【文档说明】数据库设计与实现ER转换为关系模式课件.ppt，共(58)页，601.000 KB，由小橙橙上传

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5December20221数据库系统概念----E-R4从E-R图到数据库模式设计根据E-R建立数据库模式的步骤–1、E-R图转换为表并进行必要的合并本步骤可以按照机械方法完成一个良好的E-R图，完成本步转换和合并得到的结果，已经是比较理想的数据库模式

(尽管还有人工进一步优化的余地)–2、优化本步无具体可行的机械方法主要依靠设计人员的经验和能力转换、设计理解、表达现实世界概念模型：E-R图逻辑模型：DBSchema5December20222数据库系统概念----E-R44从E-R图到数据库模式设计本章主要内容–4.1E-

R图到表的基本转化方法暂时只考虑基本E-R图的转换，且只考虑简单、单值属性–4.2表合并方法讨论讨论联系转化的表能否及如何与其它表合并–4.3E-R复杂要素转化为表的方法复杂属性处理弱实体处理继承转化为表聚集转化为表–4.4

关于表模式进一步优化问题的讨论–4.5其它逻辑模式设计问题讨论5December20223数据库系统概念----E-R4.1E-R到表的基本转化方法实体转化为表–E-R图的每个实体转化成一个表–实体的属性转化为表的属性(暂时只考虑简单、单值属性)–实体的主码转化为表的主码5Decem

ber20224数据库系统概念----E-R4.1E-R到表的基本转化方法联系转化为表–每个联系转化成一个表联系转化成表的属性–参与联系实体的主码并集pk(e1)∪pk(e2)…以及联系的属性{a1,a2}共同构成表的属性–pk(e1)∪pk(e2)∪

…∪{a1,a2…}在联系转化成的表中,属性的非空限制：–实体主码形成的属性pk(e1)∪pk(e2)∪…均应notnull–只有在联系转化成的表与其他表合并后，才可能允许null5December20225数据库系统概念--

--E-R4.1E-R到表的基本转化方法联系转化成的表的码：–参与联系实体的主码并集pk(e1)∪pk(e2)…是联系转化成的表的超码–多对一联系，上述超码去掉一个“一”端实体的主码后，是联系表的候选码–多对多联系，上述超码是联系表的候选码

5December20226数据库系统概念----E-R4.1E-R到表的基本转化方法示例E-R图：实体转化成的表：–Dept(dno,dname)–Student(sno,sname)–Course(cno,c

name)联系转化成的表：–SD(sno,dno,time)//dno非空–SC(sno,cno,score)院系隶属属学生课程学习属dnodnamesnonamecnocnametimescore5December20227数据库系统概

念----E-R4.1练习请将下述E-R转化为关系模式：–注意指明各表的主码教师课程班级上课讲授tnonamecnocnameclassnameclassno5December20228数据库系统概念----E-R4

.1练习将E-R转化为关系模式参考答案–实体转化成的表Teacher(tno,name)class(classno,classname)Course(cno,cname)–联系转化成的表tc(tno,cno)tcc(classno,cno,tno)5Decembe

r20229数据库系统概念----E-R4.2表的合并主要讨论联系转化的表与相关实体转化的表的合并问题按照联系类别分别讨论能否合并、如何合并–二元m:1联系–二元1:1联系–二元m:n联系–多元联系5December202210数据库系统概念----E-R4.2表的合并二元

多对一联系：–联系转化的表可以和“多端”实体转化成的表进行合并示例：–E-R图–转化成的表Dept(dno,dname)Student(sno,sname)SD(sno,dno,time)//dno非空–表的合并Student+SDStudent(sno,sname,dno,time

)//dno可以为空院系隶属属学生dnodnamesnonametime5December202211数据库系统概念----E-R4.2表的合并二元一对一联系：–联系转化的表可以任一端实体转化成的表进行合并–二元一对一联

系不能导致相关实体转化成的表合并示例：–E-R图如右所示–转化成的表Dept(dno,dname)President(pid,name)Manage(dno,pid)//dno,pid均可作主码，假设选dno作主码–表的合并可以：Dept+M

anageDept(dno,dname,pid)或者：President+ManagePresident(pid,name,dno)–不能进行下述合并：Dept+Manage+President?(

