四、概念数据库设计

1、数据库设计过程

实体-联系模型（E-R  model ）

1、实体-联系模型：是概念数据库设计阶段使用的一种重要模型，用于将现实世界抽象为实体及实体间的联系

2、E-R模型提供了数据建模所需的多种概念

• 与实体（entity）相关的概念
• 与联系（relationship）相关的概念

3、实体-联系图：简称 E-R 图，是 E-R 模型的一种图形化表示方法

E-R模型概念

实体相关的概念：

实体，属性，键，实体集，实体型，弱实体型

联系相关的概念：

联系，联系型，联系集，联系的约束，联系的属性，多元联系

实体（Entity）与属性（Attribute）

实体：数据库中表示的现实世界中的具体对象或事务

属性：用于刻画实体的特性

每个实体的每个属性都具有一个值，全部属性值共同刻画了该实体

每个属性都关联着它得到取值域（或数据类型）

属性的类型

简单属性：具有原子属性值的属性，其属性不可再分

复合属性：由多个成分构成的属性

多值属性：一个实体可具有多个值的属性

派生属性:有其他属性派出来的属性

键属性：同一实体型的任意实体都具有不同的属性

复合属性和多值属性可以相互嵌套的

实体域实体集

实体型：具有相同属性的实体共同具有的类型

实体集：当前存储在数据库中的某实体型的实例的集合

实体->对象、实体型->类型、实体集->对象集合

实体型的E-R图表示

1、实体型表示为矩形

2、属性表示为椭圆

• 简单属性表示为实线椭圆
• 多值属性表示为双实线椭圆
• 派生属性表示为虚线椭圆
• 键属性的属性名加下划线

3、实体型与其属性用线连接起来

联系、联系型、联系集

联系：一个联系表示多个实体之间有意义的关联关系

联系型：同一联系共同具有的类型

联系集：数据库中当前存储的联系型实例的集合

联系型的度：参与到一个联系型中的实体的个数

联系型的E-R图表示

联系型表示为菱形

用直线将联系型与参与到联系型中的实体型连接起来

相同的参与实体型之间可以存在多种不同的联系型

一个实体型可以和自身参与到同一个不同的类型中

该实体型在联系型中担任不同的角色

需要在E-R图中标出实体型参与在联系型中的角色

联系型的约束

技基数比：刻画实体型参与到联系型中的最大基数

存在以来约束/参与度约束：刻画实体型参与到联系型中的最小基数

0 个（部分参与）：在 E-R 图中表示为单线

≥1个（全部参与）：在 E-R 图中表示为双线

联系型的属性

在 E-R 图中，用直线将联系型与联系型的属性连接起来

联系型的属性主要出现在 M:N 联系型中

N:1 联系型的属性可以被移到 N 一方的实体型中

弱实体型、弱实体集

弱实体型：没有键属性的实体型

标识实体型：因弱实体型无键属性，需依赖于其他实体型进行区分

标识联系型：弱实体型与其标识实体型通过标识联系型关联

部分键：用于区分和同一标识实体相关联的弱实体的属性集合

用“弱实体型的部分键 + 标识实体型的主键”来区分不同弱实体

弱实体型的E-R图

弱实体型表示为双实线矩形，部分键加虚下划线

多元联系

多元联系：3 个以上实体参与的联系

一个 n 元联系和 n 个二元联系所表示的意义通常是不同的

2、实体联系模型

子类/超类

实体型 E 的一部分实体构成了一个有特殊含义的子集，这部分实体的实体型 E' 称为 E 的子类，同时 E 称为 E' 的超类

• 超类，例如：employee
• 子类，例如：engineer，DBA

子类继承了父类的全部属性及父类所参与的全部联系型

子类/超类联系的表示方法

不相交子类

如果超类的每个实体属于最多一个子类，则子类是不相交的（disjoint）

• 超类，例如：faculty
• 子类，例如：assistant_prof，associate_prof，full_prof

重叠子类

如果超类的每个实体可以属于多个子类，则子类是重叠的（overlap）

• 超类，例如：employee
• 子类，例如：engineer，designer，secretary

全部特性化

超类的每个实体必须属于至少一个子类

• 超类，例如：faculty
• 子类，例如：assistant_prof，associate_prof，full_prof

部分特性化

超类的某些实体可以不属于任何子类

• 超类，例如：employee
• 子类，例如：engineer，designer，secretary

3、增强实体联系模型