第二章數(shù)據(jù)庫建模databasemodeling

1、第二章 數(shù)據(jù)庫建模Database Modeling,,數(shù)據(jù)庫的設(shè)計步驟,需求收集和分析設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計物理結(jié)構(gòu)物理實現(xiàn),數(shù)據(jù)庫的設(shè)計步驟,需求收集和分析用戶關(guān)心什么用戶要什么結(jié)果設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計物理結(jié)構(gòu)物理實現(xiàn),數(shù)據(jù)庫的設(shè)計步驟,需求收集和分析設(shè)計概念結(jié)構(gòu)存什么關(guān)系（聯(lián)系）如何ODL或E/R圖，是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計物理結(jié)構(gòu)物理實現(xiàn),數(shù)據(jù)庫的設(shè)計步驟,需求收

2、集和分析設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)用什么數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫的模式（database schema）用戶子模式設(shè)計物理結(jié)構(gòu)物理實現(xiàn),數(shù)據(jù)庫的設(shè)計步驟,需求收集和分析設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計物理結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)怎么存根據(jù)DBMS產(chǎn)品、環(huán)境特點物理實現(xiàn),數(shù)據(jù)庫的設(shè)計步驟,需求收集和分析設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計物理結(jié)構(gòu)物理實現(xiàn)運行DDL裝入測試數(shù)據(jù)應(yīng)用程序,數(shù)據(jù)庫的設(shè)計步驟,想法需求,,ODL,E / R,,

3、,關(guān)系,,,,,RDBMS,,OODBMS,§2.1 ODL,對象定義語言 Object Definition Language以面向?qū)ο蟮挠^點、方法，說明數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)可方便地直接轉(zhuǎn)換成 OODBMS 的說明經(jīng)過努力，可以轉(zhuǎn)換成 RDBMS 的說明,面向?qū)ο蟮脑O(shè)計,對象標(biāo)識 — OID對象與對象的區(qū)別類具有相同特性的對象歸為一類對象的歸并必須有意義屬于同一類的對象其特性必須相同,面向?qū)ο蟮脑O(shè)計,對象的三個

4、特性屬性：特性聯(lián)系：引用方法：函數(shù)接口說明interface { },屬性對象某方面的特征，屬性就是數(shù)據(jù)只由基本數(shù)據(jù)類型構(gòu)成屬性的類型，不能是類、也不能從類中構(gòu)造Interface Movie {//Movie Class 的ODL說明attribute stringtitle;attribute integeryear;attribute integerlength;

5、attribute enum Film { color, blackAndWhite } filmType;};,Interface Star {attribute stringname;attribute StructAddr{ string street,string city } address;};,聯(lián)系對象的引用對象的關(guān)聯(lián)對象集合的引用（1:N）Relationship Se

6、t stars;單一對象集合的引用（1:1）Relationship Star starOf;,反向聯(lián)系ODL要求顯式表示存在的反向聯(lián)系Interface Movie {//Movie Class 的ODL說明attribute stringtitle;attribute integeryear;attribute integerlength;attribute enum Film

7、{ color, blackAndWhite } filmType;relationship Set stars inverse Star :: starredIn; //Star與Movie的聯(lián)系};,聯(lián)系的多重性N:N在聯(lián)系中，每個C都和D的集合有關(guān)，而在反向聯(lián)系中，每個D都和C的集合有關(guān)N:1在聯(lián)系中，每個C都和唯一的D有關(guān)，而在反向聯(lián)系中，每個D都和C的集合有關(guān)1:1 在聯(lián)系中，每個C都和

8、唯一的D有關(guān)，而在反向聯(lián)系中，每個D都和唯一的C有關(guān),Interface Moive{……relationship Set starsinverse Star :: staredIn;relationship Studio ownedByinverse Studio :: owns;};Interface Star{……relationship Set staredIninverse

9、 Moive :: stars; };Interface Studio{……relationship Set ownsinverse Moive :: ownedBy; };,ODL中的類型基本類型原子類型接口類型結(jié)構(gòu)類型，可由以下類型組合而成集合無重復(fù)，次序無關(guān)包可重復(fù)，次序無關(guān)列表可重復(fù)，次序相關(guān)數(shù)組結(jié)構(gòu),§2.2 實體聯(lián)系圖（E/R）,用圖形的方法，描述實體及實體間的聯(lián)

10、系世界由一組稱作實體的基本對象及這些對象間的聯(lián)系組成元素實體（Entity）客觀存在并可相互區(qū)別的事件或物體對應(yīng)于ODL中的對象實體集（Entity Set）同類（具有相同類型、相同性質(zhì)）實體的集合對應(yīng)于ODL中的類用矩形表示,§2.2 實體聯(lián)系圖（E/R）,元素屬性（Attribute）實體所具有的某一特性用與實體集相連的橢圓表示聯(lián)系（Relationship）實體集之間的關(guān)聯(lián)可涉及多個實體集

