第3章——E-R图

1、返回返回1第第3章章 概念模型与概念模型与E-R方法方法 6.1 概念模型概念模型 6.2 概念模型的主要概念概念模型的主要概念 6.3 实体型之间的联系实体型之间的联系 6.4 实体实体-联系方法联系方法返回返回26.1 概念模型概念模型数据模型是数据库系统的核心和基础。根数据模型是数据库系统的核心和基础。根据数据模型应用的不同目的，可以将这些模型据数据模型应用的不同目的，可以将这些模型划分为两大类，第一类模型是概念模型，也称划分为两大类，第一类模型是概念模型，也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。另一类模型是数建模，主

2、要用于数据库设计。另一类模型是数据（逻辑）模型，主要包括网状模型、层次模据（逻辑）模型，主要包括网状模型、层次模型和关系模型等，它是按计算机系统的观点对型和关系模型等，它是按计算机系统的观点对数据建模，主要用于数据建模，主要用于DBMS的实现。的实现。返回返回3为了把现实世界中的具体事物抽象、组织为了把现实世界中的具体事物抽象、组织为某一为某一DBMS支持的数据模型，往往是将现实支持的数据模型，往往是将现实世界抽象为信息世界，然后将信息世界转换为世界抽象为信息世界，然后将信息世界转换为机器世界。也就是说，将现实世界中的客观对机器世界。也就是说，将现实世界中的客观对象首先抽象为不依赖任何具体机器

3、的信息结构。象首先抽象为不依赖任何具体机器的信息结构。这种信息结构不是这种信息结构不是DBMS支持的数据模型，而支持的数据模型，而是概念级模型。然后再把概念模型转换为计算是概念级模型。然后再把概念模型转换为计算机上某一机上某一DBMS支持的数据模型，这一过程如支持的数据模型，这一过程如图图6.1所示。所示。返回返回4现实世界认识抽象DBMS 支持的数据模型概念模型信息世界机器世界图6.1 现实世界中客观对象的抽象过程返回返回5概念模型可以看成是现实世界到机器世界概念模型可以看成是现实世界到机器世界的一个过渡的中间层次。概念模型有以下特点。的一个过渡的中间层次。概念模型有以下特点。（1）真实性。

4、概念模型是对现实世界的）真实性。概念模型是对现实世界的抽象和概括，它必须真实地反映了现实世界中抽象和概括，它必须真实地反映了现实世界中事物和事物之间的联系。事物和事物之间的联系。（2）易理解性。概念模型是独立于机器）易理解性。概念模型是独立于机器的信息结构，应该容易被用户理解。的信息结构，应该容易被用户理解。（3）易修改性。应用环境和应用要求是）易修改性。应用环境和应用要求是会改变的，概念模型应该容易修改和扩充。会改变的，概念模型应该容易修改和扩充。（4）易转换性。概念模型应该容易向关）易转换性。概念模型应该容易向关系、网状和层次等各种数据模型转换。系、网状和层次等各种数据模型转换。返回返回6

5、6.2 概念模型的主要概念概念模型的主要概念1实体（实体（Entity）客观存在并可相互区别的事物称为实体。客观存在并可相互区别的事物称为实体。实体可以是具体的人、事、物，也可以是抽象实体可以是具体的人、事、物，也可以是抽象的概念或联系。的概念或联系。2属性（属性（Attribute）实体所具有的某一特性称为属性。一个实实体所具有的某一特性称为属性。一个实体可以由若干个属性来刻画。体可以由若干个属性来刻画。返回返回73码（码（Key）惟一标识实体的属性集称为码。惟一标识实体的属性集称为码。4域（域（Domain）属性的取值范围称为该属性的域。属性的取值范围称为该属性的域。5实体型（实体型（En

6、tity Type）具有相同属性的实体必然具有共同的特征具有相同属性的实体必然具有共同的特征和性质。用实体名及其属性名集合来抽象和刻和性质。用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型。画同类实体，称为实体型。返回返回86实体集（实体集（Entity Set）同型实体的集合称为实体集。同型实体的集合称为实体集。7联系（联系（Relationship）在现实世界中，事物内部以及事物之间是在现实世界中，事物内部以及事物之间是有联系的，这些联系在信息世界中反映为实体有联系的，这些联系在信息世界中反映为实体（型）内部的联系和实体（型）之间的联系。（型）内部的联系和实体（型）之间的联系。返回返