不能接受的合并)院系管理院长dnodnamepidname5December202212数据库系统概念----E-R4.2表的合并二元m:n联系–联系转化的表和实体转化的表不能进行合并示例：–E-R图–转化成的表Student(sno,sname)C

ourse(cno,cname)SC(sno,cno,score)–无法进行表的合并学生课程学习snonamecnocnamescore5December202213数据库系统概念----E-R4.2表的合并多元联系–联系转化的表和实体转化

的表不能进行合并–即便是m:n:1,其转化的表和也不能进行合并示例：–E-R图(省略了属性)：–转化成的表：Class(classno,classname)Teacher(tno,tname)Course(cou

rseno,coursename)TCC(tno,classno,courseno)//P.K.=(classno,tno)或(classno,courseno)–无法进行表的合并教师课程班级上课5December202214数据库系统概念----E-R

4.2表的合并：总结联系转化成的表，和实体转化成的表，可以机械地按照下述原则合并：–二元多对一联系：联系转化的表可以和“多端”实体转化成的表进行合并–二元一对一联系：联系转化的表可以任一端实体转化成的表进行合并二元一对一联系不能导致相关实体转化成的表合并–二元m:n

联系：联系转化的表和实体转化的表不能进行合并–多元联系：联系转化的表和实体转化的表不能进行合并即便是m:n:1,其转化的表和也不能进行合并实体转化成的表，相互之间不能机械合并联系转化成的表，相互之间不

能机械合并5December202215数据库系统概念----E-R4.2E-R图表以及表的合并：示例教务系统概念模型如下图所示–请将E-R图转化为表并进行必要的合并：隶属学生学习scoreage院系隶属教师课程讲授dnodnametnonamecnocna

mesexagesnonamesexproperty4.2E-R图表以及表的合并：示例将E-R图转化为表：–实体转化成表d(dno,dname)c(cno,cname,property)s(sno,sname,age,sex)t(tno,tname,age,sex)–

联系转化为表sd(sno,dno)td(tno,dno)sc(sno,cno,score)tc(tno,cno,time)隶属学生学习scoreage院系隶属教师课程讲授dnodnametnotnamecnocnamesexagesnosnamesexproperty164.2E-

R图表以及表的合并：示例表的合并–s+sds(sno,sname,age,sex,dno)–t+tdt(tno,tname,age,sex,dno)合并表后的关系模式–d(dno,dname)–c(cno,cname,pr

operty)–s(sno,sname,age,sex,dno)–t(tno,tname,age,sex,dno)–sc(sno,cno,score)–tc(tno,cno)关系模式图如图所示17snameagednosexSScoreSCcna

mepropertyCdnameDtnameagednosexTcnotnoTCsnosnocnocnodnotno4.2E-R图表以及表的合并：示例教务系统数据概念模型与逻辑模型对比–概念模型主要用E-R图刻画，用于需求分

析–逻辑模型主要由关系模式图刻画，用于模式设计隶属学生学习scoreage院系隶属教师课程讲授dnodnametnotnamecnocnamesexagesnosnamesexproperty18snameagednosex

SScoreSCcnamepropertyCdnameDtnameagednosexTcnotnoTCsnosnocnocnodnotno5December202219数据库系统概念----E-R4.2练习一请将E-R图转化为表并进行必要的合并：–假设每个实体都有属性id和name–

假设供应联系有属性quantity,其它联系无属性仓库存放供应商零件生产项目供应职工管理属参与属领导属领导员工5December202220数据库系统概念----E-R4.2练习一：参考答案E-R图转化为表–实体转化成表project(pid,pna

me)employee(eid,ename)supplier(sid,sname)component(cid,cname)warehouse(wid,wname)–联系转化为表participate(pid,eid)lead(eid,leid)//leid非空supply(sid,pid,cid

,quantity)produce(sid,cid)store(cid,wid)manager(eid,wid)表的合并employee+leademployee(eid,ename,leid)//leid可以为空仓库存放供应商零件生产项目供应职工管理属参与属

