对 约 束 的 建 模

2.3 设计原则
真实性 避免冗余 简单性 合理选择元素类型
2.3.1 真实性
最基本的设计原则：类（实体集） 和属性应当是真实的，应当反映客 观现实。 在设计时，首先要对客观世界进行 准确、全面的分析，然后在此基础 上进行正确、合理的抽象。
2.3.2 避免冗余
在设计过程中还要注意，任何事物 都只表达一次，否则既浪费空间， 又容易造成不必要的麻烦。
Student Course
StudentCourse
Teacher
在多向联系中，指向某个实体集E的 箭头意味着，如果从与该联系相连 的其他几个实体集中各取出一个实 体，那么这几个实体将与E中唯一的 实体相关。
虽然用多向（多元）联系能更形象 地反映某些现实世界，但从数据库 建模的角度，用二元联系更为方便。
键 码 （key）
在类的范围内唯一标识一个对象（在ODL 中），或者在实体集的范围内唯一标识 一个实体（在E/R图中）的属性或属性集。 一个类中的任何两个对象在构成键码的 属性集上的取值决不能相同，否则键码 就名不副实，不能唯一标识一个对象。
引用完整性约束
要求某个对象所引用的值在数据库 中确实存在。
第二章 数据库建模
定西广播电视大学
肖武德
本章要点
掌握数据库建模的两种基本方法：
对象定义语言（ODL）和实体-联系模型（E/R图）
会用这两种方法建立简单的数据库模型。 了解数据库设计的基本原则 掌握用ODL和E/R图表示子类的方法 了解子类的继承性 深入理解键码和引用完整性这两个基本概念
教学要求
理解：数据库建模的基本原则。 理解：子类的继承性。 理解：主键码、外键码以及引用完整性。 熟 练 掌 握 ： 用 对 象 定 义 语 言 （ ODL） 建 立
}
2.1.3 ODL中的属性
我们再定义一个简单的学生类: interface Student {
attribute integer StudentNo; attribute string StudentName; attribute integer Age; attribute string Dept; }
Constraint） 键码（Key） 引 用 完 整 性 （ Reference
Integrity）
2.6 本 章 总 结
数 据 库 建 模 （ Database Modeling）
对象定义语言 （ ODL ，Object
Definition
Language）
实体/联系模型（Entity/
Relationship Model）
联系的三种类型
设计原则 子类（Subclass） 对 约 束 建 模 （ Modeling of
inverse Student::courses; }
联系的类型
一对一 一对多 多对一 多对多
2.2 实体—联系模型（E/R图）
用图形表示的数据库建模方法——E/R图
实体集：实体是实体集的成员， 和ODL中的对象相似。矩形表示实体集。
属性：与ODL中的属性本质上相 同。椭圆形表示属性。
联系：与ODL中的联系本质上也 相同，E/R图中的联系可以涉及两个以 上的实体集。菱形表示联系。
另外，一个类还可能有多个超类。
《谁陷害了兔子罗杰》既是动画片， 又是谋杀片。除了具有普通电影的四 个属性和两个联系之外，还应该有联 系voices和属性Weapon。可以定义另 外一个子类Cartoon_Murder（动画－ 谋 杀 片 ） ， 它 是 Cartoon（ 动 画 片 ） 和Murder（谋杀片）两者的子类：
relationship Set <Course> courses inverse Course::students;
一个较完整的课程类定义： interface Course {
attribute integer CourseNo; attribute string CourseName； attribute string Teacher； relationship Set <Student> students
2.5.1 键 码
在电影资料数据库中，可能有同 名的电影，因此就把两个属性Title 和Year的集合作为键码。
两个属性Title和Year的集合构成键码
interface Movie (key(Title, Year)){
}
Name和StudioNo都为键码
interface Studio (key Name, StudioNo）{
Student(StudentNo,StudentName,Dept) Course(CourseNo,CourseName,Teacher) SC(StudentNo,CourseNo,Grade) 主键码： StudentNo CourseNo StudentNO,CourseNo 外键码 StudentNO CourseNo
