别与相关联的实体型连接起来。例如，学生和班级实体型之间存在一个联系型，取名为“隶属于”，描述了学生

6、和班级之间的关系，如图2.4所示。学生班级隶属于图2.4 用菱形表示联系型 2.联系和联系型联系和联系型n12.2.1 基本概念（续）基本概念（续）(2)联系联系v 是联系型的一个实例。v 联系型“从属于”的实例（即联系）就是班级花名册。可以用图和表来表示联系。图2.5表示学生S1、S2和S3属于班级C1，学生S4和S5属于班级C2，或者说班级C1中有S1、S2和S3三个学生，班级C2中有S4和S5两个学生。S1S2S3S4S5C1C2姓名班级S1C1S2S3S4C2S5图2.5 联系的两种表示方法：图和表 2.联系和联系型（续）联系和联系型（续）2.2.1 基本概念（续）基本概念（续）课程课

7、程选修选修学生学生mn成绩成绩v联系的属性联系本身也是一种实体型，也可以有属性。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。例如，在学校中，一个学生要选修一些课程，学习完一门课程后会有一个学习成绩。学生与课程之间的联系型“选修”有一个属性：成绩，如图2.6所示。图2.6 联系型的属性 2.2.1 基本概念（续）基本概念（续）联系型“选修”的实例是学生成绩表，如表2.1所示。表2.1 学生成绩表学号课程号成绩200701211568020071131156892007256115693200701411568820070121024802.2.1 基本概念（续）基本概念（续）一

8、个联系型所关联的实体型的个数叫做联系型的度度。只关联到一个实体型的联系型叫做一元联系型，有二个实体型参与的联系型叫做二元联系型，依此类推。图2.4和2.6是二元联系型，图2.7(a)是三元联系型，图2.7(b)是一元联系型。教师学生课程教学学生领导同学班长学生领导(a)(b)(c)图2.7 一元和三元联系型 2.2.1 基本概念（续）基本概念（续）实体型实体型A联系名联系名实体型实体型B111:1联系联系实体型实体型A联系名联系名1n1:n联系联系实体型实体型A实体型实体型B联系名联系名mnm:n联系联系实体型实体型B用图形来表示两个实体型之间的这三类联系用图形来表示两个实体型之间的这三类联系

9、 3.联系的分类联系的分类2.2.1 基本概念（续）基本概念（续）v一对一联系（1:1）实例一个学生只有一个学生证，一个学生只有一个学生证，一个学生证只对应一个学生。一个学生证只对应一个学生。定义：定义：如果对于实体集如果对于实体集A中的每一个实体，实中的每一个实体，实体集体集B中至多有一个（也可以没有）实体中至多有一个（也可以没有）实体与之联系，反之亦然，与之联系，反之亦然，则称实体集则称实体集A与实与实体集体集B具有一对一联系，具有一对一联系，记为记为1:1。学生学生拥有学生证学生证111:1联系联系3.联系的分类（续）联系的分类（续）2.2.1 基本概念（续）基本概念（续）v 一对多联系

10、（1：n）实例一个班级中有若干名学生，一个班级中有若干名学生，每个学生只属于一个班级。每个学生只属于一个班级。定义：如果对于实体集如果对于实体集A中的每一个实体，实体集中的每一个实体，实体集B中中有有n个实体（个实体（n0）与之联系，反之，对于实体）与之联系，反之，对于实体集集B中的每一个实体，实体集中的每一个实体，实体集A中至多只有一个中至多只有一个实体与之联系，则称实体与之联系，则称实体集实体集A与实体集与实体集B具具有一对有一对多联系，记为多联系，记为1:n。班级班级隶属于隶属于 学生学生1n1:n联系联系3.联系的分类（续）联系的分类（续）2.2.1 基本概念基本概念(续续)v多对多联

11、系（m:n）实例课程与学生之间的联系：课程与学生之间的联系：一门课程同时有若干个学生选修，一门课程同时有若干个学生选修，一个学生可以同时选修多门课程。一个学生可以同时选修多门课程。定义：如果对于实体集如果对于实体集A中的每一个实体，实体集中的每一个实体，实体集B中中有有n个实体（个实体（n0）与之联系，反之，对于实）与之联系，反之，对于实体集体集B中的每一个实体，实体集中的每一个实体，实体集A中也有中也有m个实个实体（体（m0）与之联系，则称实体集）与之联系，则称实体集A与实体与实体B具有多对多联系，记为具有多对多联系，记为m:n。课程课程选修选修学生学生mnm:n联系联系成绩成绩3.联系的分

12、类（续）联系的分类（续）2.2.1 基本概念（续）基本概念（续）v基数约束基数约束 基数约束是为了更精确地描述实体型的一个实体可以在一个联系中出现的次数而引入的概念。基数约束用一个数对min.max表示0minmax。v强制参与约束强制参与约束 min=1的约束。v非强制参与约束非强制参与约束 min=0的约束。v被施加基数约束的实体型中的实体可以出现在联系中，也可以不出现在联系中。v基数约束是上面叙述过的一对一、一对多、多对多联系的细化。参与联系的每个实体型要用基数约束说明实体型中的任何一个实体可以在联系中出现的最少次数和最多次数。4.基数约束基数约束2.2.1 基本概念（续）基本概念（续）