领导领导员工4.2练习一：关系模型图5December202221数据库系统概念----E-Rpnameprojectenameleidemployeewnamewarehousecnamecomponentquantitysupplysnamesupp

lierPideidparticipatewideidmanagersidcidproducewidcidstorepidpidsidcidsidwidcideid5December202222数据库系统概

念----E-R4.2练习二将如下E-R图转化为表并进行必要的合并，请给出：–1.结果关系模式–2.关系模式图学生学习scoreage院系隶属教师课程讲授dnodnametnonamecnocnamesnoname先行课隶属age班级上课classnamecla

ssnotelno隶属5December202223数据库系统概念----E-R4.3E-R图其它要素转化为表的方法E-R图其它要素转化为表的方法–复杂属性处理–弱实体处理–继承转化为表–聚集转化为表5December202224数据库系统概念----E

-R4.3.1复杂属性表多值属性–每个多值属性转化为一个表–表主码：实体主码+多值属性分辨符–例如：S-telno(sno,tno)复合属性–只保留叶节点属性派生属性–一般表模式中不保留派生属性–S(sno,sname,birthday,city,street)–

如果考虑使用频率、查询效率等因素，可以保留派生属性，尽管本质上派生属性是表的冗余属性birthdayage学生snonamerelativepidnamerelationcitystreetaddrtelno5December202225数据库系统概念----E-R4.3.1复杂属性

表示例，学生实体转化为表：–所有单值属性转化为一个表S(sno,sname,birthday,city,street)–每个多值属性转化为一个表S-telno(sno,tno)S-relative(sno,pid,relation,n

ame)思考：–S-relative中，pid属性是否可以单独构成主码？–不同多值属性转化的表可以合并吗？birthdayage学生snonamerelativepidnamerelationcitystreetaddrtelno5December

202226数据库系统概念----E-R4.3.2弱实体表弱实体转化为表–弱实体象普通实体一样向表转化，只是在弱实体转化的表中，增加属主实体的主码作为表属性–弱实体转化成表的主码：属主实体的主码+弱实体的分辨符–标识性联系不转化成表，不作处理4.3.

2弱实体表：示例示例：–请将如下所示银行帐户E-R图转化为表账户accnoAccNamedatedealnumLineNodateaccrual银行职员EnoEName交易记录操作计息利息记录4.3.2

弱实体表：示例将E-R图转化为表：–实体转化成表acc(accno,accname)emp(eno,ename)–弱实体转化成表trans(accno,lineno,date,dealnum)rual(accno,date,accrual)–标识性联

系不转化成表–联系转化成表tr(accno,lineno,date)te(accno,lineno,eno)表合并–trans+tr+te=trans(accno,lineno,transdate,dealnum,rualdate,eno)账户accnoAccNameda

tedealnumLineNodateaccrual银行职员EnoEName交易记录操作计息利息记录4.3.2弱实体vs强实体练习：–对上述银行账户，如果在E-R中不使用弱实体，而是通过给交易记录、利息记录增加标识属性是成为强实体，试给出相应E-R图–试将上述E

-R图转化为表并进行必要的合并–体会、比较两种E-R图对应概念模型及逻辑模型的差异，你更喜欢哪一种？4.3.2强实体&表：参考方案将E-R图转化为表：–实体转化成表acc(accno,accname)trans(tid,lineno,date,dealn

um)rual(rid,date,accrual)emp(eno,ename)–联系转化成表ta(tid,accno)ra(rid,accno)tr(tid,rid)te(tid,eno)表合并–trans+ta+tr+te=trans(tid,accno,lineno,date,

dealnum,rid,eno)–rual+ra=rual(rid,accno,date,accrual)账户accnoAccNamedatedealnumLineNodateaccrual银行职员EnoEName操作

计息交易记录利息记录tidrid隶属隶属4.3.2弱实体vs强实体弱实体方案转化的逻辑模式–acc(accno,accname)–emp(eno,ename)–trans(accno,lineno,transdate,dealnum,rualdate,eno)–rual(accno

,date,accrual)强实体方案转化的逻辑模式：–acc(accno,accname)–emp(eno,ename)–trans(tid,accno,lineno,date,dealnum,rid,eno)–

rual(rid,accno,date,accrual)课堂练习：–请分别给出两种逻辑模式的模式图–试述你更喜欢哪种方案？5December202232数据库系统概念----E-R4.3.3继承关系表继承关系的三种处理方案①父类、子类分别建表p(pid,name)s

