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概念模型:数据库设计的工具和交流语言

时间:2023-11-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:概念模型是数据库设计的有力工具和数据库设计人员与用户之间进行交流的语言。表1-2学生实体集2.联系实体之间对应的关系称为联系,它反映现实世界事物之间的相互关联。图1-8多对多联系3.概念模型的表示方法E-R模型简称E-R图。它是描述概念世界,建立概念模型的实用工具。

概念模型:数据库设计的工具和交流语言

计算机信息管理的对象是现实世界中存在的事物,但这些事物是无法直接进入计算机的,必须经过整理和归类,进行信息规范化处理,才能将规范后的信息输入计算机的数据库中保存起来。这个过程经过三个领域,及现实世界、信息世界和计算机世界,之间的转换关系如图1-5所示。

图1-5 数据模型的转变

现实世界:存在于人脑之外的客观世界,事物及其相互联系就处于现实世界之中,它是可感知的世界。

信息世界:是现实世界在人们头脑中的反映,又称观念世界,是通过抽象对现实世界进行数据库级别上的刻画所构成的逻辑模型。信息世界与数据库的具体模型有关,如层次、关系、网状模型等。

计算机世界:存入计算机系统里的数据是将概念世界中的事物数据化的结果。为了准确地反映事物本身及事物之间的各种联系,数据库中的数据必须有一定的结构,这种结构用数据模型来表示。数据模型将概念世界中的实体,以及实体间的联系进一步抽象成便于计算机处理的方式。

概念模型是现实世界到信息世界的第一层抽象,是现实世界到计算机的一个中间层次。概念模型是数据库设计的有力工具和数据库设计人员与用户之间进行交流的语言

概念模型必须具有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,且简单、清晰,易于用户理解。

1.概念模型中的几个基本概念

客观事物在信息世界中称为实体,反映事物间联系的是实体模型或概念模型。现实世界是物质的,相对而言信息世界是抽象的。

(1)实体(Entity)。

实体是客观存在并可相互区别的事物及其事物之间的联系。实体可以是实际事物,也可以是抽象事件或联系。例如,学生、教师、课程都是属于实际存在的事物,而选课属于抽象的事物,是由学生和课程之间的关系产生的。

(2)属性(Attribute)。

属性是指描述实体的某一方面的特性。属性由两部分组成,即属性的名称和属性的取值。一个实体可以由若干个属性构成,如一个学生实体有学号、姓名、出生日期等方面的属性。每一个属性具体的值就是该属性值,例如,对某一学生的“性别”属性取值为“男”,其中“性别”是属性名,“男”为属性值。

(3)实体型。

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。

描述格式为:

实体名(属性1,属性2,……,属性n)

例如,学生实体型为:

学生(学号,姓名,性别,出生日期……,属性n)

属性值的集合表示一个实体。例如,属性值的集合(2018010006,张三,男,1998-10-12,软件工程专业)代表一个具体的学生。

每个学生是学生“实体型”中的一个具体“值”。

(4)实体集。

同类型实体的集合称为实体集。例如,对于“学生”实体来说,全体学生就是一个实体集。

例如,根据学生实体型,可以描述一系列学生,如表1-2所示,这些学生的集合构成了学生实体集。(www.xing528.com)

表1-2 学生实体集

2.联 系

实体之间对应的关系称为联系,它反映现实世界事物之间的相互关联。两个实体(通常是指两个实体集)间的联系有3种类型。

(1)一对一联系。

实体集A中的每一个实体至多与实体集B中的一个实体有联系,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。

例如,学院与院长两个实体集,一个学院只有一个院长,一个院长也只能在一个学院任职,这样院长与学院之间就存在一对一的联系,记作1∶1,如图1-6所示。

(2)一对多联系。

实体集A中的每一个实体与实体集B中的n个实体(n≥0)有联系,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具有一对多联系,记为1∶n。

图1-6 一对一联系

例如,图书管理员与图书的关系,一个图书管理员管理多类图书,而某一类图书只能由一位管理员负责,管理员与图书之间就是一种一对多的关系,如图1-7所示。

图1-7 一对多联系

(3)多对多联系。

实体集A中的每一个实体与实体集B中的n个实体(n≥0)有联系,反之,对于实体集B的每一个实体与实体集A中也有m个实体(m≥0)有联系,则称实体集A与实体集B具有多对多联系,记为m∶n。

例如,一个顾客可以光顾许多商场,而商场也需要许多顾客去购买东西,那么商场与顾客之间就产生了一种多对多的关系,如图1-8所示。

图1-8 多对多联系

3.概念模型的表示方法(E-R模型)

E-R模型(实体联系模型)简称E-R图。它是描述概念世界,建立概念模型的实用工具。E-R图包括三个要素。

实体(型)——用矩形框表示,框内标注实体名称。

属性——用椭圆形表示,并用连线与实体连接起来。

实体之间的联系——用菱形框表示,框内标注联系名称,并用连线将菱形框分别与有关实体相连,在连线上注明联系类型。实体与属性E-R图如图1-9所示。学生实体与班级实体之间的联系E-R图如图1-10所示。

图1-9 实体与属性E-R图

图1-10 实体与实体之间的联系

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