概念数据模型设计讲解
数据库设计 概念模型

数据库设计概念模型
数据库设计的概念模型是指在进行数据库设计之前,通过需求分析和数据分析,将现实世界中的实体、属性、关系和约束等抽象成一种表示方式,用于描述和体现问题领域的关键概念和关系,并形成一个高层次的逻辑模型。
概念模型的主要目的是确保设计的数据库能够满足用户的需求,并能够正确地反映问题领域的本质特征。
它通常是以实体-属
性-关系(Entity-Attribute-Relationship,EAR)模型为基础,
通过实体、属性和关系之间的联系来描述问题领域的各个方面。
在概念模型中,实体代表问题领域中的具体对象或概念,属性代表实体拥有的特征或属性,关系是实体之间的相互关系和依赖。
此外,还可以通过实体类型、属性类型、关系类型等概念来对模型进行进一步的细化和约束。
概念模型通常以图形化方式进行表示,常用的图形符号包括实体框(表示实体)、属性(表示实体的特征)、关系线(表示实体之间的关系)等。
通过这些图形符号,可以清晰地描述问题领域的实体、属性和关系,并能够形成一个简洁而有效的数据库设计方案。
总之,概念模型是数据库设计的重要基础,它通过对问题领域的抽象和建模,帮助设计人员理清问题领域的关键概念和关系,并为后续的逻辑设计和物理设计提供指导和支持。
数据模型设计 基础知识

数据模型设计基础知识-概述说明以及解释1.引言1.1 概述数据模型设计是指按照一定的规则和原则对数据进行组织和描述的过程,是数据库设计的基础工作。
数据模型设计涉及到数据的结构、关系、约束条件等内容,在数据库系统中扮演着非常重要的角色。
正确的数据模型设计可以保证数据库系统的高效性、可靠性和安全性,为业务运作提供坚实的基础支撑。
在数据模型设计中,需要考虑到数据的组织方式、数据之间的关系以及对数据的操作和管理。
不同的数据模型设计方法可以应用于不同的应用场景,因此对数据模型设计的理解和应用是非常重要的。
本文将从数据模型的基本概念入手,介绍常见的数据模型类型和设计原则,以及对数据模型设计在实际应用中的重要性和展望未来的发展趋势。
希望通过本文的介绍,读者能够对数据模型设计有更深入的理解,并能够在实际工作中灵活运用相关知识,为数据管理和应用提供更好的支持。
1.2 文章结构文章结构本文将分为三个部分来讨论数据模型设计的基础知识。
首先,引言部分将介绍本文的概述,文章结构和目的。
其次,正文部分将详细讨论数据模型的概念,常见数据模型类型以及数据模型设计的原则。
最后,结论部分将总结数据模型设计的重要性,应用和展望未来数据模型设计的发展。
通过这样的结构,读者可以系统地了解和学习数据模型设计的基础知识。
文章1.3 目的:本篇文章的目的是为读者提供关于数据模型设计的基础知识,包括数据模型的概念、常见类型和设计原则。
通过本文的阐述,读者将能够了解数据模型设计的重要性,以及如何应用数据模型设计的原则和方法进行实际的数据建模工作。
此外,本文还将展望未来数据模型设计的发展方向,为读者提供对数据模型设计领域的整体认识,帮助其更好地理解和应用数据模型设计相关的知识。
2.正文2.1 数据模型概念数据模型是描述数据、数据关系、数据操作和数据约束的概念工具或技术。
数据模型用于帮助我们理解数据的结构,组织和处理方式,并为数据库设计和应用程序开发提供指导。
数据模型基本概念及建模方法论

数据模型基本概念及建模方法论数据模型是数据库设计过程中的关键步骤,它用于描述现实世界中的实体、属性和关系,这些内容会被转化为关系型数据库的表结构。
数据模型包含了数据的逻辑结构和组织方式,并通过建模方法论来指导我们进行数据的抽象和设计。
本文将介绍数据模型的基本概念以及常用的建模方法论。
1.数据模型的基本概念1.1 实体(Entity):在现实世界中可以独立存在并具有唯一标识的事物。
实体可以是具体的,如一个人、一辆车,也可以是抽象的,如一个订单,一个公司。
1.2 属性(Attribute):实体具有的特征或者性质,用于描述实体的一些方面。
属性可以是简单的,如一个人的姓名、性别,也可以是复杂的,如一个产品的描述、详细内容。