(pid,sno,dept)t(pid,tno,dept)②父类并入子类，只为子类建表s(pid,name,sno,dept)t(pid,name,tno,dept)③子类并入父类，只为父类建表p(pid,name,sno,s-dept,tno,t-d

ept)比较：–三种方案各有优缺点，都可以接受–设计人员根据具体情况，综合评定选择确定最终方案–讨论：针对这个示例，你更愿意选择哪个方案？ISA学生personpidnamesnodept教师tnodept

4.3.3练习与讨论学校系统概念模型如下E-R图所示：–请按照继承关系三种处理方案分别转化成表–比较各方案优缺点，你更喜欢哪种方案？教师课程学生上课讲授人员图书借阅tnonamecnocnamebnobnamepidagesn

o4.3.3练习与讨论：参考答案一父类、子类分别建表–实体转化成表person(pid,name,age)student(pid,sno)teacher(pid,tno)book(bno,bname)course(cno,cname)–联系转化成表pb(pid,bno)tsc(

t-pid,s-pid,cno)tc(pid,cno)–没有联系转化的表需要和实体转化的表合并教师课程学生上课讲授人员图书借阅tnonamecnocnamebnobnamepidagesno4.3.3练习与讨论：参考答案2-1父类并入子类，只为子类建表2-1–

实体转化成表student(pid,sno,name,age)teacher(pid,tno,name,age)book(bno,bname)course(cno,cname)–联系转化成表pb(pid,

bno)//pid参照谁？tsc(t-pid,s-pid,cno)tc(pid,cno)–没有联系转化的表需要和实体转化的表合并教师课程学生上课讲授人员图书借阅tnonamecnocnamebnobnamepidagesn

o4.3.3练习与讨论：参考答案2-2父类并入子类，只为子类建表2-2–实体转化成表student(pid,sno,name,age)teacher(pid,tno,name,age)book(bno,bname)course(cno,cname)–联系转化成表sb(pid,

bno)tb(pid,bno)tsc(t-pid,s-pid,cno)tc(pid,cno)–没有联系转化的表需要和实体转化的表合并教师课程学生上课讲授人员图书借阅tnonamecnocnamebnobn

amepidagesno4.3.3练习与讨论：参考答案三子类并入父类，只为父类建表–实体转化成表person(pid,name,age,sno,tno)book(bno,bname)course(cno,cname)–联系转化成表pb(pid,bno)tsc(t-pi

d,s-pid,cno)tc(pid,cno)–没有联系转化的表需要和实体转化的表合并教师课程学生上课讲授人员图书借阅tnonamecnocnamebnobnamepidagesno4.3.3练习与讨论对学校系统：–比

较继承关系几种处理方案优缺点–你更喜欢哪种方案？5December202239数据库系统概念----E-R4.3.4聚集表聚集的处理方案–联系及相关实体聚集成的高层实体，核心是被聚集的“联系”–聚集成的高层实体本身不转化成表–高层实体参与的联

系进行正常的表转化，高层实体的主码使用聚集的“核心联系”的主码代替示例，E-R图转化为表–custom(…),bank(…),project(…)–order(cid,pid…)–guarantee(cid,

pid,bid…)客户项目订购银行担保5December202240数据库系统概念----E-R4.3.4聚集表思考，对E-R图所示概念模型：–不使用聚集，如何绘制E-R图？–相应E-R图如何转成模式?–最终得到的逻辑

模式相同吗？哪个更好？客户项目订购银行担保5December202241数据库系统概念----E-R4.3.4聚集表方案二：联系实体化–custom(…),bank(…),project(…)–order(oid,

cid,pid,…)–guarantee(oid,bid…)方案三：看作两种不同的联系–custom(…),bank(…),project(…)–order(cid,pid…)–Guaranteed-order(cid,pid,bid…)思考：哪种方案更好？方案三：看作两种不

同的联系担保客户项目订购银行订购项目全部全部客户银行担保订购合约关于隶属方案二：联系实体化4.3.4练习5December202242请建立排课系统E-R图，并转换成表：山东大学2010-2011学年第二学期学生用本科课程表班级：2008-3序号课程名称课

