数据库原理及应用（MySQL版） 理论教案 第18次课（理论）概念模型设计.docx

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1、教案首页（以2课时为单元）课 序授课日期授课班次授课教师批准人18课题第八章使用实体-联系模型进行数据建模目的要求介绍实体-联系模型，通过学习掌握E-R模型的设计过程。具体掌握内容：实 体联系模型的相关概念，局部E-R模型和全局E-R模型的设计过程和综合过程。教学内容1、概念模型设计2、实体-联系模型3、利用E-R模型的数据库概念设计重点难点重点：局部E-R模型设计、全局E-R模型设计。难点：如何将多个局部E-R模型综合成全局E-R模型。教学方法手 段教学方法：启发、引导、演示、归纳手 段：多媒体课件和黑板画的图例讲解教学步骤1 .提问引起思考引入课程2 .精讲课堂内容3 .课堂小结4 .布置

2、作业复习 提问题故障分类及恢复策略作业题目课后习题三预习内容关系模型中存在的异常及函数依赖课时分配（以分钟计算）教学环节复习提问新课讲解课堂实践每课小结布置作业时间分配5781052教学内容课堂组织第8章使用实体-联系模型进行数据建模第9章【课程导入】问题：数据库中的数据用不同的关系表示，关系之间是有相互联系的，如何表 示多个关系及它们之间的联系呢？【讲授内容】8.1 概念模型设计8.1.2概念模型设计的方法1 .自顶向下首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化。2 .自底向上首先定义各局部应用的子概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念结构。3 .逐步扩张首先定义核心业务的概念结构，然后向

3、外扩充，以滚雪球的方式逐步生成其他 概念结构，直至全局概念结构。4 .混合策略将自顶向下和自底向上两种方法相结合，首先用自顶向下方法设计一个全局概 念结构框架，划分成若干个局部概念结构，再采取自底向上的方法实现全局概念结 构加以合并，最终实现全局概念结构。8.2实体联系模型8. 2.1实体及实体集1 .实体(Entity)概念：实体是现实世界或客观世界中可以相互区别的对象。2 .实体集(Entity Set)概念：实体集是同类实体的集合。在不混淆的情况下，简称为实体。8. 2.2属性1 .属性(AtrribUte)概念：实体的某一特性称为属性。2 .属性的分类(1)简单属性和免合属性简单属性是

4、不可再分的属性。例如，学号、性别、出生日期等。复合属性是可再分解为其他属性的属性。例如，姓名属性可由现用名、曾用名、 英文名等子属性构成，家庭住址可由城市、街道、门牌号等子属性构成。(2)单值属性和多值属性单值属性指的是同一实体的属性只能取一个值。例如，同一个学生只能有一个 性别，所以性别属性是一个单值属性。多值属性指同一实体的某个属性可能取多值。例如，一个人的学位是一个多值 属性(学士，硕士，博士)； 一个零件可能有多种销售价格(经销、代销、批发、 零售)。(3)空值属性当实体在某个属性上没有值时应使用空(NULL)值。8.2.3联系1 .联系概念：表示一个或多个实体间的关联关系。2 .联系

5、的设计(1)二元联系二元联系是指两个实体之间的联系，这种联系比较常见。(2) 一元联系一元联系是指一个联系所关联的是同一个实体集中的两个实体。这种情况比较 特殊，但在现实生活中也是存在的，有时，也称这种联系为递归联系。(3)三元联系三元联系是指三个实体间的联系，这种联系也比较常见。8.3利用E-R模型的数据库概念设计8. 3.1局部E-R模型设计设计局部E-R模型，关键是确定：1 1) 一个概念是用实体还是属性表示？2 2) 一个概念是作实体的属性还是联系的属性？3 .实体和属性的数据抽象(1)分类定义某一类概念作为现实世界中i组对象的类型，将一组具有某些共同特性和 行为的对象抽象为一个实体。

6、(2)聚集定义某个类型的组成成分。将对象的组成成分抽象为实体的属性。4 .实体和属性的取舍实体和属性是相对而言的，往往要根据实际情况进行必要的调整，在调整时要 遵守两条原则：(1)属性不能再具有需要描述的性质，即属性必须是不可分的数据项，不能再 由另一些属性组成。(2)属性不能与其它实体具有联系，联系只发生在实体之间。5 .属性在实体与联系间的分配当多个实体用到同一属性时，将导致数据冗余，从而可能影响存储效率和完整 性约束，因而需要确定把它分配给哪个实体。一般把属性分配给那些使用频率最高 的实体，或分配给实体值少的实体。例如，“课名”属性，不需要在“学生”和“课 程”实体中都出现，一般将其分配

7、给“课程”实体作属性。6 .局部E-R模型设计过程1)确定局部结构范围2)实体定义3)联系定义4)属性分配8. 3.2全局E-R模型设计局部E-R模型的合并对于各局部E-R模型，需要合并成一个整体的全局E-R模型。一般来说，合并 可以有两种方式： 多个局部E-R图一次合并，如图8-16 （a）所示。 逐步合并，用累加的方式一次合并两个局部E-R图，如图8T6 （b）所示。消除冲突1）属性冲突属性冲突又包括属性域冲突和属性取值单位冲突。（I）属性域冲突。即属性值的类型、取值范围或取值集合不同。（2）属性取值单位冲突。2）命名冲突（1）同名异义。即不同意义的对象在不同的局部应用中具有相同的名字。（

8、2）异名同义。即同一意义的对象在不同的局部应用中具有不同的名字。3）结构冲突（1）同一对象在不同应用中具有不同的抽象。解决方法：通常是把属性变换为实体或实体变换为属性，使同一对象具有相同 的抽象。（2）同一实体在不同局部E-R图中所包含的属性个数和属性排列次序不完全相 同。解决方法：使该实体的属性取各局部E-R图中属性的并集，再适当调整属性的 次序。（3）实体间的联系在不同的局部E-R图中为不同类型。解决方法：根据应用的语义对实体联系的类型进行综合或调整。全局E-R模型的优化（1）实体的合并这里的合并是指相关实体的合并。在信息检索时，涉及到多个实体的信息要通 过连接操作获得。因而减少实体个数，可减少连接的开销，提高处理效率。一般在权衡利弊后，可以把1： 1联系的两个实体合并。（2）冗余属性的消除通常在各个局部结构中是不允许冗余属性存在的,但在综合成全局E-R模型后， 可能产生全局范围内的冗余属性。（3）冗余联系的消除在全局模型中可能存在有冗余的联系，通常利用规范化理论中函数依赖的概念消除 冗余。【课程小结】E-R图是数据库设计的关键，如何将多个局部E-R图综合成全局E-R图，这个 过程需多作题熟练掌握。思政案例