数据库 数据库概念模型
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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数据库概念模型的特点
数据库概念模型的特点1.抽象性：数据库概念模型是对现实世界的抽象和简化，它不涉及具体的实现细节。
通过使用抽象概念，可以以更清晰和简洁的方式描述现实世界中的对象、属性和关系。
2.独立性：数据库概念模型与具体的数据库管理系统（DBMS）和物理存储结构无关，不受特定技术和实现的限制。
这种独立性使得数据库设计人员能够将注意力集中在数据的逻辑结构和语义上，而不需要考虑底层技术和实现的细节。
3.统一性：数据库概念模型提供了一个统一的框架用于描述和管理数据库。
它提供了一种通用的语言和符号来表示实体、属性、关系等元素，使不同的设计人员可以更容易地交流和理解。
4.可扩展性：数据库概念模型具有良好的可扩展性，可以灵活地进行模型的扩展和修改。
当需求发生变化时，可以通过对模型进行适当的调整来满足新的需求，而不需要对底层的实现进行改动。
5.完整性：数据库概念模型能够描述数据的完整性约束，并提供一种机制来保证这些约束的有效性。
例如，可以定义属性的取值范围、关联关系的参照完整性等约束条件，以确保数据的正确性和一致性。
6.易于理解和维护：数据库概念模型通常使用图形化表示方法，通过图形符号和图形关系来描述数据库的结构和语义，使得模型更易于理解和维护。
设计人员可以通过图形界面工具来创建、修改和管理模型，而不需要编写复杂的代码。
7.高度抽象化：数据库概念模型通常采用高度抽象化的方式来描述数据，隐藏了具体的实现细节。
这种抽象化使得模型能够更好地适应不同的需求和变化，更易于扩展和维护。
总之，数据库概念模型是对现实世界中数据的抽象和简化，它具有抽象性、独立性、统一性、可扩展性、完整性、易于理解和维护等特点。
这些特点使得数据库概念模型成为数据库设计的重要工具，能够帮助设计人员更好地描述和管理数据库。
数据库模型基础知识及数据库基础知识总结
数据库模型基础知识及数据库基础知识总结数据库的4个基本概念1.数据(Data)：描述事物的符号记录称为数据。
2.数据库(DataBase，DB)：长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。
3.数据库管理系统(DataBase Management System，DBMS4.数据库系统(DataBase System，DBS)数据模型数据模型（data model）也是一种模型，是对现实世界数据特征的抽象。
用来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。
数据模型是数据库系统的核心和基础。
数据模型的分类第一类：概念模型按用户的观点来对数据和信息建模，完全不涉及信息在计算机中的表示，主要用于数据库设计现实世界到机器世界的一个中间层次➢实体(Entity): 客观存在并可相互区分的事物。
可以是具体的人事物，也可以使抽象的概念或联系➢实体集(Entity Set): 同类型实体的集合。
每个实体集必须命名。
➢属性(Attribute): 实体所具有的特征和性质。
➢属性值(Attribute Value): 为实体的属性取值。
➢域(Domain): 属性值的取值范围。
➢码(Key): 唯一标识实体集中一个实体的属性或属性集。
学号是学生的码➢实体型(Entity Type): 表示实体信息结构，由实体名及其属性名集合表示。
如：实体名(属性1,属性2,…)➢联系(Relationship): 在现实世界中，事物内部以及事物之间是有联系的，这些联系在信息世界中反映为实体型内部的联系（各属性）和实体型之间的联系（各实体集）。
有一对一，一对多，多对多等。
