第1章 概念模型与逻辑模型
概念模型、逻辑模型、物理模型区别(HZQ)讲课教案
概念模型、逻辑模型、物理模型区别(H Z Q)数据库设计概念模型、逻辑模型、物理模型区别侯在钱目录1.模型种类 (3)1.1.概念模型 (3)1.2.逻辑模型 (4)1.3.物理模型 (4)1.4.模型区别 (4)1.4.1.对象转换 (5)1.4.2.其它对比 (5)2.常用工具 (5)2.1.ERWIN (5)2.1.1.逻辑模型 (5)2.1.2.物理模型 (6)2.1.3.常用操作 (7)2.2.PowerDesigner (9)2.2.1.概念模型 (9)2.2.2.逻辑模型 (10)2.2.3.物理模型 (10)2.2.4.常用操作 (10)1.模型种类一般在建立数据库模型时，会涉及到几种模型种类：概念模型、逻辑模型、物理模型。
数据库设计中概念模型和逻辑模型区别比较模糊，所以在数据库设计工具ERWIN中只提供了逻辑模型和物理模型，而在PowerDesigner早期版本中也只提供了概念模型和物理模型两种模型，只是在PowerDesigner15版本中提供了三种模型：概念模型、逻辑模型、物理模型。
1.1.概念模型概念模型是对真实世界中问题域内的事物的描述，不是对软件设计的描述。
表示概念模型最常用的是"实体-关系"图。
E-R图主要是由实体、属性和关系三个要素构成的。
在E-R图中，使用了下面几种基本的图形符号。
实体，矩形E/R图三要素属性，椭圆形关系，菱形关系：一对一关系，一对多关系，多对多关系。
E/R图中的子类(实体)：子类is a 超类1.2.逻辑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。
1.3.物理模型物理模型是对真实数据库的描述。
数据库中的一些对象如下：表，视图，字段，数据类型、长度、主键、外键、索引、是否可为空，默认值。
概念模型到物理模型的转换即是把概念模型中的对象转换成物理模型的对象。
1.4.模型区别1.4.1.对象转换1.4.2.其它对比2.常用工具2.1.ERWINERWIN提供两种模型类型：Logical Model，Physical Model。
第1章概念模型与数据模型
数据模型
要求掌握概念模型的基本概念，重点掌握E—R图的 画法 掌握关系数据模型的数据结构、数据操作及完整性 约束。
上节课内容回顾
1.1数据库与数据库系统
1、数据库DB 2、数据库管理系统DBMS 3、数据库系统DBS
1.2 数据模型 1.2.1 概念数据模型
1.2.1概念数据模型
三要素：数据结构、数据操作及完整性数据约束。 ①数据结构是对实体类型和实体间联系的表达和实现。 ②数据操作是对数据库中各种对象进行检索和更新（包括插入、 删除、修改）等操作。 ③完整性数据约束是对数据对象及其联系的约束规定，用以保证 数据库中数据的正确性、有效性和安全性。
返回
1.2.2结构化数据模型
1.2.3关系数据库管理系统
二、关系操作
关系操作是对关系型数据库中各种对象进行检索 和更新（包括插入、删除、修改）等操作，关系 数据模型是用关系数据语言实现数据操作。
关系代数语言 元组关系演算语言（如ALPHA）
关系数据语言
关系演算语言 域关系演算语言（如QBE） 介于关系代数和关系演算之间语言（如SQL）
R为参照关系，S为被参照关系
外键 参照关系（从表） 学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄） 引用 被参照关系（主表）
专业（专业号，专业名）
3、用户定义的完整性约束
用户定义的完整性约束是用户针对某一具 体关系数据库制定的约束条件。 与特定的应用相关
如学生的年龄一定是大于0的整数
二、数据模型的分类
目前最常用的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型。
三种数据模型的根本区别在于数据结构不同，即数据之间联系的表 示方式不同。
数据库概念模型、逻辑模型、外部模型、内部模型之间的相互关系
数据库概念模型、逻辑模型、外部模型、内部模型之间的相互关系下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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概念模型逻辑模型和物理模型
概念模型逻辑模型和物理模型概念模型、逻辑模型和物理模型，听起来是不是有点晦涩？别担心，咱们今天就来聊聊这些东西，让它们变得简单易懂，甚至还有点幽默。
想象一下，你在一个厨房里，准备做一顿大餐，先得有个大概的菜单吧，这就是我们的概念模型。
就像你想做一道麻辣火锅，你得知道需要什么材料，调料准备得妥妥的。
那概念模型就是在告诉你，“嘿，伙计，你得有牛肉、豆腐和辣椒！”这时候，你的脑海里可能已经浮现出一大锅热腾腾的火锅了。
