數(shù)據(jù)庫設(shè)計理論及應(yīng)用（4）——概念結(jié)構(gòu)設(shè)計

作者：最后一只恐龍 發(fā)表時間：

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該系列計劃包括5部分：完整性約束理論及應(yīng)用、范式理論及應(yīng)用、需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計。本文是第四部分，介紹概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容，包括分E-R的設(shè)計、分E-R圖的集成、以及基本E-R圖的設(shè)計。

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1．概念模型

概念模型是現(xiàn)實世界到機器世界的一個中間層次，在這個層次中，使用接近計算機存儲的方式表示數(shù)據(jù)，同時又不涉及具體的DBMS。做出概念模型后，再轉(zhuǎn)換為具體的DBMS（如SQL Server或Oracle）下的模型，就成為邏輯模型。

概念模型中包括實體、屬性、碼、域、聯(lián)系等概念，在本系列文章的第一部分已作說明，下面再介紹其它幾個概念。

1.1 兩個實體型間的聯(lián)系

（1）一對一聯(lián)系：實體集A中的每一個實體，實體集B中至多有一個實體與之有聯(lián)系，反之亦然，則稱實體集A與B具有一對一聯(lián)系，記為1：1。如班級與班長的聯(lián)系，一個班只有一個班長，一個班長也只能在一個班級中任職。

（2）一對多聯(lián)系：實體集A中的每一個實體，實體集B中有n(n≥0)個實體與之有聯(lián)系；而實體B中的每一個實體，實體A中至多有一個與之有聯(lián)系，則稱實體集A與B具有一對多聯(lián)系，記為1：n。如班級與學(xué)生的聯(lián)系，一個班有多個學(xué)生，一個學(xué)生只能在一個班級學(xué)習。

（3）多對多聯(lián)系：實體集A中的每一個實體，實體集B中有n(n≥0)個實體與之有聯(lián)系；而實體B中的每一個實體，實體A中有m(m≥0)個與之有聯(lián)系，則稱實體集A與B具有多對多聯(lián)系，記為m：n。如教師與學(xué)生的聯(lián)系，一個教師可以教多名學(xué)生，一名學(xué)生也可以上多位老師的課。

1.2 其它類型的聯(lián)系

兩個以上實體集之間也存在1：1、1：n、m：n的聯(lián)系。如教師、課程、參考書的聯(lián)系。注意把這三個實體之間的聯(lián)系與兩兩直接的多個聯(lián)系區(qū)分開來。

同一個實體集的各實體之間也存在1：1、1：n、m：n的聯(lián)系。如職工和職工之間有直接領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)系。

1.3 概念模型的一種表示方法：實體-聯(lián)系方法

概念模型最著名的方法就是P.P.S.Chen于1976年提出的實體-聯(lián)系方法，也就是E-R圖方法了。E-R圖的表示方法：

(1) 實體型：用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實體名。

(2) 屬性：用橢圓表示，并用無向邊與相應(yīng)實體連接起來。

(3) 聯(lián)系：用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實體連接起來，同時在無向邊上標明關(guān)系的類型。

一般E-R圖的構(gòu)造過程是：

（1）?????? 根據(jù)局部應(yīng)用的數(shù)據(jù)流圖，設(shè)計分E-R圖。

（2）?????? 將各局部應(yīng)用的分E-R圖合并起來，消除沖突，形成初步E-R圖。

（3）?????? 消除初步E-R圖中的冗余，構(gòu)造基本E-R圖。

下面討論上篇文章介紹的工廠管理信息系統(tǒng)的E-R圖構(gòu)造方法。先看一下銷售子系統(tǒng)的分E-R圖。

2．銷售子系統(tǒng)的分E-R圖

2.1 存儲實體

根據(jù)上節(jié)所畫的數(shù)據(jù)流圖，我們發(fā)現(xiàn)了如下幾個數(shù)據(jù)存儲：應(yīng)收帳款、訂單（訂單記錄本）、產(chǎn)品（產(chǎn)品描述）、待完成訂單、發(fā)票主清單、發(fā)票記錄本。我們對這幾個存儲對象進行分析，明確以下幾點：

（1）待完成訂單：因為訂單完成后開發(fā)票，因此沒有發(fā)票號的訂單就可以認為是待完成訂單，因此這個實體雖然對用戶來講是必須的，但在設(shè)計中沒有必要單獨存儲。

（2）發(fā)票主清單和發(fā)票記錄本：這個數(shù)據(jù)存儲對應(yīng)手工憑證，發(fā)票上的信息在開發(fā)票時已存入應(yīng)收帳款，因此沒有必要再存儲。

這樣，需要存儲的實體只剩下應(yīng)收帳款、訂單、產(chǎn)品描述3個。

2.2 角色

數(shù)據(jù)流圖中涉及3個角色：顧客、主管部門、生產(chǎn)部門。主管部門和生產(chǎn)部門是實際操作該應(yīng)用系統(tǒng)的角色，擁有不同權(quán)限，這兩個角色要到權(quán)限管理子系統(tǒng)中設(shè)計。

顧客不是操作系統(tǒng)的角色，而是由系統(tǒng)管理的對象，應(yīng)收帳款和訂單都與顧客有聯(lián)系，因此必須在E-R圖中體現(xiàn)。

這樣，需要存儲的實體又增加了一個：顧客。

2.3 分E-R圖

根據(jù)以上4個實體，我們畫出分E-R圖的框架。（記得Microsoft Visio Enterprise Architect 版上有E-R圖設(shè)計的，但現(xiàn)在用的是Microsoft Office Visio 2003版，直接就是邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計的模型圖了，因此沒有用Visio畫。）

圖2.1 銷售子系統(tǒng)分E-R圖架構(gòu)

顧客

產(chǎn)品

支付

訂貨

訂單

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應(yīng)收帳款

1

n

1

n

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