單元05：數(shù)據(jù)模型

單元05：數(shù)據(jù)模型與關(guān)系模型主要內(nèi)容數(shù)據(jù)模型1.關(guān)系模型2.1.數(shù)據(jù)模型有關(guān)數(shù)據(jù)模型的幾個(gè)概念：實(shí)體是客觀存在并可相互區(qū)分的事物，可以是人、物等實(shí)際對(duì)象，也可以是某些概念屬性每個(gè)實(shí)體具有的特性稱為屬性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來刻畫，每個(gè)屬性都有其取值范圍，稱為值集或值域關(guān)鍵字惟一地標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性或?qū)傩越M稱為實(shí)體的碼或關(guān)鍵字（key）實(shí)體集具有相同屬性的實(shí)體的集合稱為實(shí)體集1.數(shù)據(jù)模型聯(lián)系現(xiàn)實(shí)世界中事物之間是有聯(lián)系的，信息世界中必然要反映這些聯(lián)系

一對(duì)一聯(lián)系(1:1)一對(duì)多聯(lián)系(1:n)多對(duì)多聯(lián)系(m:n)1.數(shù)據(jù)模型請(qǐng)判斷以下實(shí)體集的聯(lián)系類型學(xué)生和班級(jí)班級(jí)和系部課程和學(xué)生教師和課程學(xué)院和院長(zhǎng)商品和供應(yīng)商銷售人員和商品N1N1NNNN11NNNN1.1E-R（實(shí)體-關(guān)系）模型3個(gè)基本圖素：聯(lián)系實(shí)體屬性ER圖必須能夠反映現(xiàn)實(shí)世界各事物之間的聯(lián)系及其各自的屬性描述建立ER模型的步驟1.收集信息2.確認(rèn)實(shí)體3.確認(rèn)關(guān)系4.確定主鍵借閱現(xiàn)有數(shù)據(jù)（表、單據(jù)等），與用戶面談（用戶需求），觀察公司運(yùn)作情況、工作流程，會(huì)議討論分析收集的數(shù)據(jù)后，確認(rèn)需要的實(shí)體及實(shí)體屬性確定實(shí)體間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，包括1:1、1:N、M:N確定作為主鍵的屬性，是否空值、是否有重復(fù)值、字節(jié)數(shù)是否最少ER模型示例（Magic公司）1.收集信息Magic公司是生產(chǎn)銷售一條龍的電子公司，公司有兩大部門：業(yè)務(wù)部和行政部，客戶分散各地2.確認(rèn)實(shí)體Magic公司的人員數(shù)據(jù)進(jìn)過分析后，可以確認(rèn)實(shí)體包括員工、部門和客戶，屬性如下圖示員工Emp_IDAddressEmailPhoneName客戶Cust_IDAddressEmailPhoneName部門Dep_IDAddressD_NameER模型示例（Magic公司）3.確認(rèn)3個(gè)實(shí)體間的關(guān)系部門員工擁有1:N員工客戶擁有1:N部門擁有員工擁有客戶1：N1：NER模型示例（Magic公司）4.確定主鍵部門：dep_ID（部門編號(hào)）員工：Emp_ID（員工代號(hào)）客戶：Cust_ID（客戶代號(hào)）注意：作為主鍵的屬性必須非空、不重復(fù)，并且盡可能選擇字節(jié)數(shù)較少的屬性作為主鍵2.關(guān)系模型關(guān)系(relation)——就是一張二維表，并且滿足記錄唯一性行列次序無關(guān)字段名不同字段不可再分記錄必須相互區(qū)分行列位置可以互換屬性（字段）必須唯一字段不能再分為多個(gè)字段2.1基本概念元組二維表中的每一行即為一個(gè)元組，對(duì)應(yīng)概念模型的一個(gè)實(shí)體，元組也稱為記錄屬性二維表中的每一列即為一個(gè)屬性，對(duì)應(yīng)概念模型的一個(gè)屬性，屬性也稱數(shù)據(jù)項(xiàng)或字段。關(guān)鍵字二維表中唯一標(biāo)識(shí)元組的某個(gè)屬性組稱為該關(guān)系的關(guān)鍵字主鍵若關(guān)系中有多個(gè)關(guān)鍵字（候選關(guān)鍵字）指定其中一個(gè)為主關(guān)鍵字，簡(jiǎn)稱主鍵域二維表中任一屬性的取值范圍稱為該屬性的域，對(duì)應(yīng)概念模型的域2.2關(guān)系完整性域完整性——屬性取值應(yīng)滿足域范圍實(shí)體完整性——實(shí)體的惟一性。一個(gè)關(guān)系R中，其主鍵不允許出現(xiàn)重復(fù)。參照完整性——關(guān)系中的外鍵字段取值必須屬于其所參照表的主鍵的值用戶定義的完整性2.2關(guān)系完整性保證實(shí)體完整性可以利用主鍵、唯一鍵主鍵具有以下特性:每個(gè)表只有一個(gè)主鍵主鍵可以由多個(gè)列組合主鍵值不能為空主鍵值不能重復(fù)惟一鍵是表中沒有被選為主鍵的關(guān)鍵字。每個(gè)表可以有多個(gè)唯一鍵唯一鍵的列值可以為空，但只能有一個(gè)空2.2關(guān)系完整性保證參照完整性主要利用外鍵參照完整性示例工號(hào)部門號(hào)姓名地址電話001001張三上海13544554625002002李四北表中的部門號(hào)001、002必須是“部門表”中已經(jīng)存在的！2.2關(guān)系完整性外鍵——若字段A在關(guān)系S中為主鍵，但在關(guān)系X中為非主鍵，則稱字段A是關(guān)系X的外鍵。外鍵體現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)中多個(gè)表之間的“關(guān)系”主鍵

非主鍵

主鍵

2.3

關(guān)系規(guī)范化關(guān)系的1NF、2NF、3NF第一范式（1NF）——要求組成關(guān)系的所有屬性都是原子屬性，即屬性的不可分性第二范式（2NF）——要求關(guān)系在滿足第一范式的前提下，除去所有不完全依賴于主鍵的屬性，即要求關(guān)系的所有非主屬性（不屬于主鍵屬性集中的屬性）都完全函數(shù)依賴于主鍵。第三范式（3NF）——要求關(guān)系在滿足第二范式的前提下，除去所有傳遞依賴于主鍵的屬性。即關(guān)系中不含有對(duì)主鍵的部分依賴和傳遞依賴2.3

關(guān)系規(guī)范化示例第一范式（1NF）編號(hào)名稱數(shù)量1CPU5*4箱2硬盤2*20盒3內(nèi)存4*10盒編號(hào)名稱數(shù)量?jī)r(jià)格1CPU2010002硬盤404003內(nèi)存40100該關(guān)系1NF該關(guān)系1NF2.3關(guān)系規(guī)范化示例學(xué)號(hào)姓名班級(jí)生日1張三040819882李四040819893王五04081987第二范式（2NF）學(xué)號(hào)姓名教師生日1張三周19882李四王19893王五李1987該關(guān)系2NF該關(guān)系2NF2.3關(guān)系規(guī)范化示例學(xué)號(hào)姓名班級(jí)生日1張三040819882李四040819893王五04081987第三范式（3NF）班級(jí)編號(hào)班級(jí)名稱班長(zhǎng)人數(shù)0408網(wǎng)絡(luò)1周450409網(wǎng)絡(luò)2王570410軟件李53該關(guān)系3NF2.3關(guān)系規(guī)范化示例學(xué)號(hào)