《数据库管理与应用》教学PPT_第02单元

1、1数据库管理与应用数据库管理与应用主讲人：高登主讲人：高登欢迎进入数据库的世界欢迎进入数据库的世界2单元单元2教学管理系统的概念设计教学管理系统的概念设计数据库管理与应用数据库管理与应用3与整体设计的关系与整体设计的关系教学管理教学管理系统的设计系统的设计与实现与实现设计数据库设计数据库创建数据库创建数据库管理数据库管理数据库维护数据库维护数据库开发数据库开发数据库应用系统应用系统 需求分析需求分析概念设计概念设计逻辑设计逻辑设计数据库设计数据库设计规范化规范化对象：计算机应用技术专业大二学生对象：计算机应用技术专业大二学生地点：教学做一体化教室地点：教学做一体化教室2学时2学时2学时2学时课

2、内项目课内项目第第1个个子项目子项目第第2个个任任务务数据库管理与应用数据库管理与应用载体载体4单元目标单元目标能力目标能力目标 基本要求：基本要求：能在规定的时间内完成简单数据库能在规定的时间内完成简单数据库E-R模型的建立，模型的建立，并画出并画出E-R图图较高要求：较高要求：能灵活运用能灵活运用E-R模型的设计方法建立大型数据库模型的设计方法建立大型数据库E-R模型，正确画出模型，正确画出E-R图图5知识目标知识目标 了解了解E-R模型的相关理论；模型的相关理论；掌握掌握E-R图的画法；图的画法；掌握利用掌握利用E-R图进行数据库概念模型设计的基本方法。图进行数据库概念模型设计的基本方法

3、。 单元目标单元目标6单元目标单元目标素质目标素质目标 在以小组形式建立在以小组形式建立E-R概念模型时具有较强的与人沟概念模型时具有较强的与人沟通、通、 团队协作的能力团队协作的能力 在检验在检验E-R图时具有耐心细致的工作态度图时具有耐心细致的工作态度 、实事求是、实事求是的自我评价和相互评价能力的自我评价和相互评价能力7任务2任务任务2 “学分制教学管理系统学分制教学管理系统”概念设计概念设计 8任务2 “教学管理系统”概念设计 “学分制教学管理系统”的管理流程和功能模块需要反复研究与论证，确定后就进入到系统设计阶段。如何按照客户需求进行数据库的设计呢？ - E-R图是数据库设计的第二个

4、阶段，即“概念设计”阶段的图形化表达方式。在前一阶段需求分析的基础上，绘制绘制 “学分学分制教学管理系统制教学管理系统”的的E-R图图，然后与教务处及系部教学管理人员、教师、学生等进行沟通，讨论设计的数据库概念设计是否符合用户的需求。【任务分析与描述】9任务2 “教学管理系统”概念设计 【相关知识与技能】 实体-关系模型，E-R（Entity-Relationship） Peter Chen于1976年提出的实体联系方法（Entity Relationship Approach，简称ER方法）。 在实体联系方法中用ER图表示概念模型，用ER图表示的概念模型也称为实体联系模型或ER模型。Pete

5、r ChenER图的三个组成元素：图的三个组成元素：实体、联系和属性实体、联系和属性。10任务2 “教学管理系统”概念设计 在ER图中，实体用矩形表示，矩形框内写明实体名。【相关知识与技能】 实体是现实世界中描述客观事物的概念，可以是具体的事物，例如，一个店铺、一间房、一辆车等；也可以是抽象的事物，例如，一个小品、一首歌曲、一条短信或一种颜色等。实体实体 (Entity)11任务2 “教学管理系统”概念设计【相关知识与技能】 属性是实体或联系具有的信息和特征。 码(Key)或键是属性的一种，它是实体间相互区别的惟一标识。 在ER图中，属性用椭圆形表示，椭圆形内写明属性的名称，用无向边将其与相应

