数据库设计与实现ER转换为关系模式
建立教务管理关系模型ER模型转换为关系模型
建立教务管理关系模型
E-R模型是概念结构设计的结果 接下来进行逻辑结构设计:
将E-R模型转换为关系模型 对关系模型进行优化
建立教务管理关系模型
E-R模型转换为关系模型
关系模型实质上就是一组关系模式的集合 E-R模型转换为关系模型，就是将E-R模型中的实体、 实体间的联系转换为关系模式。 具体转换方法如下：
建立教务管理关系模型
优化关系模型
第二范式： 若关系模式R∈1NF，并且每一个非主属性都完全函数
依赖于R的关键字，则R为第二范式。记作：R∈2NF。
建立教务管理关系模型
优化关系模型
例如，关系模式： R(学号，课程号，成绩，姓名，性别，班级，班主任)
其中函数依赖为： （学号，课程号）→成绩
学号 → 姓名 学号 → 性别 学号 → 班级 班级 → 班主任 学号 → 班主任
建立教务管理关系模型
优化关系模型
第一范式： 如果一个关系模式R的所有属性都是不可再分的数据项，
则R为第一范式。记作：R∈1NF。
例如，关系模式： R(学号，课程号，成绩，姓名，性别，班级，班主任)
其中每个属性都不可再分，因此满足1NF。
第一范式是对关系的一个最低要求。一个规范化的关系至少应满足 第一范式的要求。
建立教务管理关系模型
优化关系模型
第三范式： 若关系模式R∈2NF，并且它的每一个非主属性不传递
依赖于R的关键字，则R为第三范式。记作：R∈3NF。
建立教务管理关系模型
优化关系模型
例如，关系模式： R1(学号，姓名，性别，班级，班主任)
其中存在函数依赖： 学号 → 班主任
班级 → 班主任
第二范式
非主属性“班主任”传递函数依赖于关键字“学号”。因此关系R1不满 足第三范式。
数据库系统E-R图设计知识点汇总
数据库系统E-R图设计知识点汇总数据库系统 ER 图设计知识点汇总在数据库系统的设计中，ER 图（EntityRelationship Diagram，实体联系图）是一种非常重要的工具。
它能够帮助我们清晰地理解和描述系统中各个实体之间的关系，为数据库的构建提供坚实的基础。
下面就让我们一起来详细了解一下数据库系统 ER 图设计的相关知识点。
一、ER 图的基本概念ER 图主要由实体、属性和联系这三个要素组成。
实体是指具有独立存在意义的事物，比如“学生”“课程”“教师”等。
在 ER 图中，实体通常用矩形来表示。
属性则是用来描述实体的特征，比如学生的“学号”“姓名”“年龄”等。
属性在 ER 图中用椭圆来表示。
联系反映了不同实体之间的关系，比如学生与课程之间的“选课”关系。
联系在 ER 图中用菱形来表示，并在菱形中标注联系的名称。
二、ER 图中的实体类型实体可以分为强实体和弱实体。
强实体是指不依赖于其他实体而独立存在的实体，其标识符完全由自身的属性决定。
弱实体则是依赖于其他强实体而存在的实体，它的标识符部分或全部来自于其所依赖的强实体。
三、ER 图中的联系类型联系主要有一对一（1:1）、一对多（1:N）和多对多（M:N）这三种类型。
一对一联系，例如一个人只有一个身份证，一个身份证只对应一个人。
一对多联系，比如一个班级有多个学生，而一个学生只能属于一个班级。
多对多联系，像学生和课程之间，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。
四、ER 图的绘制原则在绘制 ER 图时，需要遵循一些原则，以确保图形的清晰和准确。
首先，要明确系统的需求，准确识别出实体、属性和联系。
其次，尽量简化图形，避免出现过于复杂的关系，使读者能够一目了然。
同时，要确保实体和联系的名称具有明确的含义，能够准确反映其代表的对象和关系。
五、ER 图到关系模式的转换这是将 ER 图转化为数据库中可实现的关系模式的关键步骤。
对于实体，通常将其转换为一个关系表，表的列就是实体的属性。
在数据库设计过程中将er模型转换为关系模型的转换原则
在数据库设计过程中将er模型转换为关系模型的转换原则在数据库设计过程中，将ER模型转换为关系模型是一个重要的步骤。
ER模型是一种描述现实世界中实体、属性和关系之间关联的图形化工具，而关系模型则是一种用表格结构表示数据之间关系的方式。
以下是将ER模型转换为关系模型的转换原则：1. 实体转换为表：在ER模型中，实体是指现实世界中的一个对象或概念，例如学生、课程、雇员等。
在关系模型中，每个实体都被转换为一个表。
表由一系列的行和列组成，每一行表示一个实体的实例，每一列表示一个属性。
2. 属性转换为列：在ER模型中，属性是实体的特征或描述。
在关系模型中，每个属性都被转换为表中的列。
例如，一个学生实体具有姓名、性别、年龄等属性，这些属性会对应为学生表中的列。
3. 主键定义：在ER模型中，每个实体都有一个唯一标识符，称为主键。
在关系模型中，主键用来唯一地标识一个实体。
主键的定义原则是唯一性和非空性。
通常，一个表的主键可以是一个或多个属性的组合。
4. 关系转换为外键：在ER模型中，关系表示不同实体之间的关联。
在关系模型中，这些关联被转换为外键。