7、回96.3 实体型之间的联系实体型之间的联系v6.3.1 两个实体型之间的联系1一对一联系（一对一联系（1 : 1）如果对于实体集如果对于实体集A中的每一个实体，实体中的每一个实体，实体集集B中至多有一个（也可以没有）实体与之联中至多有一个（也可以没有）实体与之联系，反之亦然，则称实体集系，反之亦然，则称实体集A与实体集与实体集B具有具有一对一联系，记为一对一联系，记为1 : 1。返回返回102一对多联系（一对多联系（1 : n）如果对于实体集如果对于实体集A中的每一个实体，实体中的每一个实体，实体集集B中有中有n个实体（个实体（n0）与之联系，反之，对）与之联系，反之，对于实体集于实体集B中

8、的每一个实体，实体集中的每一个实体，实体集A中至多中至多只有一个实体与之联系，则称实体集只有一个实体与之联系，则称实体集A与实体与实体集集B有一对多联系，记为有一对多联系，记为1 : n。返回返回11（a）11 联系 （b）1n 联系 （c）mn 联系 1 实体型A 实体型A 实体型A 联系名 联系名 联系名 实体型B 实体型B 实体型B 1 1 n n m 图6.2 两个实体型之间的三类联系返回返回123多对多联系（多对多联系（m : n）如果对于实体集如果对于实体集A中的每一个实体，实体中的每一个实体，实体集集B中有中有n个实体（个实体（n0）与之联系，反之，对）与之联系，反之，对于实体集

9、于实体集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个实体（个实体（m0）与之联系，则称实体集）与之联系，则称实体集A与实与实体集体集B具有多对多联系，记为具有多对多联系，记为m : n。返回返回13v6.3.2 两个以上的实体型之间的联系一般地，两个以上的实体型之间也存一般地，两个以上的实体型之间也存在着一对一、一对多、多对多联系。在着一对一、一对多、多对多联系。返回返回14 （a） （b） 课程 参考书 教员 讲授 m n 1 供应商 供应 项目 零件 n m p 图6.3 3个实体型之间的联系示例返回返回15领导 职工 n 1 图图6.4 一个实体型之间一对多联系示例一

10、个实体型之间一对多联系示例返回返回166.4 实体实体-联系方法联系方法概念模型的表示方法很多，其中最为著名概念模型的表示方法很多，其中最为著名最为常用的是最为常用的是P.P.S.Chen于于1976年提出的实体年提出的实体-联系方法（联系方法（Entity-Relationship Approach）。）。该方法用该方法用E-R图描述现实世界的概念模型，图描述现实世界的概念模型，E-R方法也称为方法也称为E-R模型。模型。返回返回17v6.4.1 E-R图的表示方法E-R图提供了表示实体型、属性和联系的图提供了表示实体型、属性和联系的方法。方法。 实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体型：用矩

11、形表示，矩形框内写明实体名。实体名。 属性：用椭圆形表示，并用无向边将属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。其与相应的实体连接起来。返回返回18学号 姓名 性别 年龄 系 学生 图6.5 学生实体及属性返回返回19 联系：用菱形表示，菱形框内写联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（类型（1 : 1，1 : n或或m : n）。）。如果一个联系具有属性，则这些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。也要用无向边与该联系连接

12、起来。返回返回20 供应 供应商 供应量 项目 零件 n p m 图6.6 实体之间联系属性的表示返回返回21下面用下面用E-R图来表示某个工厂物资管理的图来表示某个工厂物资管理的概念模型。概念模型。物资管理涉及的实体有：物资管理涉及的实体有：仓库仓库 属性有仓库号、面积、电话号码。属性有仓库号、面积、电话号码。零件零件 属性有零件号、名称、规格、单属性有零件号、名称、规格、单价、描述。价、描述。供应商供应商 属性有供应商号、姓名、地址、属性有供应商号、姓名、地址、电话号码、账号。电话号码、账号。项目项目 属性有项目号、预算、开工日期。属性有项目号、预算、开工日期。职工职工 属性有职工号、姓名