6、的实体连接起来，一般用下划线标注作为主键的属性。属性属性 (Attribute)注意： 一个实体的所有实例都具有共同属性。属性的个数由用户对信息的需求决定。 12任务2 “教学管理系统”概念设计联系联系 (Relationship)在E-R图中，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连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型。 一对一关系（一对一关系（1 : 1） 一对多关系（一对多关系（1 : n） 多对多关系（多对多关系（m : n）【相关知识与技能】13任务2 “教学管理系统”概念设计【相关知识与技能】 思考思考请描述以下ER图代表的含义，并且填写相应的实体间的关系。1

7、4任务2 “教学管理系统”概念设计【相关知识与技能】step1:局部ER图设计step2:全局ER图设计及优化 实体联系模型的创建实体联系模型的创建 15任务2 “教学管理系统”概念设计【相关知识与技能】 在设计局部时首先要确定局部在设计局部时首先要确定局部ER图设计的范围，规模图设计的范围，规模较大的软件系统包括多个子系统。较大的软件系统包括多个子系统。实体联系模型的创建实体联系模型的创建局部ER图设计 16任务2 “教学管理系统”概念设计【相关知识与技能】 在确定的范围内，寻找和识别实体，确定实体的键。在确定的范围内，寻找和识别实体，确定实体的键。 在需求文档中根据人员、组织、物品、事件等

8、名词来寻找实体；在需求文档中根据人员、组织、物品、事件等名词来寻找实体； 实体找到后，给实体取一个合适的名称，给实体正确命名时，实体找到后，给实体取一个合适的名称，给实体正确命名时，可以发现实体之间的差别；可以发现实体之间的差别； 根据实体的特点，标识实体的主键。根据实体的特点，标识实体的主键。 实体联系模型的创建实体联系模型的创建局部ER图设计 17任务2 “教学管理系统”概念设计【相关知识与技能】 对于识别出的实体，进行两两组合，判断实体之间是对于识别出的实体，进行两两组合，判断实体之间是否存在联系，联系的类型是否存在联系，联系的类型是1:1，1:n，m:n，如果是，如果是m:n的联系，考

9、虑是否可以分解，增加关联实体，使之的联系，考虑是否可以分解，增加关联实体，使之成为成为1:n的联系。的联系。 实体联系模型的创建实体联系模型的创建局部ER图设计 18任务2 “教学管理系统”概念设计【相关知识与技能】 属性是描述实体的特征和组成，也是分类的依据。 相同实体应该具有相同数量的属性、名称、数据类型。 在实体的属性中，去掉软件系统不需要的属性。 有的需要人为的增加属性，同时考虑实体的键是否需要人工定义，如果实体缺少明确的主键，可以手工为其设置主键。 如果实体和属性之间没有明显的区别，能作为属性对待的，尽量作为属性对待。 定义属性的基本原则是：属性是不可再分的数据项，属性中不能包含其他

10、属性；属性不能与其他实体有联系，联系是实体之间的联系。 实体联系模型的创建实体联系模型的创建局部ER图设计 19任务2 “教学管理系统”概念设计【相关知识与技能】实体联系模型的创建实体联系模型的创建全局ER图设计及优化 局部ER图设计好后，需要将所有的局部ER图集成起来，形成一个全局ER图。20任务2 “教学管理系统”概念设计【相关知识与技能】实体联系模型的创建实体联系模型的创建全局ER图设计及优化 n 合并合并 合并局部合并局部ER图的主要目的是消除冲突，生成初步图的主要目的是消除冲突，生成初步ER图。图。 不同的局部不同的局部ER图面向不同的应用，可能由不同的图面向不同的应用，可能由不同的

11、人进行设计或同一个人不同时间进行设计，各个局人进行设计或同一个人不同时间进行设计，各个局部部ER图可能存在许多不一致的地方，称之为冲突，图可能存在许多不一致的地方，称之为冲突，合并局部合并局部ER图时，消除冲突是工作的关键。图时，消除冲突是工作的关键。 21任务2 “教学管理系统”概念设计【相关知识与技能】实体联系模型的创建实体联系模型的创建全局ER图设计及优化 n 冲突冲突 属性冲突相同的属性在不同的相同的属性在不同的ER图中属性值的类型、取值范图中属性值的类型、取值范围或单位不同。围或单位不同。 命名冲突相同的实体或属性在不同的局部相同的实体或属性在不同的局部ER图中有不同的名图中有不同的

