【文章內(nèi)容簡介】 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)字典描述了整個系統(tǒng)。 ? 設(shè)計分 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 適當層次的數(shù)據(jù)流圖 ，讓這組圖中每一部分對應(yīng)一個局部應(yīng)用，然后以這一層次的數(shù)據(jù)流圖為出發(fā)點，設(shè)計分 ER圖。 ? 通常以中層數(shù)據(jù)流圖作為設(shè)計分 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 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 實例 :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 ER圖的出發(fā)點 …… …… … 圖 設(shè)計分 ER圖的出發(fā)點 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 ⒉ 逐一設(shè)計分 ER圖 ? 任務(wù) ——標定局部應(yīng)用中的實體、屬性、碼，實體間的聯(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，標定各局部應(yīng)用中的實體、實體的屬性、標識實體的碼，確定實體之間的聯(lián)系及其類型（ 1:1， 1:n， m:n） ? 如何抽象實體和屬性 實體： 現(xiàn)實世界中一組具有某些共同特性和行為的對象就可以抽象為一個實體。對象和實體之間是“ is member of的關(guān)系。 例：在學校環(huán)境中，可把張三、李四等對象抽象為學生實體。 屬性： 對象類型的組成成分可以抽象為實體的屬性。組成成分與對象類型之間是“ is part of的關(guān)系。 例：學號、姓名、專業(yè)、年級等可以抽象為學生實體的屬性。其中學號為標識學生實體的碼 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 ?如何區(qū)分實體和屬性 ? 實體與屬性是相對而言的 。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“實體”。 例：學校中的系，在某種應(yīng)用環(huán)境中，它只是作為“學生”實體的一個屬性，表明一個學生屬于哪個系；而在另一種環(huán)境中，由于需要考慮一個系的系主任、教師人數(shù)、學生人數(shù)、辦公地點等，這時它就需要作為實體了。 ? 一般原則 。即屬性必須是不可分的數(shù)據(jù)項，不能再由另一些屬性組成。 。聯(lián)系只發(fā)生在實體之間。 ? 符合上述兩條特性的事物一般作為屬性對待。 ? 為了簡化 ER圖的處置，現(xiàn)實世界中的事物凡能夠作為屬性對待的，應(yīng)盡量作為屬性。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 舉例 例 1：“學生”由學號、姓名等屬性進一步描述，根據(jù)準則１，“學生”只能作為實體，不能作為屬性。 例 2：職稱通常作為教師實體的屬性，但在涉及住房分配時，由于分房與職稱有關(guān)，也就是說職稱與住房實體之間有聯(lián)系，根據(jù)準則２，這時把職稱作為實體來處理會更合適些。 圖 職稱作為一個實體 職工 職工號 姓名 年齡 職稱 職工 職稱 聘任 n 1 職工號 姓名 性別 年齡 職稱代碼 工資 住房標準 附加福利 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 病人 住院號 姓名 病房號 住在 病人 n 1 病房 醫(yī)療 醫(yī)生 住院號 姓名 m 1 圖 病房作為一個屬性或?qū)嶓w 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 存放 貨物 n m 倉庫 貨號 單價 倉庫號 面積 貨物 貨號 單價 存放倉庫號 存量 圖 倉庫作為一個屬性或?qū)嶓w 存放 貨物 n m 倉庫 管理 職工 貨號 單價 1 n 倉庫號 面積 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 ?設(shè)計分 ER圖的步驟 （ 1） 以數(shù)據(jù)字典為出發(fā)點定義 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”等已是若干屬性的有意義的聚合 （ 2） 按上面給出的準則進行必要的調(diào)整。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 例 :銷售子系統(tǒng)分 ER圖的設(shè)計 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)計分 ER的草圖（ P218 圖 ) 逐一設(shè)計分 ER圖（例） 顧客 接收訂單 已批準訂單 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 / 不批準 核對訂 單數(shù)據(jù) 生產(chǎn) 部門 生產(chǎn)通知單 準備發(fā)貨細節(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)收賬款報表 財務(wù)費 用變動 當前價格 訂單數(shù)據(jù) 批準 / 不批準 圖 7. 18 銷售管理子系統(tǒng)第一層數(shù)據(jù)流圖 逐一設(shè)計分 ER圖（例） 核對價格 產(chǎn)品描述 主管 部門 顧客 訂單數(shù)據(jù) 已核對價 格的訂單 1. 2 核對賬 目狀況 1. 3 批準訂單 賬目狀況已核對的訂單 已批準的訂單 當前價格 應(yīng)收賬款 顧客賬 目狀況 批準 / 不批準 主管部門 批準 / 不批準 核對訂單數(shù)據(jù) 圖 接收訂單 逐一設(shè)計分 ER圖（例） 圖 處理訂單 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 圖 開發(fā)票 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 圖 支付過賬 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 圖中在訂單實體與產(chǎn)品實體之間的問號 “ ？ ” 表示還不能確定這兩個實體之間的聯(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準則 ， 進行如下調(diào)整： 訂單應(yīng)作為實體 零件號 +數(shù)量 + …… 1. 訂單：訂單號 +若干頭信息 +訂單細節(jié) +… 每張訂單由訂單號、若干頭信息和訂單細節(jié)組成。訂單細節(jié)又有訂貨的零件號、數(shù)量等來描述。按照準則（ 2），訂單細節(jié)就不能作訂單的屬性處理而應(yīng)該上升為實體。一張訂單可以訂若干產(chǎn)品，所以訂單與訂單細節(jié)兩個實體之間是 1∶ n的聯(lián)系。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 2. 原訂單和產(chǎn)品的聯(lián)系實際上是訂單細節(jié)和產(chǎn)品的聯(lián)系 3. 發(fā)票清單是否作為實體？ 否，因為該信息在應(yīng)收帳款中體現(xiàn)了 4. 折扣規(guī)則實體 ——體現(xiàn)各種商品不同數(shù)量的折扣。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 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)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 每個實體定義的屬性如下； 顧客： {顧客號，顧客名，地址，電話，信貸狀況，帳目余額 } 訂單： {訂單號，顧客號，訂貨項數(shù)，訂貨日期，交貨日期，工種號，生產(chǎn)地點 } 訂單細則： {訂單號，細則號，零件號，訂貨數(shù)，金額 } 應(yīng)收帳款： {顧客號，訂單號，發(fā)票號，應(yīng)收金額，支付日期，支付金額，當前余額，貨款限額 折扣規(guī)則 ： {產(chǎn)品號，訂貨量，折扣 } 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 視圖的集成 ? 各個局部視圖即分 ER圖建立好后，還需要對它們進行合并，集成為一個整體的數(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)） 一次集成多個分 ER圖，通常用于局部視圖比較簡單時。 ? 逐步集成（ P220圖 (b)） 首先集成兩個局部視圖（通常是比較關(guān)鍵的兩個局部視圖）以后每次將一個新的局部視圖集成進來 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)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 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)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 一、合并分 ER圖，生成初步 ER圖 ? 各分Ｅ－Ｒ圖存在沖突 ? 各個局部應(yīng)用所面向的問題不同，并且通常由不同的設(shè)計人員進行設(shè)計，所以各個分 ER圖之間必定會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)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 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（ 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)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 ⒉ 命名沖突 ?兩類命名沖突 ? 同名異義 ：不同意義的對象在不同的局部應(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：有的部門把科研項目稱項目 有的部門則把科研項目稱課題 ?命名沖突可能發(fā)生在屬性級、實體級、聯(lián)系級上。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)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 ⒊ 結(jié)構(gòu)沖突 三類結(jié)構(gòu)沖突 ? 同一對象在不同應(yīng)用中具有不同的抽象 例，“課程”在某一局部應(yīng)用中被當作實體在另一局部應(yīng)用中則被當作屬性 ? 解決方法： 通常是把屬性變換為實體或把實體變換為屬性，使同一對象具有相同的抽象。變換時要遵循兩個準則。 ? 同一實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)心的是該實體的不同側(cè)面。 ? 解決方法： 使該實體的屬性取各分 ER圖中屬性的并集，再適當設(shè)計屬性的次序。 ? 實體之間的聯(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)用語義對實體聯(lián)系的類型進行綜合或調(diào)整。(P221圖 ) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 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 合并兩個分 E R 圖圖 合并兩個分 ER圖的綜合 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 二、消除不必要的冗余，設(shè)計基本 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)庫的完整性，給數(shù)據(jù)庫維護增加困難 ? 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，有時為了提高某些應(yīng)用的效率，不得不以冗余信息作為代價。 ? 設(shè)計數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)時，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)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 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)庫系統(tǒng)概論 第七章 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 圖 消除冗余 消除不必要的冗余 冗