时教室任课教师助教上课时间（节次）备注一二三四五1数据库系统概论41区208赵刚张红韩珍1-21-2实验共18课时2操作系统45区106张红3-41-23商务智能31区208王兵董强5-74.3.4练习参考方案(一)：使用聚集–Class(c

lassno,…)–Course(cno,…)–Teacher(tno,…)–Givclass(tno,cno,classno,classroom)–Givclass_time(tno,cno,classno,time)–Assistant(assistanttno,tno,

cno,classno)5December202243教师课程班级上课classroomtimetnotnamecnocnameclassnoclassname讲授助教4.3.4练习5December202244全部全部全部教师课程班级classroomtim

etnotnamecnocnameclassnoclassname上课条目讲授关于上课gno助教参考方案(二)：联系实体化–Class(classno,…)–Course(cno,…)–Teacher(tno,…)–Givclassitem(gno,tea

cher_tno,cno,classroom)//合并了[讲授]、[关于]两个联系–Givclassitem_time(gno,time)–Givclass(gno,classno)–Assistant(assistant_tno,gno)4.3.4练习5December202245教师课程班级

上课tnotnamecnocnameclassnoclassname讲授上课classroomtimeclassroomtime讲授助教参考方案(三)：看作两个不同的联系–Class(classno,…)–Course(cno,…)–Teacher(tno,…

)–Givclass(tno,cno,classno,classroom)–Givclass_time(tno,cno,classno,time)–Givclasswithassistant(tno,cn

o,classno,assisttno,classroom)//独立于givclass联系//需要有classroom属性–Givclasswithassistant_time(tno,cno,classno,assisttno,time)试比较

方案一二三，你认为哪种方案更合适？5December202246数据库系统概念----E-R4.4关系模式优化逻辑模型设计步骤–1、E-R图转换为表并进行必要合并本步可以按照机械方法完成–2、逻辑模型优化本步无具体可行的机械方法主要依靠设计人员的经验和能力逻辑模型优化–本章讨论几

个优化示例–请通过示例，体会设计和优化的基本思路转换、设计理解、表达现实世界概念模型：E-R图逻辑模型：DBSchema5December202247数据库系统概念----E-R4.4关系模式优化：示例一示例：请将E-R图转化为表并进行必要的合

并–假设每个实体都有属性no和name思考：–转化的结果还有进一步优化的余地吗？–如果有优化余地，如何优化？利弊如何？教师课程讲授学生上课5December202248数据库系统概念----E-R4.4关系

模式优化：示例一E-R图转化为表：–S(sno,sname)–T(tno,tname)–C(cno,cname)–SCT(sno,cno,tno)–TC(tno,cno)//cno：notnull合并–T+TC=T(tno,tname,cno)//cno可以为空思考：

–第一种改进思路既然tno→cno,则SCT必有冗余数据能否将SCT(sno,cno,tno)简化为SCT’(sno,tno)?–第二种改进思路既然SCT已经包含TC关系能否简单省略TC关系？

教师课程讲授学生上课5December202249数据库系统概念----E-R4.4关系模式优化：示例一请比较三种方案：(忽略了实体转化的表)①E-R图转化成的关系模式：–SCT(sno,cno,tno)–TC(tno,cno)②将

SCT简化为(sno,tno)：–SCT(sno,tno)–TC(tno,cno)③简单省略TC关系：–SCT(sno,cno,tno)思考：–哪个方案更合适？如果你是设计员，你会选择哪个方案？–它

的所有指标都是最好的吗？–请体会：设计是在矛盾的指标中，评价选择最合适的方案教师课程讲授学生上课5December202250数据库系统概念----E-R4.4关系模式优化关系模式设计方案的评价标准–数据表示符合自然结构–清晰、简洁、易于理解–数据冗余小–数据访问效

率高(查询效率、修改效率)–结构易于扩展–…关系模式设计–设计方案的评价标准中，指标相互之间存在矛盾–设计是在矛盾的指标中，评价选择最合适的方案–工程思想和方法、设计人员的经验和能力：对模式设计都是重要的E-R图转换为表vs模式优化设计–一个良好的E-R图，转换为表并进行必要的

