中南大学数据库技术与管理课件5.2 关系数据库设计方法.pptVIP

5.2 关系数据库设计方法 5.2.1 基于E-R模型的数据库设计方法 5.2.2 用户视图法 5.2.1 基于E-R模型的数据库设计方法 1． E-R模型的设计步骤 （1）设计局部E-R模式 （2）将各个局部E-R模式，综合成全局E-R模式 2． E-R图向关系模型的转换 （1）设计局部E-R模式 设计局部E-R模式，其实质是将大系统进行分解，使其成为逻辑功能相对独立的一些局部问题，先分别对每个局部模式进行设计，建立各局部的E-R模式，然后以各局部的E-R模式为基础进行集成。设计E-R模式可以采用三种不同的次序进行设计： ① 自顶向下：该方法首先从抽象级别高、普遍性强的类开始，然后逐步细分。例如：物资管理中，物资是最高级别的抽象，它可分为五金类、燃料类、钢材类、劳保类等。 （1）设计局部E-R模式 ② 由底向上：该方法首先从具体对象开始，逐步抽象形成类。同样以物资为例，先查看仓库有哪些物资，再分析每种具体的物资属于哪个门类。 ③ 由内向外：该方法首先从最中心的对象开始,逐步扩展到与它相关的其他对象。仍以物资管理为例,先从最中心的管理对象物资开始，逐步扩展到存放物资的仓库，仓库的管理者，物资的使用者，物资的采购入库，库存情况等。 （1）设计局部E-R模式 应注意下列几个问题： ① 区分实体与属性：实体是E-R模式中的基本单位，每个实体应包括哪些属性，并不是固定不变的，而是根据需要选定并进行区分的，也即实体与属性是相对的。例如：物资实体，可设一个属性为物资类别，则五金类、燃料类、钢材类、劳保类均为属性值，而不按实体设计。如果每种类别的物资需进行不同的描述，则应将其作为实体。 ② 区分联系、嵌套与继承。继承是实体间的分类与包含关系，例如物资实体包含了五金类、燃料类、钢材类、劳保类实体，而这些子类实体继承了物资实体的基本属性。嵌套是实体对属性的依赖关系，它反应了实体间的集合与分类关系。联系反映实体间的内在逻辑关联。例如仓库存放物资，就是反映仓库实体与物资实体的关系。 （1）设计局部E-R模式 ③ 实体与属性的详细描述。确定实体名与属性名，确定实体标识符即实体的主关键字，主关键字中不允许出现空值。 ④ 联系的详细描述。实体间联系的对应关系有１：１、１：Ｎ、M：N三种，用这三种联系可检查需求中的联系是否有遗漏。 ⑤ 继承的详细描述。若子实体继承父实体的全部属性，则称全继承，若继承部分属性，则称部分继承。 （2）将各个局部E-R模式，综合成全局E-R模式 合并过程主要解决各E-R图之间的冲突，其冲突主要有三类：属性冲突、命名冲突和结构冲突。 ① 属性冲突：即属性值的类型、取值范围或取值集合不同。例如：有的E-R图中将日期作为日期型，有的定义为字符型。属性冲突问题可通过统一规范的工程化管理来解决。 ② 命名冲突：不同意义的对象在不同的局部应用中具有相同的名字，或同一意义的对象在不同的局部应用中具有不同的名字。 （2）将各个局部E-R模式，综合成全局E-R模式 ③ 结构冲突：同一对象在不同应用中具有不同的抽象。在某一局部应用中被当作实体，而在另一局部应用中则当作属性,或同一实体在不同局部E-R图中所包含的属性个数不同。造成此问题的原因是各局部应用所关心的侧重点不同，解决的办法是取各分E-R图中实体属性的并集。 （3）全局E-R模式的优化 （1）进行相关实体类型的合并，以减少实体类型的个数； （2）尽可能消除实体中的冗余属性； （3）尽可能消除冗余的联系类型。 2． E-R图向关系模型的转换 E-R图向关系模型转换，要解决的问题是如何将实体和实体间的联系转换为关系模式，以及如何确定这些关系模式的属性和码。 关系模型的逻辑结构是一组关系模式的集合。E-R图则由实体、实体的属性和实体之间的联系三个要素组成。所以将E-R图转换为关系模型实际上就是将实体、实体的属性和实体之间的联系转换为关系模式，这种转换一般遵循如下原则： (1) 一个实体型转换为一个关系模式。实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。 2． E-R图向关系模型的转换 （2）一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。如果转换为一个独立的关系模式，则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，每个实体的码均是该关系的候选码。如果与某一端实体对应的关系模式合并，则需要在该关系模式的属性中加入另一个关系模式的码和联系本身的属性。 2． E-R图向关系模型的转换 （3）一个1:N联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与N端对应的关系模式合并。如果转换