第二类：逻辑模型和物理模型逻辑模型是数据在计算机中的组织方式物理模型是数据在计算机中的存储方式数据模型的组成要素数据模型通常由数据结构、数据操作和数据的完整性约束条件三部分组成关系模型（数据模型的一种，最重要的一种）从用户观点看关系模型由一组关系组成。
每个关系的数据结构是一张规范化的二维表。
数据库第4章数据库概念模型
数据库第4章数据库概念模型在当今数字化的时代，数据库成为了信息存储和管理的核心工具。
而在深入了解数据库的构建和运作之前，我们首先需要掌握数据库概念模型这一重要的知识领域。
数据库概念模型是对现实世界中各种事物及其之间关系的一种抽象描述。
它的主要目的是帮助我们理解和定义数据库中需要存储和处理的信息。
在数据库概念模型中，最常见的表示方法是实体联系模型（ER 模型）。
实体可以理解为具有独立存在意义的事物，比如一个学生、一本书、一家公司。
而联系则反映了这些实体之间的关系，比如学生与课程之间的选课关系，公司与员工之间的雇佣关系。
为了更清晰地描述实体和联系，我们需要为它们赋予属性。
属性就是实体或联系所具有的特性。
以学生这个实体为例，可能的属性包括学号、姓名、年龄、性别等。
在构建数据库概念模型时，准确识别实体和联系至关重要。
这需要我们对业务需求有深入的理解。
比如在一个在线购物系统中，顾客、商品、订单就是重要的实体，而顾客与订单之间的下单关系，商品与订单之间的包含关系就是关键的联系。
概念模型的建立并非一蹴而就，而是一个反复的过程。
我们可能会在最初的设计中遗漏一些重要的元素，或者对某些关系的理解不够准确。
这时候就需要不断地进行审查和修正，以确保模型能够准确地反映现实世界的情况。
在实际操作中，我们通常会使用一些图形化的工具来绘制概念模型。
这样可以更直观地展示实体、联系和属性之间的关系。
比如，使用矩形表示实体，菱形表示联系，椭圆表示属性，并通过线条将它们连接起来。
数据库概念模型的质量直接影响到后续数据库设计和实现的效果。
一个良好的概念模型应该具有清晰性、准确性和完整性。
清晰性意味着模型的结构和关系易于理解；准确性要求模型能够真实地反映业务场景；完整性则确保了没有重要的信息被遗漏。
当我们完成了概念模型的构建后，就可以将其转换为逻辑模型。
逻辑模型更加接近数据库的实际实现，会涉及到具体的数据结构和关系的定义。
另外，数据库概念模型的设计也需要考虑到未来的扩展性。
数据库的概念模型
数据库的概念模型
数据库概念模型是一种展示数据库构架和作用的形式化表示，它反映了数据的整体结构。
它的重要性在于允许开发人员在设计和使用一个数据库之前概览其构成以及说明他们如何运行和交互。
数据库概念模型有几种不同的表现形式，例如实体/联系模型、关系模型和对象数据模型。
实体/关系模型描述存储在数据库中的数据，其中每个数据实体或实体组合之间存在联系。
这种模型也将实体和联系中的属性作为“实体类型”和“属性”建立关联。
关系模型描述实体之间的关系，包括那些实体的属性，以及彼此之间的联接点。
它使用表格表示每个实体，允许开发人员将实体以及它们之间的关系表示出来，以方便查询和管理基于数据库的信息。
对象数据模型是将数据表示为一组对象的方法。
与关系数据模型不同，对象数据模型存储对象的属性，而不是将其分解为属性的属性。
这也允许开发人员将数据构建成可以更容易理解的概念，如“顾客”和“产品”。
它也提供了更加健壮的关系处理方式，使得在两个表中的相互关联的数据可以更加容易地建模和访问，并且可以应用在大型数据库中，以支持高级分析。
对于一个数据库应用系统而言，采用哪种模型一般取决于应用程序的目的和功能，开发人员常常倾向于使用可以有效地支持和管理具有特定特性的数据库模型。
因此，选择数据库模型的方式需要考虑其功能，性能和扩展性，以及表示数据的最佳方式。
数据库模型的基本概念
数据库模型的基本概念
数据库模型是指对数据库中数据和数据之间关系的抽象描述，它是数据库设计的基础。
数据库模型包括三个基本概念：数据结构、数据操作、数据完整性。
