【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ⒈ 選擇局部應(yīng)用 ? 需求分析階段，已用多層數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典描述了整個(gè)系統(tǒng)。 ? 設(shè)計(jì)分 ER圖首先需要根據(jù)系統(tǒng)的具體情況，在多層的數(shù)據(jù)流圖中 選擇 一個(gè) 適當(dāng)層次的數(shù)據(jù)流圖 ，讓這組圖中每一部分對(duì)應(yīng)一個(gè)局部應(yīng)用，然后以這一層次的數(shù)據(jù)流圖為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)分 ER圖。 ? 通常以中層數(shù)據(jù)流圖作為設(shè)計(jì)分 ER圖的依據(jù)。原因： ? 高層數(shù)據(jù)流圖只能反映系統(tǒng)的概貌 ? 中層數(shù)據(jù)流圖能較好地反映系統(tǒng)中各局部應(yīng)用的子系統(tǒng)組成 ? 低層數(shù)據(jù)流圖過細(xì) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 實(shí)例 :某工廠的信息管理系統(tǒng) 物資管理子系統(tǒng) 銷售管理子系統(tǒng) 人事管理子系統(tǒng) 設(shè)計(jì) ER圖的出發(fā)點(diǎn) …… …… … 圖 設(shè)計(jì)分 ER圖的出發(fā)點(diǎn) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) ⒉ 逐一設(shè)計(jì)分 ER圖 ? 任務(wù) ——標(biāo)定局部應(yīng)用中的實(shí)體、屬性、碼，實(shí)體間的聯(lián)系 將各局部應(yīng)用涉及的數(shù)據(jù)分別從數(shù)據(jù)字典中抽取出來，參照數(shù)據(jù)流圖，標(biāo)定各局部應(yīng)用中的實(shí)體、實(shí)體的屬性、標(biāo)識(shí)實(shí)體的碼，確定實(shí)體之間的聯(lián)系及其類型（ 1:1， 1:n， m:n） ? 如何抽象實(shí)體和屬性 實(shí)體： 現(xiàn)實(shí)世界中一組具有某些共同特性和行為的對(duì)象就可以抽象為一個(gè)實(shí)體。對(duì)象和實(shí)體之間是“ is member of的關(guān)系。 例：在學(xué)校環(huán)境中，可把張三、李四等對(duì)象抽象為學(xué)生實(shí)體。 屬性： 對(duì)象類型的組成成分可以抽象為實(shí)體的屬性。組成成分與對(duì)象類型之間是“ is part of的關(guān)系。 例：學(xué)號(hào)、姓名、專業(yè)、年級(jí)等可以抽象為學(xué)生實(shí)體的屬性。其中學(xué)號(hào)為標(biāo)識(shí)學(xué)生實(shí)體的碼 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) ?如何區(qū)分實(shí)體和屬性 ? 實(shí)體與屬性是相對(duì)而言的 。同一事物，在一種應(yīng)用環(huán)境中作為“屬性”，在另一種應(yīng)用環(huán)境中就必須作為“實(shí)體”。 例：學(xué)校中的系，在某種應(yīng)用環(huán)境中，它只是作為“學(xué)生”實(shí)體的一個(gè)屬性，表明一個(gè)學(xué)生屬于哪個(gè)系；而在另一種環(huán)境中，由于需要考慮一個(gè)系的系主任、教師人數(shù)、學(xué)生人數(shù)、辦公地點(diǎn)等，這時(shí)它就需要作為實(shí)體了。 ? 一般原則 。即屬性必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，不能再由另一些屬性組成。 。聯(lián)系只發(fā)生在實(shí)體之間。 ? 符合上述兩條特性的事物一般作為屬性對(duì)待。 ? 為了簡(jiǎn)化 ER圖的處置，現(xiàn)實(shí)世界中的事物凡能夠作為屬性對(duì)待的，應(yīng)盡量作為屬性。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 舉例 例 1：“學(xué)生”由學(xué)號(hào)、姓名等屬性進(jìn)一步描述，根據(jù)準(zhǔn)則１，“學(xué)生”只能作為實(shí)體，不能作為屬性。 例 2：職稱通常作為教師實(shí)體的屬性，但在涉及住房分配時(shí)，由于分房與職稱有關(guān)，也就是說職稱與住房實(shí)體之間有聯(lián)系，根據(jù)準(zhǔn)則２，這時(shí)把職稱作為實(shí)體來處理會(huì)更合適些。 