SQL Server資料庫學習筆記-概念資料模型

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    概念資料模型(Conceptual Data Model)也稱為資訊模型。它是對客觀事物及其聯絡的抽象，用於資訊世界的建模，是現實世界到資訊世界的第一層抽象，是資料庫設計人員進行資料庫設計的有力工具。概念資料模型擺脫了電腦系統及資料庫管理系統的具體技術問題，集中精力分析資料及資料之間的聯絡等，與具體資料庫管理系統無關。概念資料模型必須轉換成邏輯資料模型，才能在資料庫管理系統中實現。它強調其語義表達能力，即能夠較方便、直接地表達應用中的各種語義只是。這類模型概念簡單、清晰、易於被使用者理解，是資料庫設計人員和使用者之間進行交流的語言。

    Pter Pin-Shan Chen在1976年提出的實體-聯絡的方法，簡稱E-R模型(Entity-Relationship Model)，是最為著名的一種概念性模型的表示方法。該方法用E-R圖來描述現實世界的概念性模型。E-R模型能夠清楚地表達被描述對象的語義，用圖形化方式描述資料及其之間的關係，簡單、容易理解掌握、且易被轉換成關係資料模型。

    為了適應新的應用需求，在基本E-R模型的基礎上又提出了擴充實體聯絡模型(Extend entity-Relationship Model)，簡稱為“EER模型”。這種模型能表示更多的語義，擴充了子類型的概念，為物件導向的資料庫設計提供了郵箱工具。

1. 概念性模型的基本概念

  實體(Entity)

    客觀存在並可相互區分的事務稱為實體。實體可以是具體的人、事和物，也可以是抽象的概念或聯絡。例如，學生是一個實體。

  屬性(Attribute)

    實體所具有的若干特徵稱為屬性，其中每一個特徵就稱為實體的一個屬性。屬性必須相對實體而存在。例如，學生實體可以由學好、姓名、性別、出生年份、所屬院系、入學年份等屬性群組成(20140505，張珊，女，1992，電腦系，2014)，這些屬性群組合起來表徵了某一個學生。

  碼(Key)

    唯一標識實體的屬性集稱為碼。例如，學號是學生實體的碼。

  域(Domain)

    屬性的取值範圍稱為該屬性的域。例如，學號的域為6位整數，姓名的域為字串集合，年齡的域為小於28的整數，性別的域為(男，女)。

  實體型(Entity Type)    實體型由實體名稱和屬性名稱集合組成的形式來抽象和刻畫同一類實體。例如，學生(學號，姓名，性別，出生年份，所屬院系)就是一個實體型。

  實體集(Entity Set)

    同一類型實體的集合稱為實體集。例如，全體學生就是一個實體集。

  聯絡(Relationship)

    現實世界中事物之間的聯絡在概念性模型中必然要加以反映。一般存在兩類聯絡：一是實體內部聯絡，通常是指實體的各屬性之間的聯絡；二是實體之間的聯絡，通常是指不同實體之間的聯絡。

2. 聯絡

    兩個實體型之間的聯絡稱為二元聯絡，是現實世界大量存在的聯絡，可以分為3類。

(1) 一對一(1:1)聯絡

    實體集A只和實體集B有關係，同樣實體B只和實體A有關係，記為1:1,。例如，一個學校只有一個正校長，而一個校長只在一個學校任職，則學校與校長之間具有一對一聯絡。

(2)一對多或多對一聯絡

    實體集A在實體集B中對應多個實體，B中每個實體對應A中的一個實體，記為1：n。反之亦然，記為n：1。例如，一個專業中有若干名學生，而每個學生只在一個專業中學習，則專業與學生之間具有一對多的聯絡。

(3)多對多(m:n)聯絡

    實體集A在實體集B中對應多個實體，反之B中每個實體對應A中的多個實體，記為m:n。例如，一個教師可以有很多學生，一個學生也可以有多個老師，則教師與學生之間具有多對多的聯絡。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    實際上，一對一聯絡是一對多聯絡的特例，而一對多聯絡有事多對多聯絡的特例。

    一般情況下，3個以上的實體型之間也存在著一對一、一對多、多對多的聯絡，稱為多元聯絡。例如，對於課程、教師與參考書3個實體型，如果一門課程可以有若干個教師講授，使用若干本參考書，而每一個教師之講授一門課程，每一本參考書只供一門課程使用，則課程與教書、參考書之間的聯絡是一對多的。

    同一個實體集內的各個實體之間也可以存在一對一、一對多、多對多的聯絡，稱為一元聯絡。例如，職工實體集內部具有領導和被領導的聯絡，即某一職工(幹部)領導若干名職工，而一個職工僅被另外一個職工直接領導。因此是一對多的聯絡。

 

3. 概念性模型的表示方法

    概念性模型的表示方法很多，其中最著名也是最常用的標記法是E-R方法，也稱為E-R模型。它用E-R圖來描述現實世界的概念性模型。E-R圖的主要成分是實體型、屬性和聯絡。

(1)實體型：用矩形表示，矩形框內寫明實體名。

(2)屬性：用橢圓形表示，並用無向邊把實體與屬性串連起來。

(3)聯絡：用菱形表示，菱形框內寫明聯絡名，並用無向邊分別把菱形與有關實體相串連，在無向邊旁標上聯絡的類型(1:1,1:n或m:n)。需要注意的是，如果一個聯絡具有屬性，則這些屬性也要用無向邊與該聯絡串連起來。

   例如，學校中有一個校長和若干個班級，每個班級有若干個教師和學生，每個教師教授許多學生，每個學生都有學號、姓名、性別、班級、入學時間屬性。

   需要說明的是，E-R圖的繪製有兩種方法：整合法和分離法。整合法是將一個系統的所有實體、實體屬性，實體與實體之間的聯絡全部畫在一個圖上，形成一個完整的E-R圖。這種畫法適合描述規模不大的資料庫系統，圖2-5所示即是整合法繪製的E-R圖。分離法是先分別畫各個實體及其屬性圖，然後再畫實體間聯絡圖，這種畫法適合描述規模較大的資料庫系統。

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