概念模型与方法

概念模型与方法第1页，共31页，2023年，2月20日，星期一数据模型数据模型：是语言或工具；用来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。用于说明具体的数据库模式第2页，共31页，2023年，2月20日，星期一两大类数据模型概念模型也称信息模型，是按用户的观点来对数据和信息建模，用于数据库设计。E-R模型，扩展的E-R模型(2)

逻辑模型和物理模型

逻辑模型：包括网状模型、层次模型、关系模型、面向对象模型等，按计算机系统的观点对数据建模，用于DBMS实现。物理模型：是对数据最底层的抽象，描述数据在系统内部的表示方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。第3页，共31页，2023年，2月20日，星期一模型vs.模式数据模型（Datamodel）是（抽象的）规约或语言，用于说明“数据库模式”；有不同抽象级别的数据模型：概念模型：E-R模型逻辑模型：层次模型，网状模型，关系模型，OR模型数据库模式(DatabaseSchema)对数据库的结构、约束等对象的说明与规定；针对具体的应用领域，如“教学数据库模式”，“图书馆DB模式”；有时也称数据库模型，如“教学数据库模型”；数据库设计：指数据库模式的设计；有不同的抽象级别教学数据库概念模式：教学数据库E-R图教学数据库逻辑模式：教学数据库关系模式第4页，共31页，2023年，2月20日，星期一DatabaseSystem数据模型，数据库模式(型)，数据库(实例)RelationalDataModelDB-1SchemaDB-1DB-2DB-2SchemaDataModel(Language)DatabaseSchema(Model)(ThetypeofVariables,relativelystable)DatabaseInstance.(Thevaluesofvariables,alwayschange)UseaDatamodelDesignthestructure:(Conceptual,logical,Physical)implement第5页，共31页，2023年，2月20日，星期一现实世界中客观对象的抽象过程逻辑模式：机器世界概念模式:信息世界认识抽象现实世界（学校）现实世界概念模式数据库设计人员完成逻辑模式物理模式由DBMS完成概念模式逻辑模式数据库设计人员完成物理模式：机器世界概念模型（E-R模型）逻辑模型（关系模型）第6页，共31页，2023年，2月20日，星期一对概念模型(式)的要求能比较真实地模拟现实世界容易为人所理解易于修改易于转换第7页，共31页，2023年，2月20日，星期一概念模型的主要内容信息世界中的基本概念两个实体型之间的联系两个以上实体型之间的联系单个实体型内的联系概念模型的表示方法第8页，共31页，2023年，2月20日，星期一E-R模型和E-R图实体-联系模型（Entity-Relationship,E-R模型）P.P.SChen1976年提出最经典的（数据库）概念模型主要用于说明数据库的概念模式(型)实体-联系图（E-R图）E-R模型的可视化表示法（notation）具体数据库的概念模式，如教学E-R模式E-R模式（即E-R图）常称为E-R模型

（！，？）第9页，共31页，2023年，2月20日，星期一(1)实体（Entity）

客观存在并可相互区别的事物称为实体。可以是具体的人、事、物或抽象的概念。(2)属性（Attribute）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。(3)码（Key）唯一标识实体的属性集称为码。概念模型的主要概念第10页，共31页，2023年，2月20日，星期一概念模型的主要概念(续)(4)域（Domain）属性的取值范围称为该属性的域。(5)实体型（EntityType）用实体名及其属性名集合来抽象和刻画的同类实体称为实体型(6)实体集（EntitySet）同一类型实体的集合称为实体集第11页，共31页，2023年，2月20日，星期一概念模型的主要概念(续)(7)联系（Relationship）现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系。实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系第12页，共31页，2023年，2月20日，星期一一两个实体型之间的联系实体型A联系名实体型B111:1联系实体型A联系名1n1:n联系实体型A实体型B联系名mnm:n联系实体型B用图形来表示两个实体型之间的三类联系