圖 職稱作為一個(gè)實(shí)體 職工 職工號(hào) 姓名 年齡 職稱 職工 職稱 聘任 n 1 職工號(hào) 姓名 性別 年齡 職稱代碼 工資 住房標(biāo)準(zhǔn) 附加福利 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 病人 住院號(hào) 姓名 病房號(hào) 住在 病人 n 1 病房 醫(yī)療 醫(yī)生 住院號(hào) 姓名 m 1 圖 病房作為一個(gè)屬性或?qū)嶓w 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 存放 貨物 n m 倉(cāng)庫(kù) 貨號(hào) 單價(jià) 倉(cāng)庫(kù)號(hào) 面積 貨物 貨號(hào) 單價(jià) 存放倉(cāng)庫(kù)號(hào) 存量 圖 倉(cāng)庫(kù)作為一個(gè)屬性或?qū)嶓w 存放 貨物 n m 倉(cāng)庫(kù) 管理 職工 貨號(hào) 單價(jià) 1 n 倉(cāng)庫(kù)號(hào) 面積 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) ?設(shè)計(jì)分 ER圖的步驟 （ 1） 以數(shù)據(jù)字典為出發(fā)點(diǎn)定義 ER圖。 數(shù)據(jù)字典中的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“數(shù)據(jù)流”和“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”等已是若干屬性的有意義的聚合 （ 2） 按上面給出的準(zhǔn)則進(jìn)行必要的調(diào)整。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 例 :銷售子系統(tǒng)分 ER圖的設(shè)計(jì) 第一層數(shù)據(jù)流圖 (P216 圖 ) 第二層數(shù)據(jù)流圖 (P216 圖 ~圖 ) 存放 顧客 1 n 應(yīng)付帳款 支付 訂單 訂單 ？ ？ 分析數(shù)據(jù)字典整個(gè)系統(tǒng)功能圍繞“訂單”和“應(yīng)收帳款的處理 ,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中訂單、顧客、顧客應(yīng)付帳目用的最多，是許多子功能共享的數(shù)據(jù)，因此先設(shè)計(jì)分 ER的草圖（ P218 圖 ) 逐一設(shè)計(jì)分 ER圖（例） 顧客 接收訂單 已批準(zhǔn)訂單 2 .0 處理訂單 顧客賬目狀況 應(yīng)收賬款 產(chǎn)品描述 訂單細(xì)節(jié) 3 .0 開發(fā)票 訂單記錄本 包裝通知單 結(jié)算數(shù)據(jù) 主管 部門 主管部門 批準(zhǔn) / 不批準(zhǔn) 核對(duì)訂 單數(shù)據(jù) 生產(chǎn) 部門 生產(chǎn)通知單 準(zhǔn)備發(fā)貨細(xì)節(jié) 應(yīng)收賬款 發(fā)票 4 .0 支付過賬 調(diào)整 未付差 額調(diào)整 5 .0 提供應(yīng) 收賬款 應(yīng)收賬款報(bào)表 財(cái)務(wù)費(fèi) 用變動(dòng) 當(dāng)前價(jià)格 訂單數(shù)據(jù) 批準(zhǔn) / 不批準(zhǔn) 圖 7. 18 銷售管理子系統(tǒng)第一層數(shù)據(jù)流圖 逐一設(shè)計(jì)分 ER圖（例） 核對(duì)價(jià)格 產(chǎn)品描述 主管 部門 顧客 訂單數(shù)據(jù) 已核對(duì)價(jià) 格的訂單 1. 2 核對(duì)賬 目狀況 1. 3 批準(zhǔn)訂單 賬目狀況已核對(duì)的訂單 已批準(zhǔn)的訂單 當(dāng)前價(jià)格 應(yīng)收賬款 顧客賬 目狀況 批準(zhǔn) / 不批準(zhǔn) 主管部門 批準(zhǔn) / 不批準(zhǔn) 核對(duì)訂單數(shù)據(jù) 圖 接收訂單 逐一設(shè)計(jì)分 ER圖（例） 圖 處理訂單 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 圖 開發(fā)票 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 圖 支付過賬 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 圖中在訂單實(shí)體與產(chǎn)品實(shí)體之間的問號(hào) “ ？ ” 表示還不能確定這兩個(gè)實(shí)體之間的聯(lián)系類型 。 