逻辑模型就像是把这锅火锅的具体做法列出来。
想想看，你得有锅，火，水，还得搞清楚每种食材的搭配比例，得根据口味来调整。
这时候，你就要把想法变得更加具体。
牛肉先切薄片，豆腐要用水泡一泡，调料要按比例混合。
逻辑模型就像是一个清晰的食谱，帮你把想法变成现实。
这里面你得考虑一下，怎么煮才能让牛肉鲜嫩，豆腐不烂，辣椒够味。
咱们说的就是这层逻辑关系，不能乱了套。
物理模型就是真正下厨的过程。
哎呀，伙计，这时候你可得小心了，火不能太大，锅得先热。
你一边放油一边想着，“这道菜可不能翻车啊！”这里的每一步都是实打实的行动，你得用实际的材料，调料，甚至还有时间来实现之前的设想。
物理模型就是你动手的那一刻，想象中的火锅终于在你面前冒着热气，香气四溢。
这可不是说说而已，你得亲自上阵，才能知道火锅的温度、食材的熟度。
说到底，概念模型、逻辑模型和物理模型就像是一场大厨的表演，从头到尾都得心里有数。
概念是大框架，逻辑是详细步骤，物理就是实打实的操作。
每一个环节都缺一不可，缺了哪个都可能让这顿大餐不如人意。
想象中火锅的味道特别好，可是动手一做，哎哟，火候掌握得不对，结果成了一锅糊。
人生就是这么有趣，计划和现实之间总是有那么一点距离。
可是没关系，这就是我们成长的过程嘛。
再说，生活中其实也有很多类似的例子。
就拿我们写论文来说，先得有个主题，这是概念模型。
然后要找到相应的资料，列出大纲，这是逻辑模型。
真正动笔写出来，修改润色，这就是物理模型了。
第1章数据库系统概论习题及解答
第 1 章数据库系统概论1.1复习纲要本章介绍的主要内容：·数据管理技术的发展·数据模型·数据库系统结构1.1.1 数据管理技术的发展从20世纪50年代中期开始，数据管理技术大致经历了三个发展阶段：人工管理阶段、文件系统管理阶段和数据库系统管理阶段。
1. 人工管理阶段20世纪50年代中期以前，计算机主要从事计算工作，计算机处理的数据由程序员考虑与安排。
这一阶段的主要特点是：数据不长期保存；数据与程序不具有独立性；系统中没有对数据进行管理的软件。
2. 文件系统管理阶段20世纪50年代后期到60年代中后期，计算机系统中由文件系统管理数据。
其主要特点：数据以文件的形式可长期存储在磁盘上，供相应的程序多次存取；数据文件可脱离程序而独立存在，使得数据与程序之间具有设备独立性。
如果数据文件结构发生变化时，则对应的操作程序必须修改。
即文件系统管理文件缺乏数据独立性，并且数据冗余度大。
数据之间联系弱，无法实施数据统一管理标准。
这些都是文件系统管理的主要缺陷。
3.数据库系统管理阶段70年代初开始，计算机采用数据库管理系统管理大量数据，使计算机广泛应用于数据处理。
数据库系统管理数据的主要特点：·采用数据模型组织和管理数据，不仅有效地描述了数据本身的特性，而且描述了之间的联系。
·具有较高的数据独立性。
即数据格式、大小等发生了改变，使得应用程序不受影响。
·数据共享程度更高，冗余度比较小。
·由DBMS软件提供了对数据统一控制功能，如安全性控制、完整性控制、并发控制和恢复功能。
·由DBMS软件提供了用户方便使用的接口。
数据库系统管理数据是目前计算机管理数据的高级阶段，数据库技术已成为计算机领域中最重要的技术之一。
1.1.2 数据模型数据模型是构建数据库结构的基础，在构建时要经历从概念模型设计到DB逻辑模型和物理模型转换过程。
因此，数据模型可分为两类共4种，两类为概念模型和结构模型，其中结构模型又分为外部模型、逻辑模型和内部模型三种。
概念模型、逻辑模型、物理模型区别
数据库设计概念模型、逻辑模型、物理模型区别侯在钱目录1.模型种类................................................. 错误!未定义书签。
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笔记：数据建模基本流程，概念模型，逻辑模型和物理模型
笔记：数据建模基本流程，概念模型，逻辑模型和物理模型注：本文的数据建模基本流程适用于OLTP系统数据建模，同样也涵盖了DW的数据建模数据建模基本流程：概念模型->逻辑模型->物理模型概念模型：确定系统的核心以及划清系统范围和边界该阶段需完成：1.该系统的商业目的是什么，要解决何种业务场景2.该业务场景中，有哪些人或组织参与，角色分别是什么3.该业务场景中，有哪些物件参与，4.此外需要具备相关行业经验：如核心业务流程，组织架构，行业术语5.5w1h：who， what，when，where，why, how概念模型tips：1.注重全局的理解而非细节2.在概念模型阶段，就需要对整体架构做思考3.概念模型阶段通常是自上而下的模式，这里需要读大量的文档做课前工作，并且通过大量的会议进行反复沟通、澄清需求确认需求。