2.1.1 面向对象的设计
ODL类的三种特性：
.属性（Attribute），它们的类型由 基本的数据类型构成。
.联系（Relationship），它们的类型 是对某类对象的引用或引用的集合。
.方法（Method），是能用于该类对象 的函数。
2.1.2 类的说明
最简单的类的说明包括： 关键字interface（接口） 类名 类的特性表（属性、联系和方法） interface <类名> { <特性表> }
• 上例中，每个研究生对象都有从 Student中继承下来的属性StudentNo、 StudentName、Age和Dept，并从 Student中继承了联系Courses，除此 之外，还有它自己的属性Tutor。
2.4.2 ODL中的多重继承
一个类可以有多个子类，而子类本 身又可以具有子类，形成类的层次 结构。
2.1.3 ODL中的属性
属性用来描述对象的某个方面。
例：学生选课数据库中，每门课中有三个 属性：CourseNo（课程号）、CourseName （课程名）、Teacher（老师）
interface Course { attribute integer CourseNo; attribute string CourseName; attribute string Teacher;
实体集Student及其子类Postgraduate：o
Tutor
is a
Student
Postgraduate Dept
Student Name
2.5 对约束的建模
现实世界中有很多重要的方面对数据具有 一定的约束。
常见的约束信息可以分为如下几类: 1． 键码（key） 2． 单值约束 3． 引用完整性约束 4． 域约束 5. 一般约束
可把具有相似特性的对象归为一类。
2.1 对象定义语言ODL
ODL主要用于书写面向对象数据库的设计， 进而将其直接转换成面向对象数据库管 理系统（OODBMS）的说明。 OODBMS的基本语言一般是C++或者 Smalltalk，所以必须把ODL转换成其中 一种语言的说明。 ODL与C++非常类似，这种转换相当方便。
2.4.1 ODL中的子类
定义子类的方法
在类名A之后加上冒号和另一个类B的名字， 就可以定义类A是类B的子类。
interface Postgraduate：Student { attribute string Tutor；//导师姓名
}；
子类能自动继承其超类（就是子类 从中派生的类）的所有特性。
interface Cartoon_Murder： Cartoon，Murder { } ；
2.4.3 E/R图中的子类
假定类A是类B的子类，为了表示出A和B 之间的关系，我们用一种称作“属于” （“isa”）的特殊联系将实体集A和B相 连。 “isa”联系用一个三角形和两条连向实 体集的线来表示，三角形的尖端指向超 类，三角形中还要写上“isa”的字样。
性，菱形和箭头表示联系。
对象定义语言(ODL)
是面向对象的数据库设计方法
数据库设计的过程图
ODL
面向对象DBMS
想法
关系
E/R图
关系DBMS
面向对象的设计
所谓对象，就是某种可观察、可研究 的实体；一个人、一门课程、一本书等 等都可以作为对象。
每个对象都有唯一的标识，使其能区 分于任何其他的对象。
2.1.4 ODL中的联系和反向联 系
描述一个对象与其他对象之间的联系。 例：
课程和学生之间存在选课联系， 在课程类的说明中增加一个学生集合， 作为课程类和学生类之间的联系：
relationship Set <Student> students;
反向联系
relationship Set <Student> students inverse Student::courses;
例：
Course No
Course Name
Age
Student
No
Course
Teacher
Studen t
Course
Dept
Student
StudentNa me
2.2.1 E/R图中联系的三种类 型
用箭头的有无来区别三种不同的联系。 从实体集A到实体集B的多对一联系，画 一个指向B的箭头 。 从实体集A到实体集B的一对一联系，画 两个箭头，分别指向A和B。 若为多对多联系，则两边均无箭头。
简单的数据库模型。 熟 练 掌 握 ： 用 实 体 — — 联 系 模 型 （ E/R 图 ）
建立简单的数据库模型。 初步掌握：用ODL和E/R图表示子类。
数据库建模概述