合并，得到的结果已经是比较理想的数据库模式–不排除还有人工进一步优化的余地–进一步的优化必须审慎，必须综合评价优化的优缺点5December202251数据库系统概念----E-R4.4关系模式优化：示例二针对E-R图

表示的概念模型–请在不同设计方案中，评价选择最合适的方案①E-R图转化成的关系模式：–S(sno,sname)–C(cno,cname)–SC(sno,cno,score)②合并为一个表：–SC(sno,sname,cno,cna

me,score)③对SC扩展：–S(sno,sname)–C(cno,cname)–SC(sno,sname,cno,cname,score)思考：–比较各方案的优缺点–哪个方案更合适？如果你是设计员，你会选择哪个方案？没有标准答案、不能简单以对错进行评论学生课

程学习属snonamecnocnamescore4.4关系模式优化：示例三针对E-R图所示概念模型，父类子类分别建表：–person(pid,name,age)–student(pid,sno)–teacher

(pid,tno)–book(bno,bname)–course(cno,cname)–pb(pid,bno)–tsc(t-pid,s-pid,cno)–tc(pid,cno)优化思路：–考虑到查询sno时经常查询name,扩展st

udent;同理扩展teacher：student(pid,sno,name)teacher(pid,tno,name)–请比较扩展方案的优缺点；–思考：子表是否应该扩展父类属性？应该扩展多少属性？教师课程学生上课讲授人员图书借阅tnonamecnocnamebnobnamepidage

sno525December202253数据库系统概念----关系数据库设计4.5关系模式设计的其它问题讨论本节讨论几个关系模式设计的常见问题–按时间单独建表问题–关系设计成交叉表–时态数据建模问题5December202254数

据库系统概念----关系数据库设计4.5其它设计问题（一）按时间因素单独建表–如常见的按照年度单独见表方式问题分析–模式不稳定，不符合关系模式设计的基本原则–是相当差的设计，应当避免Earn2001DeptAmountD130

00D26016……Earn2002DeptAmountD13010D26050……Earn…DeptAmountD13050D26120……5December202255数据库系统概念----关系数据库设计4.5其它设计问题（一）按时间因素单独建

表问题改进：–将时间因素作为属性加到关系中–关系的主码：原主码+时间因素思考：这样改进的优缺点？Earn2001DeptAmountD13000D26016……Earn2002DeptAmountD13010D26050……Earn…DeptAmountD13050D26120……EarnDep

tYearAmountD120003000D220006016D120013010D220016050………5December202256数据库系统概念----关系数据库设计4.5其它设计问题（二）关系设计成交叉表–交叉表：按某一维度数据建列–例如：将月份、课程等数

据设计为列问题分析–交叉表是很好的数据输出格式，但不是可取的表模式设计–把二维表的数据转化成交叉表格式输出，是应用程序的任务–交叉表不符合关系模式设计的基本原则，应当避免R1DeptYearJanFeb…OctD1200030002600…3500D220005

0005600…6010D12001…………R2SnameDBOS甲8591乙9577丙76675December202257数据库系统概念----关系数据库设计4.5其它设计问题（二）关系设计成交叉表问题改进

–将数据维度改为列，即作为属性加到关系中–关系的主码：原主码+增加的数据维度属性–数据库存储数据，不存储数据的展现形式R2’SnoCnoScores1c185s2c195s3c176s1c291s2c277s3c267R1’DeptYea

rmonthAmountD1200013000D2200015000D1200022600…………D120011……………5December202258数据库系统概念----关系数据库设计4.5其它设计问题

（三）时态数据建模设计–管理历史数据，常常将时间段与数据相关联–时态数据：与时间段相关联的数据–快照：特定时间点上的数据时态数据的常用设计方法–1、首先忽略时态因素完成数据库设计–2、给需要管理历史数据的关系增加时间相关属性begin-time,end-time–3、变更增

加时态因素表的主码：主码增加属性begin-timeRSnoBeginEndDeptE12001-92003-7数E12003-82005-7计E22001-92005-7软Snapshot(R,200

2-7)SnoDeptE1数E2软