第二章數(shù)據(jù)庫(kù)建模databasemodeling

1、第二章 數(shù)據(jù)庫(kù)建模Database Modeling,,數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)步驟,需求收集和分析設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)物理實(shí)現(xiàn),數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)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(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)物理實(shí)現(xiàn),數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)步驟,需求收集和分析設(shè)計(jì)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(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)物理實(shí)現(xiàn),數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)步驟,需求收

2、集和分析設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)用什么數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫(kù)的模式（database schema）用戶子模式設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)物理實(shí)現(xiàn),數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)步驟,需求收集和分析設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(diǎn)物理實(shí)現(xiàn),數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)步驟,需求收集和分析設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)物理實(shí)現(xiàn)運(yùn)行DDL裝入測(cè)試數(shù)據(jù)應(yīng)用程序,數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)步驟,想法需求,,ODL,E / R,,

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

4、特性屬性：特性聯(lián)系：引用方法：函數(shù)接口說(shuō)明interface { },屬性對(duì)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(shuō)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(duì)象的引用對(duì)象的關(guān)聯(lián)對(duì)象集合的引用（1:N）Relationship Se

6、t stars;單一對(duì)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(shuō)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(gè)C都和D的集合有關(guān)，而在反向聯(lián)系中，每個(gè)D都和C的集合有關(guān)N:1在聯(lián)系中，每個(gè)C都和唯一的D有關(guān)，而在反向聯(lián)系中，每個(gè)D都和C的集合有關(guān)1:1 在聯(lián)系中，每個(gè)C都和

8、唯一的D有關(guān)，而在反向聯(lián)系中，每個(gè)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(wú)重復(fù)，次序無(wú)關(guān)包可重復(fù)，次序無(wú)關(guān)列表可重復(fù)，次序相關(guān)數(shù)組結(jié)構(gòu),§2.2 實(shí)體聯(lián)系圖（E/R）,用圖形的方法，描述實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)

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

11、可表示雙向的聯(lián)系用與相應(yīng)的實(shí)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(gè)以上實(shí)體集間的聯(lián)系,聯(lián)系中

12、的角色實(shí)體集在聯(lián)系中的作用參與聯(lián)系的實(shí)體集互異只標(biāo)注聯(lián)系名同一實(shí)體集在一個(gè)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(shí)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(shí)體集引入連接實(shí)體集至原實(shí)體集的多對(duì)一的聯(lián)系,§2.3 設(shè)計(jì)原則,真實(shí)性設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)忠于規(guī)范存什么避免

13、冗余任何事物只表達(dá)一次避免引入過(guò)多的元素選擇合適的元素類型屬性？類/實(shí)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(gè)類可以有多個(gè)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(duì)約束的建模,建模包含對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的對(duì)象及聯(lián)系的描述，也包含對(duì)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(shí)一個(gè)對(duì)象（或者在實(shí)體集的范圍內(nèi)

15、唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)實(shí)體）的屬性或?qū)傩约粋€(gè)類中的兩個(gè)對(duì)象（或一個(gè)實(shí)體集中的兩個(gè)實(shí)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(gè)或多個(gè)屬性的集合，能在一個(gè)實(shí)體集中唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)實(shí)體一個(gè)類（或?qū)嶓w集）中可能有多個(gè)超碼候選碼其任意真子集都不為超碼的超碼一個(gè)類（或?qū)嶓w集）中可能有多個(gè)候選碼主碼從候選碼中選取的一個(gè)，一個(gè)類（

16、實(shí)體集）中只有一個(gè)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(gè)角色的值是唯一的，如鍵碼當(dāng)一個(gè)屬性為單值時(shí)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(gè)對(duì)象引用的值在數(shù)據(jù)庫(kù)中確實(shí)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(duì)象級(jí)聯(lián)刪除 / 修改E/R圖中參

17、照完整性的表示,§2.6 弱實(shí)體集,弱實(shí)體集的屬性不足以形成主碼有主碼的實(shí)體集稱為強(qiáng)實(shí)體集弱實(shí)體集只有作為一對(duì)多聯(lián)系的一部分（多）才有意義弱實(shí)體集與其擁有者之間的聯(lián)系是標(biāo)識(shí)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(shí)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(shí)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(guò)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