数据库课件第七章.ppt
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1、数据库系统概论数据库系统概论An Introduction to Database System第七章第七章 数据库设计数据库设计第七章 数据库设计7.1 数据库设计概述7.2 需求分析7.3 概念结构设计7.4 逻辑结构设计7.5 数据库的物理设计7.6 数据库实施和维护7.7 小结7.4 逻辑结构设计p逻辑结构设计的任务n概念结构是各种数据模型的共同基础n为了能够用某一DBMS实现用户需求,还必须将概念结构进一步转化为相应的数据模型,这正是数据库逻辑结构设计所要完成的任务。7.4 逻辑结构设计p逻辑结构设计的步骤1)将概念结构转化为一般的关系、网状、层次模型2)将转化来的关系、网状、层次模
2、型向特定DBMS支持下的数据模型转换3)对数据模型进行优化7.4 逻辑结构设计三个步骤 逻辑结构设计逻辑结构设计转化为转化为一般数一般数据模型据模型转化为特转化为特定定DBMS支持下的支持下的据模型据模型 优化模优化模型型概念结概念结构设计构设计数据库数据库物理设计物理设计基本基本E-R图图转换规转换规则则特定特定DBMS的的特点与限特点与限制制优化方优化方法如规法如规范化理范化理论论逻辑逻辑模型模型7.4 逻辑结构设计7.4.1 E-R图向关系模型的转换7.4.2 数据模型的优化7.4.3 设计用户子模式7.4.1 E-R图向关系模型的转换p转换内容p转换原则E-R图向关系模型的转换(续)p
3、转换内容转换内容nE-R图由图由实体实体、实体的属性实体的属性和和实体之间的联系实体之间的联系三个要素三个要素组成组成n关系模型的逻辑结构是一组关系模式的集合关系模型的逻辑结构是一组关系模式的集合n将将E-R图转换为关系模型:将实体、实体的属性和实体图转换为关系模型:将实体、实体的属性和实体之间的联系转化为关系模式。之间的联系转化为关系模式。E-R图向关系模型的转换(续)p转换原则 一个实体型转换为一个关系模式。一个实体型转换为一个关系模式。n n关系的属性关系的属性关系的属性关系的属性:实体型的属性实体型的属性n n关系的码关系的码关系的码关系的码:实体型的实体型的例,学生实体可以转换为如下
4、关系模式:例,学生实体可以转换为如下关系模式:学生(学生(学号学号,姓名,出生日期,所在系,年级,平均成绩),姓名,出生日期,所在系,年级,平均成绩)性别、宿舍、班级、档案材料、教师、课程、教室、性别、宿舍、班级、档案材料、教师、课程、教室、教科书都分别转换为一个关系模式教科书都分别转换为一个关系模式。学生学生 学号学号出生出生日期日期年级年级所在系所在系 平均平均成绩成绩姓名姓名E-R图向关系模型的转换(续)一个一个m:n联系转换为一个关系模式联系转换为一个关系模式。n n关系的属性关系的属性关系的属性关系的属性:与该联系相连的各实体的码以及联系本与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性身
5、的属性n n关系的码关系的码关系的码关系的码:各实体码的组合各实体码的组合例,例,“选修选修”联系是学生与课程之间的一个联系是学生与课程之间的一个m:n联系,联系,可以将它转换为如下关系模式,其中学号与课程号为关系可以将它转换为如下关系模式,其中学号与课程号为关系的组合码:的组合码:选修(选修(学号学号,课程号课程号,成绩),成绩)E-R图向关系模型的转换(续)一个一个1:n联系可以转换为一个独立的关系模式,也可以与联系可以转换为一个独立的关系模式,也可以与n端对应的关系模式合并端对应的关系模式合并。1)转换为一个独立的关系模式转换为一个独立的关系模式pp关系的属性关系的属性关系的属性关系的属
6、性:与该联系相连的各实体的码以及联系:与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性本身的属性pp关系的码关系的码关系的码关系的码:n端实体的码端实体的码E-R图向关系模型的转换(续)2)与与n端对应的关系模式合并端对应的关系模式合并pp合并后关系的属性合并后关系的属性合并后关系的属性合并后关系的属性:在:在n端关系中加入端关系中加入1端关系的码端关系的码和联系本身的属性和联系本身的属性pp合并后关系的码合并后关系的码合并后关系的码合并后关系的码:不变:不变n可以减少系统中的关系个数,一般情况下更倾向于采可以减少系统中的关系个数,一般情况下更倾向于采用这种方法用这种方法E-R图向关系模型的转换(续