13、v 图2.8-10的一对一、一对多、多对多联系用基数约束表示为图2.11所示。1.11.1学生学生证拥有20.8020.30学生课程选修成绩30.401.1班级学生拥有班级的约束学生的约束图2.11 一对一、一对多、多对多的基数约束表示方法 4.基数约束（续）基数约束（续）2.2.1 基本概念（续）基本概念（续）v但在三元联系或多元联系中，基数约束要靠近需要施加约束的实体型，如图2.12所示。1.31.*20.30教师学生课程教学时间成绩教师约束课程约束学生约束图2.12 三元联系的基数约束的表示方法 4.基数约束（续）基数约束（续）2.2.1 基本概念（续）基本概念（续）v关联实体型关联实体

14、型 当E-R图辅助制图工具不支持二元以上的联系时，需要将三元联系转换为三个二元联系和一个关联实体型。v转换步骤转换步骤 将原来的联系型及其属性转换为一个关联实体型。将原来施加到实体型的各个基数约束移动到靠近关联实体型 给原来的各个实体型施加1.1基数约束，如图2.13所示。4.基数约束（续）基数约束（续）2.2.1 基本概念（续）基本概念（续）图2.13给出了一个例子。1.31.*20.30教师学生课程教学时间成绩111图2.13 关联实体型 4.基数约束（续）基数约束（续）2.2 基本的实体联系模型基本的实体联系模型 2.2.1 基本概念基本概念 2.2.2 几点说明几点说明 2.2.2 几

15、点说明v 多值属性和复合多值属性经常被表示成一个联系型。例例2.1 实体型课程具有课程编号、名称和预备课程三个属性，如图2.14(a)所示。一门课程可能有也可能没有预备课程，可能有一门也可能有多门预备课程，所以，预备课程是一个多值属性。由于预备课程也是实体型课程的实体，因此，可以把预备课程更改为一个联系型，如图2.14(b)所示。(a)课程编号名称预备课程课程编号名称先 修于预备课后 续 课程*(b)图2.14 多值属性和联系型 1.属性和联系属性和联系2.2.2 几点说明（续）几点说明（续）v 例例2.2 图2.3的学生实体型有一个多值属性奖励。一个学生可以获得零到多项奖励，每项奖励由奖励日

16、期和奖励名称组成，因此，奖励属性还是一个复合属性。可以仿照例2.1，把该属性处理成一个联系型，名称为“拥有”，如图2.15所示。为清楚起见，没有画出学生实体型的所有的属性。*1姓名学生学号拥有奖励名称日期图2.15 多值复合属性和联系型 1.属性和联系（续）属性和联系（续）2.2.2 几点说明（续）几点说明（续）例例2.3 如图2.3，学生实体型有属性院系，表示一个学生在哪个院系学习。院系是另外一个实体型，因此，比较清楚的表示方法是去掉学生实体型中的属性院系，建立与实体型院系之间的联系，如图2.16所示。1*名称学生学号就读于院系名称编号图2.16 属性转换为联系型 1.属性和联系（续）属性和

17、联系（续）2.2.2 几点说明（续）几点说明（续）例例2.4 在学校中,为了便于管理，一般是由后勤部门把地点相对集中的若干个宿舍分配给一个院系，再由院系根据班级等因素给学生分派宿舍。在这个例子中有三个实体型：学生、院系、宿舍，那么有几个联系呢？应该有学生“就读于”院系，宿舍“分配给”院系，学生“使用”宿舍三个联系，如图2.17所示。2.遗漏联系遗漏联系2.2.2 几点说明（续）几点说明（续）1*名称学生学号就读于院系名称编号*1分配给宿舍地址编号使用1*图2.17 遗漏联系 2.2.2 几点说明（续）几点说明（续）vE-R模型没有明确地表达世界的变化，可以把它理解为现实世界的快照，即某个时刻的

18、一张照片。但实际使用中有时需要清晰地表达时间的概念，可以采用一些方法加以补救。例例2.5 考虑产品的价格。大家知道，由于市场的变化，产品的价格处于不断波动中。如果要记录下产品价格变化的历史情况，E-R图应该怎样画？3.时间戳时间戳2.2.2 几点说明（续）几点说明（续）(b)(a)价格产品编号产品价格历史编号价格有效时间图2.18 时间的处理方法 2.2.2 几点说明（续）几点说明（续）教师讲授课程*1.*认证0.11.3学期教师和课程之间有两个联系：教师有资格讲授课程，说明教师获得了讲授某门课程的资格；教师讲授课程，描述教师在某学期讲授一门课程。如图2.19所示，一位教师有资格讲授至少一门课