4.在此阶段，应粗略地估算出整个项目需要的时间以及项目计划草案5.出品的概念模型可以帮助划定系统边界，也就是说什么地方做什么地方不做，另外也能够帮助避免一些方向性的错误6.当然业务和数据都精通的专家更好了，但对比数据专家，这个阶段更需要业务专家来配合7.可以说概念模型是一个沟通的基础，假设你和客户讨论，讨论的内容是什么？依据什么来讨论？这个就是概念模型存在的意义，同时它也是逻辑模型非常重要的输入，逻辑模型其实就是概念模型逐步求精的结果。
8.要用与客户一致的商业语言，这个目的主要是避免双方沟通产生歧义9.通常用实体关系图表示，但不需要添加实体的属性逻辑模型：梳理业务规则以及对概念模型的求精该阶段需完成：1.分多少个主题？每个主题包含的实体2.每个实体的属性都有什么？3.各个实体之间的关系是什么？4.各个实体间是否有关系约束？逻辑模型tips：1.当你结束了逻辑建模，如果项目是以数据为核心应用的话，你就能够更精确推算出整个项目需要的时间，同时你也能估算出更精确的费用。
2.如果你的实体数量超过100个，建议你使用术语表进行统一的规划定义3.建议采用3NF进行规范化建模4.一定要先规范化，再逆规范化5.不可缺少约束的定义，比如主键，比如外键，比如特殊属性的范围定义等。
概念模型逻辑模型物理模型区别hzq
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1.3.物理模型.............................. 错误!未指定书签。
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对象转换......................... 错误!未指定书签。
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2.1.E RWIN................................. 错误!未指定书签。
逻辑模型......................... 错误!未指定书签。
物理模型......................... 错误!未指定书签。
常用操作......................... 错误!未指定书签。
2.2.P owerDesigner......................... 错误!未指定书签。
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逻辑模型......................... 错误!未指定书签。
物理模型 (7)常用操作......................... 错误!未指定书签。
一般在建立数据库模型时，会涉及到几种模型种类：概念模型、逻辑模型、物理模型。
数据库设计中概念模型和逻辑模型区别比较模糊，所以在数据库设计工具ERWIN中只提供了逻辑模型和物理模型，而在PowerDesigner早期版本中也只提供了概念模型和物理模型两种模型，只是在PowerDesigner15版本中提供了三种模型：概念模型、逻辑模型、物理模型。
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班级编号
属于 1 班级
人数
n 职工
院系
专业名
7
(3) 多对多联系
如果实体集A与实体集B之间存在联系，并且对于 姓名 性别 年龄 学号 实体集A中的任意一个实体，在实体集B中可以有 多个实体与之对应；而对于实体集 B中的任意一个 学生 m 实体，在实体集A中也可以有多个实体与之对应， 成绩 选修 则称实体集A到实体集 B的联系是多对多的联系 (表 n 示为m:n)。
公司 1 管理
属于 1
班级编号
班级
人数
1 总经理
院系
专业名
6
(2) 一对多联系
如果实体集A与实体集B之间存在联系，并且对于 实体集A中的任意一个实体，在实体集B中可以有 专业名 性 别 B 中的任意一 出生时间 多个实体与之对应；而对于实体集 名 总学分 个实体，在实体集 A姓 中至多只有一个实体与之对 应，则称实体集A到实体集 B的联系是一对多的联 学生 学号 备注 系(表示为1:n)。 n
9
(1) 实体：用矩形表示，在矩形内写明实体名。如：
学生实体
学生
(2) 属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与实体
连接起来。例如，学生实体及其属性
学生 学号 姓名 性别 年龄
10
(3) 联系：用菱形表示，在菱形框内写明联系的名
称，并用无向边将其与有关的实体连接起来， 姓名 性别 年龄 学号 同时在无向边旁标上联系的类型。
16
参照完整性