13、、年龄、职属性有职工号、姓名、年龄、职称。称。返回返回22这些实体之间的联系如下：这些实体之间的联系如下： （1）一个仓库可以存放多种零件，一种）一个仓库可以存放多种零件，一种零件可以存放在多个仓库中，因此仓库和零件零件可以存放在多个仓库中，因此仓库和零件具有多对多的联系。用库存量来表示某种零件具有多对多的联系。用库存量来表示某种零件在某个仓库中的数量。在某个仓库中的数量。（2）一个仓库有多个职工当仓库保管员，）一个仓库有多个职工当仓库保管员，一个职工只能在一个仓库工作，因此仓库和职一个职工只能在一个仓库工作，因此仓库和职工之间是一对多的联系。工之间是一对多的联系。（3）职工之间具有领导）职工

14、之间具有领导-被领导关系。即被领导关系。即仓库主任领导若干保管员，因此职工实体集中仓库主任领导若干保管员，因此职工实体集中具有一对多的联系。具有一对多的联系。返回返回23（4）供应商、项目和零件三者之间具有）供应商、项目和零件三者之间具有多对多的联系。即一个供应商可以供给若干项多对多的联系。即一个供应商可以供给若干项目多种零件，每个项目可以使用不同供应商供目多种零件，每个项目可以使用不同供应商供应的零件，每种零件可由不同供应商供给。应的零件，每种零件可由不同供应商供给。下面给出此工厂的物资管理下面给出此工厂的物资管理E-R图。为了图。为了更清晰地表示实体及其实体之间的联系，人们更清晰地表示实体

15、及其实体之间的联系，人们常常把实体及其属性用一幅图表示，如图常常把实体及其属性用一幅图表示，如图6.7（a）所示；实体及其实体之间的联系如图）所示；实体及其实体之间的联系如图6.7（b）所示，完整的实体联系图如图）所示，完整的实体联系图如图6.7（c）所）所示。示。返回返回24实体实体-联系方法是抽象和描述现实世联系方法是抽象和描述现实世界的有力工具。用界的有力工具。用E-R图表示的概念模型图表示的概念模型独立于具体的独立于具体的DBMS所支持的数据模型，所支持的数据模型，它是各种数据模型的共同基础，因而比它是各种数据模型的共同基础，因而比数据模型更一般、更抽象、更接近现实数据模型更一般、更抽

16、象、更接近现实世界。世界。返回返回25 (a) 实体及其属性图 零件号 名称 规格 单价 描述 零件 预算 项目 项目号 开工日期 地址 供应商号 姓名 电话号 账号 供应商 仓库 仓库号 面积 电话号 职工 职工号 姓名 年龄 职称 图6.7 工厂物资管理的E-R图返回返回26供应商 m 供应 供应量 项目 n 仓库 仓库 零件 m n p 工作 1 n 职工 库存量 领导 1 n (b) 实体及其联系图 图6.7 工厂物资管理的E-R图返回返回27供应商 姓名 供应商号 地址 账号 电话号 仓库 仓库号 面积 电话号 职工号 姓名 年龄 职工 工作 1 n 领导 1 n 库存 供应量 m

17、供应 库存量 m 项目 项目号 预算 开工日期 n 零件 零件号 规格 名称 描述 单价 n p (c) 完整的实体联系图 职称 图6.7 工厂物资管理的E-R图返回返回28v6.4.2 实体与属性的划分在用实体在用实体-联系方法对现实世界进行概念联系方法对现实世界进行概念建模时一个看似简单又难以确定的工作是如何建模时一个看似简单又难以确定的工作是如何划分实体和属性。划分实体和属性。在现实世界中，具体的应用环境常常对实在现实世界中，具体的应用环境常常对实体和属性已经作了大体的自然的划分。在调整体和属性已经作了大体的自然的划分。在调整中遵循的一条原则是：为了简化中遵循的一条原则是：为了简化E-R图的处置，图的处置，现实世界的事物能作为属性对待的，尽量作为现实世界的事物能作为属性对待的，尽量作为属性对待。属性对待。返回返回29（1）作为）作为“属性属性”，不能再具有需要描，不能再具有需要描述的性质。述的性质。“属性属性”必须是不可分的数据项，必须是不可分