2.1实体-关系模型(E-R模型):E-R模型是最基本也是最常用的数据模型之一,它通过实体、属性和关系来描述现实世界中的实体和它们之间的关系。
E-R模型的核心是实体和实体之间的关系,实体通过属性来描述实体的特征。
2.2属性-关系模型(A-R模型):A-R模型是对E-R模型的扩展和补充,它将属性看作是独立存在的,可以被多个实体使用,从而增加了模型的灵活性和复用性。
通过将属性提取到一个独立的实体中,可以避免数据冗余和数据一致性的问题。
2.3面向对象建模方法(OO模型):OO模型是一种用于建立逻辑模型和实现模型的方法,它将现实世界中的事物看作是对象,通过封装、继承和多态来描述对象之间的关系。
OO模型充分利用了面向对象编程的特性,如封装、继承和多态,使得模型更加直观、灵活和易于维护。
2.4关系模型(RDB模型):关系模型是一种用于建立数据库的方法,它通过用关系、属性和约束来描述数据和数据之间的关系。
关系模型将数据组织为一个或多个关联的表,每个表包含多个行和列,行表示一个实体,列表示实体的属性。
关系模型是最常用和最成熟的数据模型之一,大部分商业数据库都是基于关系模型实现的。
3.数据建模的过程3.1需求分析:收集用户需求,理解业务流程和数据处理逻辑,明确数据建模的目标和范围。
数据模型基本概念及建模方法论

崔大强 技术经理
NCR(中国)有限公司数据仓库事业部
内容安排
什么是数据模型 数据模型相关术语 数据模型方法论 建模注意事项
2
什么是数据模型?
以数学的方式对现实事物的一种抽象表达,„ 特征: 内容:描述了数据、及其之间的关系 形式:反映了数据的组织与管理形式
设计人员:业务人员、IT人员
设计目标
设计蓝图,指导整个数据仓库系统的建设 业务语言,业务人员与技术人员沟通的手段和方法 业务视图,独立于数据库技术实现
设计内容:实体、关系和属性 建模方法:3NF的设计方法 后续工作:物理数据模型的输入
7
物理数据模型
Physical Data Model(PDM)物理数据模型
解
决 方 案 集 成
使用工具:
ERWin
交付项目:
物理数据模型(PDM) 《物理数据模型说明书》 《数据库描述语言DDL》
33
物理数据模型命名规范
序号 主题
1 PARTY 2 OFFER
缩写
PAR OFR
中文
参与人 产品策划
3 FINANCE
4 LOCATION 5 ADVERTISEMENT 6 EVENT 7 NETWORK 8 REFERENCE CODE
31
Step 5: 确认模型 (2)
1. 通过回答以下问题,持续地对模型的范围进行验证: • • 这一模型组件的含义、与业务的关系是什么? 这一模型组件驱动的业务需求是什么?
2. 对模型是否已经满足所有业务需求、业务问题及限制条件等,进行验证 3. 绝对不要考虑任何与物理实施相关的问题! 4. 当所有回答业务需求所必须的数据已经齐备时,停止对模型进行优化
数据模型数据模型概念模型--ER模型概念模型

举例ER模型基本概念
z两个以上实体型之间的联系
¾也存在一对一、一对多和多对多的联系
¾一对多:若实体集E1,E2,…,En存在联系,
对于实体集Ej( j = 1,2,…,i-1,i+1,…,n)中的
实体与联系--例1
m n
m n
p
实体与联系--例1
z Employee1 95~96 department1
z Employee1 96~97 department2
z Employee1 98~99 department1
z Employee1 95~96 department1
z Employee1 96~97 department2
z Employee1 98~99 department1
例2
:一个部门至多只能有一个管理者,但一个经理可以管理多个部门,经理管理部门有一个起始时间和所自
如果对于每个部门都有一个财务预算,则这种表示方式
实体与联系--例3
二元与三元联系--例1
考虑下列附加的需求
多个雇员不能同时购买同一份保险 每份保险必须由雇员购买 一份保险可以涉及到多位家属 家属(Dependents)是一个弱实体集 每位家属只对应一份保险
思考题:是否Dependents 和Beneficiary 是全参与关系
?