现实世界中的实体之间往往存在某种联系，在关系模型 中实体及实体间的联系都是用关系来描述的。这样就自 然存在着关系与关系间的引用。 设 F 是基本关系 R 的一个或一组属性，但不是关系 R 的码， 如果F与基本关系S的主码Ks相对应，则称F是基本关系R 的外码，并称基本关系 R为参照关系，基本关系 S为被参 照关系。关系R和S不一定是不同的关系。 参照完整性规则就是定义外码与主码之间的引用规则， 它要求关系R的外码F：
软件教研室
硬件教研室
零件1
3.4 关系模型
一、关系模型的组成
二、关系模式的设计
13
一、关系模型的组成
关系数据结构 关系操作集合 关系完整性约束
主要包括：数据的查询、插入、修改、删除 特点: 集合操作，操作对象和操作结果都是关系，即 元组的集合。
（1）关系操作
14
（2）关系的完整性
3
4. 域：属性的取值范围称为该属性的域。例如， 年龄的域为不小于零的整数。
5. 实体型：用实体名及其属性名集合来描述实体， 例如，学生实体型描述为： 学生(学号，姓名，性别，年龄)
课程实体型可以描述为： 课程(课程号，课程名，学分) 6. 实体集：同型实体的集合构成了实体集。例如， 全体学生实体型构成了学生实体集。
4
7. 联系：现实世界中的事物之间通常都是有联系 的，这些联系在信息世界中反映为实体内部（属 性）的联系和实体之间的联系。这些联系总的来 说可以划分为三种：
一对一联系 一对多(或多对一)联系 多对多联系
5
(1) 一对一联系
如果实体集A与实体集B之间存在联系，并且对于 实体集A中的任意一个实体，在实体集B中至多只 有一个实体与之对应；而对于实体集 B 中的任意 学号 姓名 一个实体，在实体集 A 中也至多只有一个实体与 之对应，则称实体集A和实体集B 之间存在着一对 正班长 一的联系(表示为1:1)。 1
课程 课程号 课程名
学分
8
8.概念模型
概念模型是对信息世界的建模，因此，概念模型 应该能够方便、准确地表示出信息世界中的常用 概念。 概念模型有多种表示方法，其中最常用的是“实 体－联系法”，简称E-R方法，该方法用E-R图来 描述现实世界的概念模型。 E-R图提供了表示实体、属性和联系的方法。
2
3.3.2 信息世界
人们对现实世界的对象进行抽象，并对其进行命 名、分类，在信息世界用概念模型对其进行描述。
信息世界涉及的主要概念：
1.实体：对应于现实世界的实体。如一个学生、一门课。 2.属性：对应于实体的特征。一个实体可以由若干个属 性来刻画。例如，学生实体可以有学号、姓名、性别、 班级、年龄等属性。 3. 码：对应于实体的标识特征。例如，学生实体可以用 学号来唯一标识，因此学号可以作为学生实体的码。
学生 注意：联系本身也是一种实体型，也可以有属 m 性。如果一个联系具有属性，则这些属性也要 成绩 选修 用无向边与该联系连接起来。
n
课程 课程号 课程名 学分
11
3.3.3 机器世界
关系模型：以二维表格（关系表）的形式组织数 学校 据库中的数据。
学院1 学院2 层次模型：点表示，每个节 一系 二系 点与其它节点都有联系，这样数据库中的所有数 据节点就构成了一个复杂的网络。 面向对象的模型：采用面向对象思想建模，具有 工厂1 工厂2 工厂3 面向对象的特性，如继承、封装等 目前使用最多的仍然是关系模型。
零件2 零件3 零件4 零件5
12
现实世界中的数据要进入到数据库中，需要经过 人们的认识、理解、整理、规范和加工。可以把 这一过程划分成三个主要阶段，即现实世界阶段、 信息世界阶段和机器世界阶段。
现实世界
抽象
信息世界：概念模型 转换 机 器 世 界： 某DBMS支持的数据模型 不依赖于具体机器 和DBMS 依赖于具体机 器和DBMS
1
3.3.1 现实世界
实体：现实世界中客观存在并可以相互区分的事 物。
实体的特征：每一个实体具有的特征。如 “学生” 实体具有学号、姓名、性别等特征。 实体集：具有相同特征的一类实体的集合构成了 实体集。例如，所有的学生构成了“学生”实体 集。 标识特征：在一个实体集中，用于区分实体的特 征。例如，对于学生实体，学号可以作为其标识 特征，而性别则不能作为其标识特征。
关系完整性或数据完整性，指的是数据的精确性 和可靠性。强制完整性可以保证数据库中数据的 质量。 数据完整性分类
实体完整性
参照完整性
关系模型必须满足的完整性约束条件
用户自定义完整性
15
实体完整性
实体是可区分的，即它们具有某种唯一性标识， 在关系模型中以主码作为唯一性标识。主码中的 属性即主属性不能取空值。 实体完整性定义：若属性 A 是基本关系 R的主属 性，则属性A不能取空值。如果主属性取空值， 就说明存在某个不可标识的实体。 实体完整性要求表中每一条记录都表示一个确定 的实体，并且不会有重复的实体出现。 实 体 完 整 性 通 过 索 引 、 UNIQUE 约 束 、 PRIMARY KEY约束或IDENTITY属性实现。