任务2-3概念结构设计（课件）-《数据库应用技术-SQL Server》同步教学（人民邮电版）

设计数据库 任务2-1 数据库设计概述 目录 Contents 任务2-2 需求分析 任务2-3 概念结构设计 任务2-4 逻辑结构设计 任务2-5 数据库的物理设计 任务2-6 数据库的实施、运行和维护 任务2-7 案例：设计学生信息管理数据库 2 任务2-3概念结构设计 PART 3 任务 assignments （一）概念结构设计的方法和步骤 （二）局部E-R图设计 （三）全局E-R图设计 4 概念结构设计 任务2-3 任务1-1 数据处理 （一）概念结构设计的方法和步骤 1．概念结构设计的方法 概念结构设计的方法通常有以下4种。 （1）自顶向下。首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化。 （2）自底向上。首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念结构。 （3）逐步扩张。首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充，以滚雪球的方式逐步生成其他概念结构，直至总体概念结构。 （4）混合策略。将自顶向下和自底向上的方法相结合，用自顶向下策略设计一个全局概念结构的框架，以它为框架自底向上设计各局部概念结构。 概念结构设计 任务2-3 其中最常采用的策略是混合策略，即自顶向下进行需求分析，然后自底向上设计概念结构，其方法如图2.2所示。 图2.2 自顶向下需求分析与自底向上概念结构设计 6 概念结构设计 任务2-3 任务1-1 数据处理 2．概念结构设计的步骤 按照图2.2所示的自顶向下需求分析与自底向上概念结构设计的方法，概念结构设计可分为以下两步。 （1）进行数据抽象，设计局部E-R图。 （2）集成各局部E-R图，形成全局E-R图，其步骤如图2.3所示。 概念结构设计 任务2-3 图2.3 概念结构设计的步骤 概念结构设计 任务2-3 任务1-1 数据处理 （二）局部E-R图设计 设计局部E-R图首先需要根据系统的具体情况，在多层的数据流图中选择一组适当层次的数据流图，让这组图中的每一部分对应一个局部应用，然后以这一层次的数据流图为出发点，设计分E-R图。将各局部应用涉及的数据分别从数据字典中抽取出来，参照数据流图，确定各局部应用中的实体、实体的属性、标识实体的码、实体之间的联系及其类型（1∶1，1∶n，m∶n）。 实际上，实体和属性是相对而言的。同一事物在一种应用环境中作为“属性”，在另一种应用环境中就有可能作为“实体”。 概念结构设计 任务2-3 任务1-1 数据处理 例如，如图2.4所示，大学中的“系”在某种应用环境中，只是作为“学生”实体的一个属性，表明一个学生属于哪个系；而在另一种环境中，由于需要考虑一个系的系主任、教师人数、学生人数、办公地点等，所以它需要作为实体。 概念结构设计 任务2-3 任务1-1 数据处理 因此，要区分同一事物在不同的应用环境中作为“属性”还是作为“实体”，应当遵循两条基本准则。 （1）属性不能再具有需要描述的性质，即属性必须是不可分的数据项，不能再由另一些属性组成。 （2）属性不能与其他实体具有联系。联系只发生在实体之间。 符合上述两条特性的事物一般作为属性对待。为了简化E-R图的处理，现实世界中的事物凡是能够作为属性对待的，都应尽量作为属性。 概念结构设计 任务2-3 任务1-1 数据处理 【例2.1】 设有如下实体。 学生：学号、系名称、姓名、性别、年龄、选修课程名、平均成绩 课程：编号、课程名、开课单位、任课教师号 教师：教师号、姓名、性别、职称、讲授课程编号 单位：单位名称、电话、教师号、教师姓名 上述实体中存在如下联系。 ① 一个学生可选修多门课程，一门课程可由多个学生选修。 ② 一个教师可讲授多门课程，一门课程可由多个教师讲授。 ③ 一个系可有多个教师，一个教师只能属于一个系。 根据上述约定，可以得到学生选课局部E-R图和教师授课局部E-R图分别如图2.5和图2.6所 概念结构设计 任务2-3 概念结构设计 任务2-3 概念结构设计 任务2-3 任务1-1 数据处理 （三）全局E-R图设计 1．局部E-R图的集成方法 各个局部E-R图建立好后，还需要将它们合并集成为一个整体的概念数据结构，即全局E-R图。局部E-R图的集成有两种方法。 （1）多元集成法，也叫作一次集成法，是指一次性将多个局部E-R图合并为一个全局E-R图，如图2.7（a）所示。 （2）二元集成法，也叫作逐步集成法，首先集成两个重要的局部E-R图，然后用累加的方法逐步将一个新的E-R图集成进来，如图2.7（b）所示。 概念结构设计 任务2-3 概念结构设计 任务2-3 任务1-1 数据处理 2．局部E-R图集成的步骤 在实际应用中，可以根据系统复杂度选择这两种方案。如果局部E-R图比较简单，可以采用一次集成法。一般情况下，采用逐步集成法，即每次只综合两个图，这