答案: 不是
因为本题没有要求每个雇员必须给家属买保险
实例分析。
概念数据模型设计与逻辑数据模型设计

概念数据模型设计与逻辑数据模型设计、物理数据模型设计是数据库及数据仓库模型设计的三个主要步骤。
在数据仓库领域有一个概念叫conceptual data model,中文一般翻译为“概念数据模型”。
概念数据模型是最终用户对数据存储的看法,反映了最终用户综合性的信息需求,它以数据类的方式描述企业级的数据需求,数据类代表了在业务环境中自然聚集成的几个主要类别数据。
概念数据模型的内容包括重要的实体及实体之间的关系。
在概念数据模型中不包括实体的属性,也不用定义实体的主键。
这是概念数据模型和逻辑数据模型的主要区别。
概念数据模型的目标是统一业务概念,作为业务人员和技术人员之间沟通的桥梁,确定不同实体之间的最高层次的关系。
在有些数据模型的设计过程中,概念数据模型是和逻辑数据模型合在一起进行设计的。
在数据仓库领域有一个概念叫logical data model,中文一般翻译为“逻辑数据模型”。
逻辑数据模型反映的是系统分析设计人员对数据存储的观点,是对概念数据模型进一步的分解和细化。
逻辑数据模型是根据业务规则确定的,关于业务对象、业务对象的数据项及业务对象之间关系的基本蓝图。
逻辑数据模型的内容包括所有的实体和关系,确定每个实体的属性,定义每个实体的主键,指定实体的外键,需要进行范式化处理。
逻辑数据模型的目标是尽可能详细的描述数据,但并不考虑数据在物理上如何来实现。
逻辑数据建模不仅会影响数据库设计的方向,还间接影响最终数据库的性能和管理。
如果在实现逻辑数据模型时投入得足够多,那么在物理数据模型设计时就可以有许多可供选择的方法。
在数据仓库领域有一个概念叫physical data model,中文一般翻译为“物理数据模型”。
物理数据模型是在逻辑数据模型的基础上,考虑各种具体的技术实现因素,进行数据库体系结构设计,真正实现数据在数据库中的存放。
物理数据模型的内容包括确定所有的表和列,定义外键用于确定表之间的关系,基于用户的需求可能进行发范式化等内容。
2-概念模型与数据模型

3. 文件(File) 文件( )
对应于实体集的数据称为文件。 对应于实体集的数据称为文件。 如所有学生的记录组成了一个学生文件。 如所有学生的记录组成了一个学生文件。
2.1.3 三个世界之间的关系
记录↓ 项↓ 实体内部联系 机器世界 信息世界 型 → 实体↓ 学生 学生 1 学生 2 ↓属性 姓 名 年龄 性别 籍贯 男 男 男 女 湖南 湖北 山西 四川 ← 型 ← 值1 ← 值2 ← 值3 ← 值4
1. 字段(Field) 字段( )
对应于属性的数据称为字段,也称为数据项。 对应于属性的数据称为字段,也称为数据项。字段的命 名往往和属性名相同。 名往往和属性名相同。 如学生有学号、姓名、年龄、性别、系等字段。 如学生有学号、姓名、年龄、性别、系等字段。
2. 记录(Record) 记录( )
对应于每个实体的数据称为记录。 对应于每个实体的数据称为记录。 如一个学生( 计算机) 如一个学生 ( 990001, 张立 , 20, 男 , 计算机 ) , 张立, , 为一个记录。 为一个记录。
学 号
实 体 之 间 的 联 系
实体值 1 →
990927 胡 伟 22 990652 张春明 24 991091 程会军 23 990676 王 翌 22 ↑特征
实体值 3 → 实体值 4 →
学生 3 学生 4 ↑事物
现实世界
在计算机世界中,信息模型被抽象为数据模型, 在计算机世界中,信息模型被抽象为数据模型,实体型内 部的联系抽象为同一记录内部各字段间的联系, 部的联系抽象为同一记录内部各字段间的联系,实体型之 间的联系抽象为记录与记录之间的联系。 间的联系抽象为记录与记录之间的联系。 现实世界是设计数据库的出发点, 现实世界是设计数据库的出发点,也是使用数据库的最终 归宿。 归宿。 实体模型和数据模型是现实世界事物及其联系的两级抽象。 实体模型和数据模型是现实世界事物及其联系的两级抽象。 而数据模型是实现数据库系统的根据。 而数据模型是实现数据库系统的根据。 通过以上的介绍, 通过以上的介绍,我们可总结出三个世界中各术语的对应 关系如下表所示。 关系如下表所示。 现实世界 信息世界 计算机世界 事物总体 实体集 文件 事物个体 实体 记录 特征 属性 字段 事物间联系 实体模型 数据模型