12、名字，不同的实体或属性有相同的名字。字，不同的实体或属性有相同的名字。 结构冲突同一事物在不同的局部同一事物在不同的局部ER图中，有的作为实体，有图中，有的作为实体，有的作为属性；相同的实体在不同的局部的作为属性；相同的实体在不同的局部ER图中属性图中属性的个数不一致；同一实体的在局部的个数不一致；同一实体的在局部ER图中键不同；图中键不同；实体间的联系在不同的局部实体间的联系在不同的局部ER图中联系的类型不同。图中联系的类型不同。 22任务2 “教学管理系统”概念设计【相关知识与技能】实体联系模型的创建实体联系模型的创建全局ER图设计及优化 n 重构 重构的目的是消除不必要的冗余，生成基本的

13、重构的目的是消除不必要的冗余，生成基本的ER图。图。 冗余属性是指可以用其他属性导出的属性。冗余属性是指可以用其他属性导出的属性。 冗余的实体联系是指可以通过其他实体之间的联系导冗余的实体联系是指可以通过其他实体之间的联系导出的联系。出的联系。 冗余属性和冗余实体联系容易破坏数据库的完整性，冗余属性和冗余实体联系容易破坏数据库的完整性，给数据库的维护增加困难，应该予以消除。给数据库的维护增加困难，应该予以消除。 23【任务实施与拓展】任务2 “教学管理系统”概念设计 明确实体并标识实体属性明确实体并标识实体属性 “学分制教学管理系统”数据库中需要的对象或实体为：学生、教师、系部、专业、班级、课

14、程、成绩。每个对象的具体属性如下： 学生学生：学号、姓名、入学及毕业年份、系部、专业、班级、性别、年龄、出生日期、联系地址、邮编、密码。教师教师：教工号、姓名、所在系部、性别、年龄、出生日期、职称、密码、是否管理员。系部系部：系部编码、系部名称、专业名称、系部简介。班级班级：班级编码、班级名称、系部、系部开设时间、班主任。课程课程：课程编码、课程名称、系部、课时、学分、课程描述。成绩成绩：学号、课程、班级、平时成绩、期中成绩、期末成绩、总成绩、补考成绩、课程学分、锁定标志。24【任务实施与拓展】任务2 “教学管理系统”概念设计25任务2 “教学管理系统”概念设计 标识实体间关系标识实体间关系

15、关系模型数据库中每个对象并非孤立的，它们是相互关联的。在设计数据库时，要标识出对象之间的关系。 学生与班级、系部有从属关系。即学生从属于班级，班级从属于系部。 教师与系部有从属关系。即教师从属于系部。 课程与系部有从属关系。即课程从属于系部。 成绩与学生、课程有从属关系。即成绩既从属于学生，也从属于课程。 学生与课程存在关系，即每个学期，每个学生根据自己的实际情况，要选择课程学习。 教师与课程存在关系，即每个学期，根据教师的实际情况，系部管理者要分配教学任务（课程）给每个教师，实施教学。【任务实施与拓展】26任务2 “教学管理系统”概念设计 标识实体间关系标识实体间关系【任务实施与拓展】27

16、第02单元小结28第02单元小结 本单元详细介绍了数据库逻辑设计阶段的具体方法，并介绍了E-R图的设计思路。与之相关的关键知识点主要有： 实体-关系（E-R）模型，实体和属性的概念，实体间的关系形式：一对一关系、一对多关系和多对多关系。E-R图的绘制方法。29学生学生课程课程学学习习课程号课程名学时学号mn姓名性别常见错误常见错误1 实体和属性之间，实体和属性之间，实体和联系之间应实体和联系之间应使用使用无向边无向边，而非，而非有向边有向边30常见错误常见错误2 联系的无向边旁联系的无向边旁应标上联系的类应标上联系的类型（型（1 : 1，1 : n或或m : n） 学生学生课程课程学学习习课程号课程名学时学号姓名性别31常见错误常见错误3 联系的类型分析错误联系的类型分析错误 一门课程有多个学生学习一门课程有多个学生学习一个学生学习多门课程一个学生学习多门课程学生学生课程课程学学习习课程号课程名