1. 数据结构：数据库的数据结构是指数据在数据库中的组织形式。
数据库中的数据结构可以分为两种类型：关系型和非关系型。
关系型数据结构采用表格的形式，以行和列的形式存储数据。
非关系型数据结构则不采用表格的形式，可以使用图形、树形等方式存储数据。
2. 数据操作：数据库中的数据操作包括增、删、改、查等操作。
这些操作可以通过SQL语言来实现。
SQL语言是一种结构化查询语言，它可以用于执行各种数据库操作。
3. 数据完整性：数据完整性是指保持数据库中数据的正确性和一致性。
数据库有多种完整性约束条件，例如主键约束、外键约束、唯一约束等。
这些约束条件可以确保数据库中的数据不会出现错误或不一致的情况。
总之，数据库模型是数据库设计的基础，在数据库开发中起着关键的作用。
了解数据库模型的基本概念，可以帮助我们更好地进行数据库设计和数据库操作。
- 1 -。
数据库第4章数据库概念模型
数据库第4章数据库概念模型在当今数字化的时代，数据库成为了信息存储和管理的核心工具。
而数据库概念模型则是数据库设计中的重要环节，它为数据库的构建提供了清晰的蓝图和坚实的基础。
什么是数据库概念模型呢？简单来说，它是对现实世界中数据的一种抽象描述，用于捕捉业务领域中的关键概念、实体以及它们之间的关系。
在数据库概念模型中，最基本的元素是实体。
实体可以理解为具有独立存在意义的事物，比如一个学生、一本书、一家公司等。
每个实体都有自己的属性，这些属性描述了实体的特征。
例如，学生实体可能具有姓名、学号、年龄等属性。
实体之间存在着各种关系。
常见的关系有一对一、一对多和多对多。
一对一关系比较好理解，比如一个人对应一个身份证号码。
一对多关系也很常见，比如一个班级可以有多个学生，但一个学生只能属于一个班级。
多对多关系稍微复杂一些，比如一个学生可以选择多门课程，一门课程也可以被多个学生选择。
通过建立准确的数据库概念模型，可以有效地避免数据冗余和不一致性。
想象一下，如果没有清晰的概念模型，可能会出现同一个学生的信息在不同的地方被重复记录，而且还可能存在不一致的情况，这将给数据的管理和使用带来极大的混乱。
在构建数据库概念模型时，通常会使用一些工具和技术。
其中，ER 图（EntityRelationship Diagram，实体关系图）是最为常用的一种。
ER 图用矩形表示实体，用菱形表示关系，用椭圆形表示实体的属性，并用连线表示实体之间的关系。
通过 ER 图，我们可以直观地看到数据库中各个元素之间的关系，从而更好地理解和设计数据库。
比如说，我们要为一个学校的管理系统设计数据库概念模型。
首先，我们确定了几个主要的实体，如学生、教师、课程、班级。
学生实体具有学号、姓名、性别、年龄等属性；教师实体具有教师编号、姓名、职称等属性；课程实体具有课程编号、课程名称、学分等属性；班级实体具有班级编号、班级名称等属性。
然后，分析这些实体之间的关系。
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数据库原理及应用
版本 ♦ V15，Project/EAM/LDM/IAM
♦ V12，增强元数据映射 ♦ V11，信息流模型/需求模型 ♦ V10，SOA/.NET/MDA
♦ V9，增强UML/数据仓库/EJB/业务处理模型 ♦ V8，增强UML ♦ V7，支持UML ♦ V6，支持数据仓库 ♦ V5，流程分析模块 ♦ V4，企业版 ♦ V3，CDM、PDM ♦ V2，CDM ♦ V1
指导
获得
学生
学号 姓名 总学分
对应
课程说明
课程号 课程名称 课程学分
32
五、ID依赖实体
强实体
数据库原理及应用
弱实体
标识符(ID)依赖实体 33
数据库原理及应用
说明: 只有在创建了强实体的实例后,才能添加标识符依赖实体的实例。 在删除强实体前,必须同时删除所有标识符依赖实体的实例。
34
六、非ID依赖的弱实体