然后參照第二層數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典中的詳盡描述 ， 遵循前面給出的兩個(gè)準(zhǔn)則 ， 進(jìn)行如下調(diào)整： 訂單應(yīng)作為實(shí)體 零件號(hào) +數(shù)量 + …… 1. 訂單：訂單號(hào) +若干頭信息 +訂單細(xì)節(jié) +… 每張訂單由訂單號(hào)、若干頭信息和訂單細(xì)節(jié)組成。訂單細(xì)節(jié)又有訂貨的零件號(hào)、數(shù)量等來描述。按照準(zhǔn)則（ 2），訂單細(xì)節(jié)就不能作訂單的屬性處理而應(yīng)該上升為實(shí)體。一張訂單可以訂若干產(chǎn)品，所以訂單與訂單細(xì)節(jié)兩個(gè)實(shí)體之間是 1∶ n的聯(lián)系。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 2. 原訂單和產(chǎn)品的聯(lián)系實(shí)際上是訂單細(xì)節(jié)和產(chǎn)品的聯(lián)系 3. 發(fā)票清單是否作為實(shí)體？ 否，因?yàn)樵撔畔⒃趹?yīng)收帳款中體現(xiàn)了 4. 折扣規(guī)則實(shí)體 ——體現(xiàn)各種商品不同數(shù)量的折扣。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 通過調(diào)整得到分 ER圖如下： 支付 顧客 1 n 應(yīng)付帳款 訂貨 訂單 組成 訂單細(xì)節(jié) 參照 2 產(chǎn)品描述 參照 1 折扣規(guī)則 1 n 1 n n n 1 1 圖 銷售子系統(tǒng)的分 ER圖 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 每個(gè)實(shí)體定義的屬性如下； 顧客： {顧客號(hào)，顧客名，地址，電話，信貸狀況，帳目余額 } 訂單： {訂單號(hào)，顧客號(hào)，訂貨項(xiàng)數(shù)，訂貨日期，交貨日期，工種號(hào)，生產(chǎn)地點(diǎn) } 訂單細(xì)則： {訂單號(hào)，細(xì)則號(hào)，零件號(hào)，訂貨數(shù)，金額 } 應(yīng)收帳款： {顧客號(hào)，訂單號(hào)，發(fā)票號(hào)，應(yīng)收金額，支付日期，支付金額，當(dāng)前余額，貨款限額 折扣規(guī)則 ： {產(chǎn)品號(hào)，訂貨量，折扣 } 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 視圖的集成 ? 各個(gè)局部視圖即分 ER圖建立好后，還需要對(duì)它們進(jìn)行合并，集成為一個(gè)整體的數(shù)據(jù)概念結(jié)構(gòu)即總 ER圖。 ? 視圖集成的兩種方式 ? 一次集成（ P219圖 (a)） 一次集成多個(gè)分 ER圖，通常用于局部視圖比較簡(jiǎn)單時(shí)。 ? 逐步集成（ P220圖 (b)） 首先集成兩個(gè)局部視圖（通常是比較關(guān)鍵的兩個(gè)局部視圖）以后每次將一個(gè)新的局部視圖集成進(jìn)來 第 1種方法比較復(fù)雜 ， 做起來難度較大 。 第 2種方法每次只集成兩個(gè)分 ER圖 ， 可以降低復(fù)雜度 。 ? 集成局部 ER圖的步驟 1. 合并 2. 修改與重構(gòu) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 分析 規(guī)范化 理論 集成 視圖 基本 ER 圖 分 ER 圖 修改與重構(gòu) ( 消除不必 要的冗余 ) 初步 ER 圖 合并 ( 消除沖突 ) 圖 視圖的集成 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 一、合并分 ER圖，生成初步 ER圖 ? 各分Ｅ－Ｒ圖存在沖突 ? 各個(gè)局部應(yīng)用所面向的問題不同，并且通常由不同的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以各個(gè)分 ER圖之間必定會(huì)存在許多不一致的地方，稱之為沖突。 ? 合并分 ER圖的主要工作與關(guān)鍵所在：合理消除各分 ER圖的沖突。 ? 沖突的種類 ? 屬性沖突 ? 命名沖突 ? 結(jié)構(gòu)沖突 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) ⒈ 屬性沖突 兩類屬性沖突 ? 屬性域沖突 ：屬性值的類型、取值范圍或取值集合不同。例如：零件號(hào)（ C/N）年齡（ D/N） ? 屬性取值單位沖突： 例如：零件的重量（公斤 /克） ? 屬性沖突的解決方法 通常用討論、協(xié)商等行政手段加以解決。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) ⒉ 命名沖突 ?