7、)例,学生与班级之间的“组成”联系为1:n联系。将其转换为关系模式的两种方法:1)使其成为一个独立的关系模式:组成(学号,班级号)2)将其学生关系模式合并:学生(学号,姓名,出生日期,所在系,年级,班级号,平均成绩)E-R图向关系模型的转换(续)一个一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式,也可联系可以转换为一个独立的关系模式,也可以与任意一端对应的关系模式合并。以与任意一端对应的关系模式合并。1)转换为一个独立的关系模式转换为一个独立的关系模式pp关系的属性关系的属性关系的属性关系的属性:与该联系相连的各实体的码以及联:与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性系本身的属性pp关系的候选码
8、关系的候选码关系的候选码关系的候选码:每个实体的码均可是该关系的候:每个实体的码均可是该关系的候选码选码E-R图向关系模型的转换(续)2)与某一端对应的关系模式合并与某一端对应的关系模式合并pp合并后关系的属性合并后关系的属性合并后关系的属性合并后关系的属性:加入对应关系的码和联:加入对应关系的码和联系本身的属性系本身的属性pp合并后关系的码合并后关系的码合并后关系的码合并后关系的码:不变:不变E-R图向关系模型的转换(续)例:例:班主任与班级之间的“管理”联系为1:1联系,可以有三种转换方法:(1)转换为一个独立的关系模式:管理(职工号,班级号)或管理(职工号,班级号)(2)“管理管理”联系
9、与班级关系模式合并,则只需在班级关系中联系与班级关系模式合并,则只需在班级关系中加加 入教师关系的码,即职工号:入教师关系的码,即职工号:班级:(班级号,学生人数,职工号)(3)“管理管理”联系与教师关系模式合并,则只需在教师关系中联系与教师关系模式合并,则只需在教师关系中加加 入班级关系的码,即班级号:入班级关系的码,即班级号:教师:(职工号,姓名,性别,职称,班级号,是否为优秀班主任)E-R图向关系模型的转换(续)注意:u从理论上讲,1:1联系可以与任意一端对应的关系模式合并。u但在一些情况下,与不同的关系模式合并效率会大不一样。因此究竟应该与哪端的关系模式合并需要依应用的具体情况而定。u
10、由于连接操作是最费时的操作,所以一般应以尽量减少连接操作为目标。例如,如果经常要查询某个班级的班主任姓名,则将管理联例如,如果经常要查询某个班级的班主任姓名,则将管理联系与教师关系合并更好些。系与教师关系合并更好些。E-R图向关系模型的转换(续)三个或三个以上实体间的一个多元联系转换为一个关三个或三个以上实体间的一个多元联系转换为一个关系模式。系模式。n n关系的属性关系的属性关系的属性关系的属性:与该多元联系相连的各实体的码以及与该多元联系相连的各实体的码以及联系本身的属性联系本身的属性n n关系的码关系的码关系的码关系的码:各实体码的组合各实体码的组合例,上课地点(例,上课地点(课程号,教
11、师号,学号课程号,教师号,学号,教室号教室号)E-R图向关系模型的转换(续)同一实体集的实体间的联系,即自联系,也可按同一实体集的实体间的联系,即自联系,也可按上述上述1:1、1:n和和m:n三种情况分别处理。三种情况分别处理。例,如果教师实体集内部存在领导与被领导的1:n自联系,我们可以将该联系与教师实体合并,这时主码职工号将多次出现,但作用不同,可用不同的属性名加以区分:教师:职工号,姓名,性别,职称,系主任E-R图向关系模型的转换(续)具有相同码的关系模式可合并。具有相同码的关系模式可合并。n目的:减少系统中的关系个数。目的:减少系统中的关系个数。n合并方法:将其中一个关系模式的全部属性
12、加入到另合并方法:将其中一个关系模式的全部属性加入到另一个关系模式中,然后去掉其中的同义属性(可能同一个关系模式中,然后去掉其中的同义属性(可能同名也可能不同名),并适当调整属性的次序名也可能不同名),并适当调整属性的次序。E-R图向关系模型的转换(续)例,例,“拥有拥有”关系模式:关系模式:拥有(拥有(学号学号,档案号),档案号)与学生关系模式:与学生关系模式:学生(学生(学号学号,姓名,出生日期,所在系,年级,姓名,出生日期,所在系,年级,班级号,平均成绩)班级号,平均成绩)都以学号为码,可以将它们合并为一个关系模式:都以学号为码,可以将它们合并为一个关系模式:学生(学生(学号学号,姓名,
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- 数据库 课件 第七
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