关系模型图——系统数据逻辑模型 数据库设计图——系统数据物理模型
28
数据库原理及应用
PowerDesigner数据建模:
•概念级或逻辑级，CDM和LDM代表数据逻辑关系，不 考虑在数据库上的物理实现。
•物理级，PDM指定了物理实现的具体细节，这些细节包 括：目标RDBMS的特征、性能和可用性等。
CDM
信软学院——王雁东
第四章 数据库概念模型
【学习目标】
• 了解数据库项目开发的基本步骤 • 理解数据模型的功能和作用 • 了解E-R模型的主要组成部分 • 学习构建E-R模型图
数据库原理及应用
1
4.1 数据库开发基本过程
一、数据库开发的基本步骤
数据库原理及应用
现实世界 抽取
概念数据 模型
转化
物理数据 模型
标识符
标识符与主键的区别是标识符是一个逻辑概念，标识符不一定唯一。
10
4. 关系
数据库原理及应用
关系(Relationship)是指实体之间的关联，如“学生”与“成绩”的 联系、“孩子”与“父亲”、“母亲”的联系等。关系中实体集的数 目称为关系度数。
学生 学业评估
成绩
二元关系
父亲 血缘
母亲
孩子
三元关系
11
两个实体之间可能具有如下3种二元关系之一：
1对1（1:1） 1对多（1:N） 多对多（M:N）
数据库原理及应用
学生 1
身份标记
1 学生证
班 1
拥有
N 学生
教师 M
教学
N 学生
a)1对1关系
b)1对多关系
c)多对多关系
12
数据库原理及应用
上述实体之间的关系反映了一个给定实体有多少实例与另一实体实 例存在的数量对应关系，通常采用术语基数（Cardinality）。
5
4.2 实体-关系模型
一、实体关系模型
概念数据模型的理论基础是实体-关系模型 （E-R模型），它最早是由P. Chen于1976年 提出。此后不断有人对它进行改进，使它现 成为比较流行的数据建模方法，并被集成到 许多CASE工具中，用于创建数据库的概念数 据模型。
数据库原理及应用
P. Chen (陈品山)
63
4.5 Power Designer项目实践
数据库原理及应用
本节将使用Power Designer建模工具设计一个具体信息 系统的概念数据模型，从中掌握概念数据模型的设计方 法。 通过对图书借阅管理业务的基本数据需求进行分析，使 用Power Designer设计工具创建图书借阅管理系统的概 念数据模型，描述系统的数据需求，为设计数据库提供 依据。
(LDM)
物理数据模型
从系统设计人员角度所建模的系统数据物理存储及结
Physical Data M 构关系，它针对设计者具体定义信息系统的数据库表
odel (PDM)
结构。
27
软件开发阶段与数据模型的关系
需求分析阶段
数据库原理及应用
CDM
实体关系图ERD——系统数据概念模型
系统设计阶段 LDM PDM
创建
数据库
数据库需求分析
数据库设计
数据库实现
数据库开发步骤
2
二、各阶段主要活动
数据库原理及应用
1. 需求分析阶段
获取数据表单、报表、查询、业务规则、数据更新说明 分析数据项特征、数据类型、数据取值约束 描述数据关系、数据处理要求 创建数据概念模型
2. 系统设计阶段
数据库结构设计（数据库系统结构、数据逻辑模型、数据物理 模型） 数据库表、视图、查询设计 数据库表关联设计 数据库表约束设计 数据库表索引设计
42
继承关系的图形符号
数据库原理及应用
43
八、递归关系
数据库原理及应用
递归关系示例 44
4.4 E-R模型设计示例
数据库原理及应用
一、Heather Sweeney 设计公司需求
Heather Sweeney 是一个室内装潢设计公司老板，其公司 除了设计业务外，还在住宅、厨房用品及商店场所开设系列 培训课程。 收入主要来源销售有关厨房装修书籍、录像商品以及提供 设计咨询。 需要通过数据库来跟踪客户，发布商品推荐与咨询服务。
LDM
概念\逻辑级数据模型
SQLServer PDM
ORACLE PDM
Sybase PDM