11、可表示雙向的聯(lián)系用與相應(yīng)的實體集相連的菱形表示,,,,Movies,Stars,Stars-in,,,,,,,lenght,filmType,title,year,name,address,E/R聯(lián)系的多重性N與1的表示,,,,Movies,Stars,Stars-in,,,,Studios,Presidents,Runs,,,,Movies,Studios,Owns,聯(lián)系的多向性E/R圖能方便地描述兩個以上實體集間的聯(lián)系,聯(lián)系中

12、的角色實體集在聯(lián)系中的作用參與聯(lián)系的實體集互異只標(biāo)注聯(lián)系名同一實體集在一個聯(lián)系中多次出現(xiàn)標(biāo)注聯(lián)系名及角色名,聯(lián)系中的屬性聯(lián)系中可以包含屬性由聯(lián)系而產(chǎn)生的屬性可為由聯(lián)系產(chǎn)生的屬性建立實體集,,,,Stars,Movies,Contracts,,Studios,,salary,將多向聯(lián)系轉(zhuǎn)換成二元聯(lián)系新增連接實體集引入連接實體集至原實體集的多對一的聯(lián)系,§2.3 設(shè)計原則,真實性設(shè)計應(yīng)當(dāng)忠于規(guī)范存什么避免

13、冗余任何事物只表達一次避免引入過多的元素選擇合適的元素類型屬性？類/實體集？聯(lián)系集？,§2.4 子類,特殊化與概括子類與超類屬性的繼承,ODL中的子類子類繼承其超類的所有特性屬性聯(lián)系Interface Cartoon : Movie {relationship set voices;},ODL中的多重繼承類的層次一個類可以有多個超類Interface MurderMystery :

14、Movie{attribute string weapon;}Interface Cartoon-MurderMystery : Cartoon,MurderMystery { },E/R中的子類IsaE/R中的繼承,§2.5 對約束的建模,建模包含對現(xiàn)實世界的對象及聯(lián)系的描述，也包含對它們的一些約束鍵碼單值約束參照完整性約束域的約束一般約束,鍵碼在類的范圍內(nèi)唯一標(biāo)識一個對象（或者在實體集的范圍內(nèi)

15、唯一標(biāo)識一個實體）的屬性或?qū)傩约粋€類中的兩個對象（或一個實體集中的兩個實體）在構(gòu)成鍵碼的屬性集上取值不能相同ODL中鍵碼的表示interface Movie ( key (title,year) ) {……},超碼一個或多個屬性的集合，能在一個實體集中唯一地標(biāo)識一個實體一個類（或?qū)嶓w集）中可能有多個超碼候選碼其任意真子集都不為超碼的超碼一個類（或?qū)嶓w集）中可能有多個候選碼主碼從候選碼中選取的一個，一個類（

16、實體集）中只有一個主碼E / R圖中只能表示主碼：主碼屬性名加上下劃線,單值約束要求某個角色的值是唯一的，如鍵碼當(dāng)一個屬性為單值時可以要求該屬性值存在（not null）可以允許該屬性值任選（null）構(gòu)成鍵碼的屬性，必須有值存在（not null）,參照完整性約束要求由某個對象引用的值在數(shù)據(jù)庫中確實存在參照與被參照、引用與被引用參照完整性約束的操作（各產(chǎn)品不同）禁止刪除被引用的對象級聯(lián)刪除 / 修改E/R圖中參

17、照完整性的表示,§2.6 弱實體集,弱實體集的屬性不足以形成主碼有主碼的實體集稱為強實體集弱實體集只有作為一對多聯(lián)系的一部分（多）才有意義弱實體集與其擁有者之間的聯(lián)系是標(biāo)識性聯(lián)系,§2.7 關(guān)于聯(lián)系集,聯(lián)系集的成份參加聯(lián)系的實體集的主碼聯(lián)系集的屬性聯(lián)系中屬性的決策(二元聯(lián)系)1:1 聯(lián)系集的屬性：放到任意一端1:N 聯(lián)系集的屬性：放到 N 端N:M聯(lián)系集的屬性：只能留在聯(lián)系集中,聯(lián)系集的取舍（二元

18、聯(lián)系）1:1聯(lián)系：將一端的主碼作為另一端的屬性1:N聯(lián)系：將一端的主碼作為 N 端的屬性N:M聯(lián)系：必須保留聯(lián)系集聯(lián)系集的鍵碼（二元聯(lián)系）1:1聯(lián)系：任意一端的主碼1:N聯(lián)系：N端的主碼N:M聯(lián)系：參加聯(lián)系的所有實體集的主碼,ODL、E/R建模關(guān)心：存什么數(shù)據(jù)、關(guān)系如何不關(guān)心：用什么數(shù)學(xué)模型、DBMS產(chǎn)品透過E/R圖，便于與用戶交流,作業(yè)思考所有帶*的練習(xí)，并上網(wǎng)查閱解答練習(xí)2.1.7 / 2.2.8 / 2.3