19、程，一门课程可以有多位有资格讲授的教师。在某个学期，一位教师可以不讲课，或者讲授一门课程，一门课程由一到三位教师讲授。图图2.19 实体型之间的多个联系实体型之间的多个联系.实体型之间的多种联系实体型之间的多种联系第第2章章 实体联系模型实体联系模型2.1 学习目标学习目标2.2 基本的实体联系模型基本的实体联系模型 2.3 扩充的实体联系模型扩充的实体联系模型 2.4 小结小结 2.3 扩充的实体联系模型扩充的实体联系模型 2.3.1 IsA联系联系 2.3.2 part-of联系联系 2.3.1 ISA 联系联系v 用E-R方法构建一个项目的模型时，经常会遇到某些实体型是其他实体型的子类型

20、。子类型联系又叫做IsA联系。v IsA联系一个最重要的性质是，子类型实体型继承了父类型实体型的所有属性。当然，子类型实体型也可以有自己的属性。学生本科生研究生研究领域导师图2.20 学生的两个子类型 2.3.1 ISA 联系（续）联系（续）vIsA联系描述了对一个实体型中的实体的一种分类方法。v分类属性分类属性 学生本科生研究生研究领域导师类别图2.21 分类属性 分类属性是父实体型的一个属性，可以根据这个属性的值把父实体型中的实体分派到子实体型中。图2.21中，在子类型符号的右边加了一个分类属性“类别”，它说明，一个学生是研究生还是本科生由该属性的值决定。2.3.1 ISA 联系（续）联系

21、（续）v不相交约束不相交约束 不相交约束说明了父实体型中的一个实体是否能同时是多个子实体型中的实体，如果可以的话，则子类型实体型相容，否则，子实体型互斥。图2.22中，在子类型符号中增加了一个叉号表明一个学生不能既是本科生又是研究生，即子类型实体型本科生和研究生是互斥的。如果没有叉号则表示是相容的。学生本科生研究生研究领域导师类别叉号图2.22 互斥子类型实体 2.3.1 ISA 联系（续）联系（续）v完备性约束完备性约束 完备性约束约定是否是父实体型中的一个实体必须是在某一个子类型实体型中的实体，如果是，则叫做完全特化，否则，叫做部分特化。完备性约束可以用文字加以说明。2.3 扩充的实体联系

22、模型扩充的实体联系模型 2.3.1 IsA联系联系 2.3.2 part-of联系联系 2.3.2 part-of 联系联系vpart-of联系 即部分联系，它表明某个实体型是另外一个实体型的一部分。v非独占非独占联系n即使整体被破坏，整体的部分仍然可以独立存在。n非独占联系在E-R图中没有特殊的表示，可以通过基数约束表达非独占联系。2.3.2 part-of 联系（续）联系（续）例如,汽车实体型和轮子实体型之间的联系即为part-of 联系，一辆汽车被销毁了，但是轮子还可以存在，甚至被安装到其他的汽车上。汽车轮子4拥有0.1编号编号尺寸生 产 厂家图2.23 用参与联系表示非独占联系 2.3

23、.2 part-of 联系（续）联系（续）v与非独占联系相反，在E-R图中用弱实体类型弱实体类型和识别联系识别联系的特殊方法表示独占联系。v如果一个实体型的存在依赖于其他实体型的存在，则这个实体型叫做弱实体型弱实体型，否则叫做强实体型强实体型。v一般来讲，如果不能从一个实体型的属性中找出可以作为码的属性，则这个实体型是弱实体型。v在E-R图中用双矩形表示弱实体型，用双菱型表示识别联系。2.3.2 part-of 联系（续）联系（续）v假设从银行贷了一笔款用于购房，这笔款项一次贷出，分期归还。还款就是一个弱实体，贷款还款还贷金额日期序号贷款号金额图图2.24 弱实体型和识别联系弱实体型和识别联系

24、2.3.2 part-of 联系（续）联系（续）v再看房间和楼房的联系。房间是一个弱实体。楼房房间拥有楼号楼号房间号图2.25 ID依赖实体 第第2章章 实体联系模型实体联系模型2.1 学习目标学习目标2.2 基本的实体联系模型基本的实体联系模型 2.3 扩充的实体联系模型扩充的实体联系模型 2.4 小结小结2.4 2.4 小结小结v实体联系模型的基本概念和图示方法 实体型 联系型 属性 两个实体型之间的一对一、一对多和多对多联系 基数约束的含义 基数约束的图示方法 E-R模型中IsA和part-of关系的表达方法 2.4 小结小结(续续)v E-R模型 用实体表示现实世界中的物体 具有相同性质的实体构成了实体型 实体型有一个名字和一组属性 属性用于描述实体的性质和特征v 属性 由名字和域组成 域规定了属性能取什么样的值 单值属性 多值属性 复合属性2.4 小结（续）小结（续）v联系型 用于描述实体型之间的关系 每个联系型有一个名称 一般用动词或动词短语作为联系型的名称v联系 是联系型的实例 具体描述了参与联系的实体型中实体之间的关系 一元联系、二元联系、三元联系和多元联系 基数约束2.4 小结（续）小结（续）vIsA联系 是对实体的一种分类方法。vE-R模型用弱实体表达独占part-of联系 弱实体 下课了。下课了。追求追求休息一会儿。休息一会儿。