物理级数据模型
SQLServer
ORACLE
Sybase
29
概念数据模型建模案例1:
数据库原理及应用
导师
导师号 导师姓名
课程成绩 成绩
指导
获得
学生
学号 姓名 总学分
对应
课程说明
课程号 课程名称 课程学分
学绩管理
38
互斥继承
数据库原理及应用
在继承关系中，还可以分为互斥性继承关系和非互斥性继 承关系。在互斥性继承联系中，父实体的一个实例只能属 于某个一个子实体。
例如，“帐户”父实体下的“个人账户”与“公司账户” 两个子实体之间的联系是互斥的
39
非互斥继承 在非互斥性继承关系中，父实体的一个实例可以 属于多个子实体。
最小基数
学生 1
身份标记
1 学生证
班 1
拥有
N 学生
教师 M
教学 N
学生
最大基数
13
数据库原理及应用
在实体之间除了需要反映了数量对应关系，有时还需要反映关系实 体参与的必要性，即可选（optional）或强制（mandatory）。
学生 身份标记
强制
班 拥有
导师 指导
学生证
学生
学生
可选
14
4.3 实体-关系图
数据库原理及应用
非标识符(ID)依赖弱实体 35
数据库原理及应用
问题: 分别说明ORDER、ASSIGNMENT、PRESCRIPTION实 体类型
强实体
标识符(ID)依赖弱实体
非标识符(ID)依赖弱实体 36
七、子类实体
数据库原理及应用
子类型实体 37
数据库原理及应用
继承关系 实体之间存在分类关系和继承关系。在概念数据模型设计中， 我们统称为继承关系。 继承关系的一端是具有普遍性的实体集，为父实体集，另一 端连接的是具体特殊的一个或多个实体集，为子实体集。
6
数据库原理及应用
二、实体-关系模型的元素
在E-R模型中，主要包括实体、属性、标识符和关系等元素。 1. 实体
实体(Entity)是指问题域中存在的人、事、物、地点等客观存在 的具体事物以及抽象的概念。即用户希望跟踪的数据对象，如客 户、交易、产品、订单等。 实体集是指同类实体的集合。如商品（ITEM）实体集。可乐、牙 膏、铅笔等是商品实体集的实例。
7
数据库原理及应用
8
2. 属性
数据库原理及应用
属性是指描述实体特征的数据项。每个实体都具有1个或多个属性。
学生
属性
学号 姓名 身份证号 性别 专业
9
3. 标识符
数据库原理及应用
标识符是指标识不同实体实例的属性。标识符可以是1个或多个属性。
学生
学号 姓名 身份证号 性别 专业
标识符
成绩表
学号 课程 平时成绩 期末成绩 实践成绩 总成绩
数据库原理及应用
一、实体关系图不同版本
实体-关系模型图（E-R模型）有如下几个不同版本。
Crow’s feet(鸟足)模型
15
数据库原理及应用
classic模型
16
数据库原理及应用
IDEF1X模型
17
数据库原理及应用
UML模型
18
二、数据库建模通常使用符号
E-R模型传统版本 E-R模型鸟足版本 1对多的两个版本
3
3. 数据库实现
数据库模型物理实现 数据库数据上线 数据库系统测试
数据库原理及应用
4
三、数据库建模
数据库原理及应用
1. 什么是数据建模
对现实世界中存在的数据对象及其关系进行分析、发掘、描述， 并给出其数据关系结构的过程。
2. 数据库建模层次
• 概念数据模型——用户能直接理解的数据对象及其业务联系 • 逻辑数据模型——系统数据对象的逻辑表示、逻辑联系 • 物理数据模型——系统数据对象的物理存贮结构及物理联0 1992
1999 2001
2004 2006 2008 年份 2005
PowerDesigner 产品发展
25
数据库原理及应用
PowerDsigner的数据建模工具特点： •具有良好的性价比 •支持目前30多种流行的数据库管理系统（如Oracle、SYBASE 、SQLServer、DB2、DBF等） •支持目前多种客户端开发工具（如PB、VB、VC、Delphi等） •满足大、中、小型数据库建模的需求