数据建模方案

数据建模方案在当前数字化升级的时代,数据建模方案越来越被重视。
数据建模是指把现实世界中的事物和概念转化成计算机软件可处理的数据模型,并对这些模型进行分析和优化以达到最优的业务效果。
本文将介绍数据建模方案的基本概念、流程和实施步骤,并给出一些实用的建模方法和工具。
1. 数据建模方案的基本概念数据建模方案是建立在数据模型上的。
数据模型是一个数据管理系统中的核心概念,它描述了数据之间的关系以及存储和操作它们所需的规则。
数据建模方案是在现实世界和业务需求的基础上,通过对数据模型的设计、推演和优化,形成符合业务需求的完整方案。
数据建模方案的基本概念包括以下几个方面:(1)概念模型。
概念模型是提高数据精度和准确度并实现数据共享和约束的重要工具。
它通过定义实体、属性和约束等元素,来描述现实世界中的关系和流程。
(2)逻辑模型。
逻辑模型是将概念模型转化为计算机语言的虚拟模型。
在逻辑模型中,数据被规范化和标准化,以便对它们进行操作并产生业务价值。
(3)物理模型。
物理模型是将逻辑模型转化为具体实现的模型。
物理模型决定了如何存储数据、如何处理数据及如何保持数据完整性,对数据建模方案的实施具有至关重要的作用。
2. 数据建模方案的流程数据建模方案的流程通常由以下几个步骤组成:(1)需求分析。
需求分析是整个数据建模方案工程的前置工作。
它涉及到对业务需求、数据来源和数据处理流程等方面的深入了解,并提出相应的数据处理方案。
(2)设计概念模型。
设计概念模型是将需求分析的结果转化为实际处理方案的第一步。
在设计概念模型时,需要确定实体、属性及其之间的关系和约束,并遵循建模标准和实践。
(3)设计逻辑模型。
在设计逻辑模型时,需要将概念模型转化为计算机语言的模型,包括表、字段、约束、索引、视图和存储过程等元素。
逻辑模型的设计应遵循范式规则,使之达到数据一致性和可维护性的目标。
(4)设计物理模型。
在设计物理模型时,需要将逻辑模型转化为具体实现的方案。
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、新建概念数据模型1)选择File-->New,弹出如图所示对话框,选择CDM模型(即概念数据模型)建立模型。
2)完成概念数据模型的创建。
以下图示,对当前的工作空间进行简单介绍。
(以后再更详细说明).3)选择新增的CDM模型,右击,在弹出的菜单中选择“Properties ”属性项,弹出如图所示对话框。
在“General ”标签里可以输入所建模型的名称、代码、描述、创建者、版本以及默认的图表等等信息。
在“Notes ”标签里可以输入相关描述及说明信息。
当然再有更多的标签,可以点击按钮,这里就不再进行详细解释。
牯?尾二、创建新实体1 )在CDM的图形窗口中,单击工具选项版上的Entity工具,再单击图形窗口的空白处,在单击的位置就出现一个实体符号。
点击Pointer工具或右击鼠标,释放Entitiy 工具。
如图所示2)双击刚创建的实体符号,打开下列图标窗口,在此窗口“General ”标签中可以输入实体的名称、代码、描述等信、添加实体属性1 )在上述窗口的“ Attribute ”选项标签上可以添加属性,如下图所示迴扌ftitity Propertr 已s - Entity 2 (Entity ?)注意:数据项中的“添加属性”和“重用已有数据项”这两项功能与模型中 Data Item 的Unique code和Allow reuse 选项有关。
P 列表示该属性是否为主标识符;D 列表示该属性是否在图形窗口中显示 ;M 列表示该属性是否为强制的,即该列是否为空值。
如果一个实体属性为强制的,那么, 这个属性在每条记录中都必须被赋值,不能为空。