兩類命名沖突 ? 同名異義 ：不同意義的對(duì)象在不同的局部應(yīng)用中具有相同的名字。 ? 異名同義（一義多名） ：同一意義的對(duì)象在不同的局部應(yīng)用中具有不同的名字 例如：有的部門把科研項(xiàng)目稱項(xiàng)目 有的部門則把科研項(xiàng)目稱課題 ?命名沖突可能發(fā)生在屬性級(jí)、實(shí)體級(jí)、聯(lián)系級(jí)上。其中屬性的命名沖突更為常見。 ?命名沖突的解決方法 通過討論、協(xié)商等行政手段加以解決 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) ⒊ 結(jié)構(gòu)沖突 三類結(jié)構(gòu)沖突 ? 同一對(duì)象在不同應(yīng)用中具有不同的抽象 例，“課程”在某一局部應(yīng)用中被當(dāng)作實(shí)體在另一局部應(yīng)用中則被當(dāng)作屬性 ? 解決方法： 通常是把屬性變換為實(shí)體或把實(shí)體變換為屬性，使同一對(duì)象具有相同的抽象。變換時(shí)要遵循兩個(gè)準(zhǔn)則。 ? 同一實(shí)體在不同局部視圖中所包含的屬性不完全相同，或者屬性的排列次序不完全相同 。 ? 產(chǎn)生原因 ：不同的局部應(yīng)用關(guān)心的是該實(shí)體的不同側(cè)面。 ? 解決方法： 使該實(shí)體的屬性取各分 ER圖中屬性的并集，再適當(dāng)設(shè)計(jì)屬性的次序。 ? 實(shí)體之間的聯(lián)系在不同局部視圖中呈現(xiàn)不同的類型 ? 解決方法：根據(jù)應(yīng)用語義對(duì)實(shí)體聯(lián)系的類型進(jìn)行綜合或調(diào)整。(P221圖 ) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 例如 : 產(chǎn)品 構(gòu)成 零件 n m 數(shù)量 產(chǎn)品 數(shù)量 零件 供應(yīng) n m 供應(yīng)商 p (E R )1 (E R )2 產(chǎn)品 構(gòu)成 零件 n m 供應(yīng) n m 供應(yīng)商 p 數(shù)量 1 數(shù)量 2 (E R )1 2 圖 8. 1 9 合并兩個(gè)分 E R 圖圖 合并兩個(gè)分 ER圖的綜合 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 二、消除不必要的冗余，設(shè)計(jì)基本 ER圖 1 ．冗余 所謂冗余的數(shù)據(jù)是指可由基本數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，冗余的聯(lián)系是指可由其他聯(lián)系導(dǎo)出的聯(lián)系。 合并 解決沖突 初步 ER圖 分 ER圖 可能存在冗余的數(shù)據(jù) 和冗余的實(shí)體間聯(lián)系 基本 ER圖 消除不必要的冗余 ? 冗余數(shù)據(jù)和冗余聯(lián)系容易破壞數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性，給數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)增加困難 ? 并不是所有的冗余數(shù)據(jù)與冗余聯(lián)系都必須加以消除，有時(shí)為了提高某些應(yīng)用的效率，不得不以冗余信息作為代價(jià)。 ? 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)時(shí)，哪些冗余信息必須消除，哪些冗余信息允許存在，需要根據(jù)用戶的整體需求來確定。 ? 消除不必要的冗余后的初步 ER圖稱為基本 ER圖。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 2．消除冗余的方法 1) 分析方法 ? 以數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖為依據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)字典中關(guān)于數(shù)據(jù)項(xiàng)之間邏輯關(guān)系的說明來消除冗余。 ? 如果是為了提高效率，人為地保留了一些冗余數(shù)據(jù)，則應(yīng)把數(shù)據(jù)字典中數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的說明作為完整性約束條件。 ? 一種更好的方法是把冗余數(shù)據(jù)定義在視圖中。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 圖 消除冗余 消除不必要的冗余 冗