關系型數據庫設計——E-R圖


一、數據管理技術的三個發展階段:

1)人工管理階段(20世紀50年代中期) 特點:數據不保存;應用程序管理數據;數據不共享;數據沒有獨立性;

2)文件系統階段(20世紀50年代后—60年代)特點:數據以文件形式長期保存;文件系統管理數據;數據共享性差、冗余度大;數據獨立性差;

3)數據庫系統階段(20世紀60年代—現在)特點:數據結構化;數據由DBMS統一管理與控制;數據共享性高、冗余度低;數據獨立性高;

二、數據庫管理系統的功能:

1)數據定義功能:由DBMS提供的數據定義語言(Data Definition Language,DDL)定義數據庫中的數據對象。

2)數據操縱功能:由DBMS提供的數據操縱語言(Data Manipulation Language,DML)實現對數據庫的查詢、插入、刪除和修改;

3)數據控制功能:由DBMS提供的數據控制語言(Data Control Language,DCL)實現數據保護和事務管理的功能,包括完整性、安全性、並發控制和數據庫恢復;

4)數據庫的建立與維護功能

三、概念模型(也稱信息模型)——E-R圖(Entity-Relationship Diagram)

概念結構設計即對現實世界進行抽象描述,在需求分析所得數據流圖和數據字典的基礎上,為計算機存儲做准備;概念結構設計的內容即建立概念模型;描述概念模型最常用方法是E-R圖或UML圖方法。

主要概念

實體(Entity):客觀存在的各類事物;

屬性(Attribute):實體所具有的特性;

聯系(Relationship):不同實體集中實體之間的聯系,也可以是同一實體集中實體間的聯系;

聯系的種類:1:1聯系;1:N聯系;M:N聯系

 

用E-R圖建立概念模型

局部的E-R圖又稱為局部視圖,將多個局部視圖E-R圖合並成一張完整的E-R圖的過程稱為視圖集成。視圖集成過程中可以解決沖突和消除冗余

分E-R圖之間的三類沖突

1)屬性沖突

2)命名沖突

3)結構沖突:同一實體在不同的分E-R圖中有不同的屬性,同一對象在某一分E-R圖中被抽象為實體而在另一分E-R圖中又被抽象為屬性,需要統一;

 

四、邏輯結構設計——E-R圖向關系模型的轉換

1)一個實體轉換為一個關系模式;

實體的屬性——>關系的屬性

實體標識符——>關系的碼

2)聯系的轉換

1:1聯系——與任意一端對應的關系模式和並;

1:n聯系——與n端對應的關系模式合並;

 m:n聯系——一個獨立的關系模式

五、關系模式的優化

從以下幾方面:

1)關系模式規范化

2)對關系模式進行必要的合並

3)進行合理的分解,包括水平分解、垂直分解

六、關系模式的存取方法選擇

DBMS常用存取方法:

1)索引方法,目前主要是B+樹索引方法

2)聚簇(cluster)方法

3)Hash方法

七、SQL數據庫的三級結構/兩級映像

三級模式體系結構:

兩級映像:

外模式/模式映像

模式/內模式映像

1)數據的邏輯獨立性

應用程序(外模式)與數據庫的邏輯結構(模式)是相互獨立的,即數據的邏輯結構發生改變,應用程序不用變。

2)數據的物理獨立性

應用程序(外模式)與存儲在磁盤上的數據庫文件中的存儲結構(內模式)是相互獨立的,即數據文件的組織方式改變不需要修改應用程序。

注:數據庫的存儲結構有哪些?

 

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