第13页，共31页，2023年，2月20日，星期一一对一联系（1:1）例一个班级只有一个正班长一个班长只在一个班中任职定义：如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B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A与实体集B具有一对一联系，记为1:1

班级班级-班长班长111:1联系第14页，共31页，2023年，2月20日，星期一一对多联系（1：n）实例一个班级中有若干名学生，每个学生只在一个班级中学习定义：如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n≥0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系，则称实体集A与实体集B有一对多联系，记为1:n班级组成学生1n1:n联系第15页，共31页，2023年，2月20日，星期一多对多联系（m:n）实例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个学生可以同时选修多门课程定义：如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n≥0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中也有m个实体（m≥0）与之联系，则称实体集A与实体B具有多对多联系，记为m:n课程选修学生mnm:n联系第16页，共31页，2023年，2月20日，星期一二两个以上实体型之间的联系两个以上实体型之间一对多联系若实体集E1，E2，...，En存在联系，对于实体集Ej（j=1，2，...，i-1，i+1，...，n）中的给定实体，最多只和Ei中的一个实体相联系，则我们说Ei与E1，E2，...，Ei-1，Ei+1，...，En之间的联系是一对多的第17页，共31页，2023年，2月20日，星期一两个以上实体型之间的联系(续)实例

课程、教师与参考书三个实体型一门课程可以有若干个教师讲授，使用若干本参考书，每一个教师只讲授一门课程，每一本参考书只供一门课程使用课程讲授教师1m两个以上实体型间1:n联系参考书n第18页，共31页，2023年，2月20日，星期一两个以上实体型之间的联系(续)多个实体型间的一对一联系两个以上实体型间的多对多联系实例

供应商、项目、零件三个实体型一个供应商可以供给多个项目多种零件每个项目可以使用多个供应商供应的零件每种零件可由不同供应商供给供应商供应项目mp两个以上实体型间m:n联系零件n第19页，共31页，2023年，2月20日，星期一三、单个实体型内的联系一对多联系实例

职工实体型内部具有领导与被领导的联系某一职工（干部）“领导”若干名职工一个职工仅被另外一个职工直接领导这是一对多的联系一对一联系思考职工领导1n单个实体型内部1:n联系第20页，共31页，2023年，2月20日，星期一单个实体型内的联系实体型联系名mn单个实体型内的m:n联系多对多联系思考第21页，共31页，2023年，2月20日，星期一实体-联系方法(E-R方法)用E-R图来描述现实世界的概念结构E-R方法也称为E-R模型第22页，共31页，2023年，2月20日，星期一E-R图实体型用矩形表示，矩形框内写明实体名。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学生教师学生学号年龄性别姓名第23页，共31页，2023年，2月20日，星期一E-R图(续)联系联系本身：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（1:1、1:n或m:n）第24页，共31页，2023年，2月20日，星期一联系的表示方法实体型A联系名实体型B111:1联系实体型A联系名1n1:n联系实体型A实体型B联系名mnm:n联系实体型B第25页，共31页，2023年，2月20日，星期一联系的表示方法示例班级班级-班长班长111:1联系课程选修学生mnm:n联系班级组成学生1n1:n联系第26页，共31页，2023年，2月20日，星期一联系的属性课程选修学生mn成绩联系的属性：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第27页，共31页，2023年，2月20日，星期一一个实例用E-R图表示某个工厂物资管理的概念模型实体仓库：仓库号、面积、电话号码零件：零件号、名称、规格、单价、描述供应商：供应商号、姓名、地址、电话号码、帐号项目：项目号、预算、开工日期职工：职工号、姓名、年龄、职称第28页，共31页，2023年，2月20日，星期一一个实例实体之间的联系如下：(1)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。仓库和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。(2)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，仓库和职工之间是一对多的联系。职工实体型中具有一对多的联系(3)职工之间具有领导-被领导关系。即仓库主任