2)在上图所示窗口中,点击插入属性按钮,弹岀属性对话框,如下图所示GeneralAttributes | Idenhfiers ] Notes 1 Rules表示是否为主标识符ami\ CodeData 7ype Donwiri M建立标识符尸单于…』二、二如馨;二__ 1 = …—一追力q“属性 描入属性衣示该属性为融' 制不能为空值广 T 厂厂厂厂*r r'匚厂 r 厂广亡看 rr厂厂F广厂厂厂厂厂「厂广厂厂□K |匚anewA.PF.M |Help袤示是否在图形窗口中II H'+'lll-oRIIH- •laii' + 'IIB'-'HII'一上丄 J-:'- ■ :注意:这里涉及到域的概念,即一种标准的数据结构,它可应用至数据项或实体的属性上。
在以下的教程中将另立章节详细说明。
目标:本文主要介绍属性的标准检查约束、如何定义属性的附加检查。
一、定义属性的标准检查约束标准检查约束是一组确保属性有效的表达式。
在实体属性的特性窗口,打开如图所示的检查选项在这个选项卡可以定义属性的标准检查约束,窗口中每项的参数的含义,如下属性可接受的最小Minimum属性可接受的最大Maximum属性不赋值时,系统提供的默认Default单位,如公里、吨、Unit属性的数据显示格Format属性的赋值全部变为小写字Lowercase属性的赋值全部变为大写字Uppercase该属性一旦赋值不能再修Cannot modify属性赋值列表,除列表中的值,不能有其他的List Of Values属性列表值的标签Label二、定义属性的附加检查选项卡的Additional Checks 可以在当Standard checks 或Rules 不能满足检查的要求时,使语句中通子Server页上,过SQL几个变量来定义、%LOWER%%UPPER%%RULES%%LISTVAL%%MINMAX% 用、、、如图所示Rule,和Standard%MINMAX% 、%LISTVAL% 、%UPPER%、%LOWER%在Standard Check 中定义的Minimum 和Maximum 、List values 、uppervalues 、lowervalues%RULES%在Rules特性窗口Expression 选项卡中定义的有效性规则表达式目标:本文主要介绍如何定义实体的主、次标识符。
一、标识符标识符是实体中一个或多个属性的集合,可用来唯一标识实体中的一个实例。
要强调的是,CDM中的标识符等价于PDM中的主键或候选键。
每个实体都必须至少有一个标识符。
如果实体只有一个标识符,则它为实体的主标识符。
如果实体有多个标识符,则其中一个被指定为主标识符,其余的标识符就是次标识符了。
二、如果定义主、次标识符1)选择某个实体双击弹岀实体的属性对话框。
在Identifiers 选项卡上可以进行实体标识符的定义。
如下图所示2)选择第一行“主标识符”,点击属性按钮或双击第一行“主标识符”,弹岀属性对话框,如图所示3)选择?瑴械畢整屳选项卡,再点击“Add Attributes ”工具,弹出如图所示窗口,选择某个属性作为标识符就行了。
目标:本文主要介绍数据项、新增数据项、数据项的唯一性代码选项和重用选项等。
一、 数据项数据项(Data Item )是信息存储的最小单位,它可以附加在实体上作为实体的属性。
注意:模型中允许存在没有附加至任何实体上的数据项。
二、新建数据项1)使用“ Model ” ---> Data Items按钮,创建一个新数据项,如图所示菜单,在打开的窗口中显示已有的数据项的列表,点击“ Add窗Hl 爲电CSX 轴引孔绘込2)当然您可以继续设置具体数据项的 Code 、DataType 、Length 等等信息。
这里就不再详细说明了。
三、数据项的唯一性代码选项和重用选项 使用Tools--->Model Options->Model Settings。
在Data Item组框中定义数据项的唯一性代码选项(Unique Code)与重用选项(Allow Reuse )。
注意:如果选择Unique Code 复选框,每个数据项在同一个命名空间有唯一的代码,而选择 Allow ,一个数据项可以充当多个实体的属性。
reuseName 〒CodeDatBTypc] Length P -bi 门ri出生日期 出生日期 …姓!学历HUnd-shned?性别-DaleiYaiiaWe char 20学号 -Integer=Characters (1J16:VariaWe char 20CancelApplyHelpOK四、在实体中添加数据项1)双击一个实体符号,打开该实体的属性窗口。
选项卡,打开如下图所示窗口 Attributes)单击gii Fnliby Pnjpurri" - fntity (切口即工7注意:Add a Dataltem 与 Reuse a Dataltem 的区别在于Add a Dataltem情况下,选择一个已经存在的数据项,系统会自动复制所选择的数据项。
如果您设置了UniqueCode 选项,那系统在复制过程中,新数据项的Code 会自动生成一个唯一的号码,否则与所选择的数据项完全一致。
Reuse a Dataltem 情况下,只引用不新增,就是引用那些已经存在的数据项,作为新实体的数据项。
目标:本文主要介绍联系的定义及使用。
一、 联系联系(Relationship )是指实体集这间或实体集内部实例之间的连接。
实体之间可以通过联系来相互关联。
与实体和实体集对应,联系也可以分为联系和联系集,联系集是实体集之间的联系,联系是实体之间的联系,联系是具有方向性的。
联系和联系集在含义明确的情况之下均可 称为联系。
按照实体类型中实例之间的数量对应关系,通常可将联系分为 4类,即一对一(ONE TO ONE )联系、一对多(ONE TO MANY )联系、多对一(MANY TO ONE )联系和多对多联系( MANY )。
TO MANY . 二、 建立联系General Alffibutes | Mantih^rs \ Notes | Rules引用一个已存在的数* B X | M | 囂壑N lineCo 血 | De 怡 T,p^Domar 閘]P| D|厂厂Li 5etec tion (Con 匚皀ph_i 曰ID B I Z 丑Mod 占:t )2J电L 边, 闿』可%fill| CadeData Tyf>e Used 日 p|壬旳出生日期出生日期 Date学生姓名 Veriahle char... 学生口网姓名姓名2 Var^ble char.. E ntity (2)h 砂历学历 <Llndefirted>字学号学号1 ntecer学生Characters ⑴身特还昌 Varr^bte char... 学生\如果你设肓「im 対応叮血选当添加一 '个数据项臥伽陀会自己调輕]\D^ta Hems /添加一个数据项Cancel Help-CcnceptwIDat'aMi -馆0^ect (s] selected 0? 7^liar-nllli*!>ifl! —bill Ml IM ": UK■*■•**・ I —・l •-“在CDM 工具选项板中除了公共的工具外,还包括如下图所示的其它对象产生工具。
在图形窗口中创建两个实体后,单击“实体间建立联系”工具,单击一个实体,在按下鼠标左键的同时把 光标拖至别一个实体上并释放鼠标左键,这样就在两个实体间创建了联系,右键单击图形窗口,释放A0,1 Ft 色laior^hip 1 0f n*Relationship 工具。
如下图所示三、四种基本的联系 即一对一(ONE TO ONE )联系、一对多(ONE TO MANY )联系、多对一(MANY TO ONE )联系和 多对多联系(MANY TO MANY )。
如图所示实体间建立继承 实体间建立联系、关联与实体间建立四种基本的联系四、其他几类特殊联系除了4种基本的联系之外,实体集与实体集之间还存在标定联系(Identify Relationship )、非标定联系(Non-ldentify Relationship )和递归联系(Recursive Relationship )。
标定联系:每个实体类型都有自己的标识符,如果两个实体集之间发生联系,其中一个实体类型的标识符进入另一个实体类型并与该实体类型中的标识符共同组成其标识符时,这种联系则称为标定联系,也叫依赖联系。
反之称为非标定联系,也叫非依赖联系。
注意:在非标定联系中,一个实体集中的部分实例依赖于另一个实例集中的实例,在这种依赖联系中,每个实体必须至少有一个标识符。
而在标定联系中,一个实体集中的全部实例完全依赖于另个实体集中的实例,在这种依赖联系中一个实体必须至少有一个标识符,而另一个实体却可以没有自己的标识符。