外键是用来连接不同表的属性，它通过引用其他表中的主键，以建立表之间的关系。
5. 多对多关系处理：在ER模型中，多对多关系是指一个实体与另一个实体之间存在多个联系。
在关系模型中，多对多关系需要通过引入中间表进行处理。
例如，一个学生可以选择多门课程，而一门课程也可以被多个学生选择，这种多对多关系可以通过引入一个学生课程中间表来解决。
6. 索引定义：索引是用来提高数据库查询效率的数据结构。
在关系模型中，可以为表中的一个或多个列定义索引。
索引的目的是快速定位数据，以加快查询速度。
7. 规范化：规范化是一种优化数据库结构的过程，旨在消除冗余、提高数据的一致性和完整性。
规范化过程包括一至五个范式，每个范式都有特定的要求和目标。
由于篇幅有限，上述仅为将ER模型转换为关系模型的基本原则。
实体关系模型(E-R图)
（3）把教师和工资间的一对一的关系反映 出来，可把教师号和月份属性放到工资关系 中。
35
最后形成的关系模式为：
36
导员，每个辅导员只管理一个班级。则辅导员和班级 之间是一对一的联系。
班级和辅导员的属性分别如下：
辅导员——工号，姓名，性别，年龄，学历 班级——班号，班级名
另外，辅导员和班级之间是一个管理联系，这种 管理用一个属性任职时间来描述，请根据描述画出能 够反映实体集之间的信息关系的E-R图。
5
6
【例2】 两个实体集之间的一对多的联系的绘制方法。 假设在某出版管理系统中，有两个实体集：出版社和 图书。出版社用来出版图书，且规定一本图书只能由 一个出版社出版，一个出版社可以出版多本图书。出 版社和图书之间是一对多的联系。
作者和图书可用以下属性来描述： 作者——编号，姓名，职称 图书——书号，书名，出版日期
另外，在“创作”联系中应能反映出该书的合同时间 和完成时间。请根据描述画出能够反映实体之间的信 息关系的E-R图。
9
10
11
1.3 同一实体集内部不同联系情况的E-R图表示法
【例4】同一实体集内部的一对多联系的绘制方法。 假设在某单位里，职工实体集中的实体可分成两类： 领导者和被领导者。领导者可以领导多个被领导者， 而被领导者只有一个顶头上司，从而实现层层负责制。 而对于一个具体职工而言，他既可能是其他职工的领 导者，又可能被别的职工领导。
①把A实体集的主关键字加入到B实体集对 应的关系中，如果联系有属性也一并加入；
②把B实体集的Байду номын сангаас关键字加入到A实体集对 应的关系中，如果联系有属性也一并加入；
③建立第三个关系，关系中包含两个实体 集的主关键字，如果联系有属性也一并加入。
概念模型ER图及概念模型转化成关系模型
m
n
1
办卡
属于
1 学生卡
1 班级
课程号 课程名
学分
卡号
余额
班号
辅导员
二、概念模型转化成逻辑模型
将E-R图转换为关系模型实际是将实体集、 属性以及联系转换为相应的关系模式, 1.实体集的转换规则:概念模型中的一个 实体集转换为关系模型中的一个关系,实 体的属性就是关系的属性,实体的码就是 关系的码,关系的结构是关系模式,
较强的语义表达能力,能够方便、直接地表达应用中的 各种语义知识
简单、清晰、易于用户理解,
2. 信息世界中的基本概念
1 实体 Entity
客观存在并可相互区别的事物称为实体,
可以是具体的人、事、物或抽象的概念,
2 属性 Attribute
实体所具有的某一特性称为属性, 一个实体可以由若干个属性来刻画,
3. 概念模型的表示方法ER图
实体型
用矩形表示,矩形框内写明实体名,
学生
教师
E-R图 续
An Introduction to Database System
属性
用椭圆形表示,并用无向边将其与相应的实体连 接起来
学生
学号
姓名
性别
年龄
E-R图 续
An Introduction to Database System
2. 实体集间联系的转换规则
以下举例基于以下的E-R图
成绩
选课 n 课程
学号
姓名
学生
m
n
1
办卡
属于
1 学生卡
1 班级
课程号 课程名
学分
卡号
余额
班号
辅导员
An Introduction to Database System
er模型和关系模型的对应关系
ER模型和关系模型是数据库设计中非常重要的概念，它们之间有着密切的对应关系。
在本文中，我们将深入探讨这两种模型的特点、关联和区别，以便更清晰地理解它们的重要性和应用价值。
1. ER模型的简介ER模型，即实体-关系模型，是由彼得·钱（Peter Chen）在1976年提出的一种数据模型。
它主要描述了现实世界中各种实体以及它们之间的关系，通过实体、属性和关系来构建数据库的模型。
在ER模型中，实体用矩形框表示，属性用椭圆形表示，关系用菱形表示，实体之间的联系用箭头表示。
2. 关系模型的简介关系模型是由埃德加·科德提出的，它是一种用表格形式来表示和操作数据的模型。
在关系模型中，数据以表的形式呈现，每个表代表一个实体，表中的行表示具体的实例，表中的列则表示实体的属性。
通过关系模型，可以更直观、方便地对数据进行操作和管理。
3. ER模型和关系模型的对应关系在数据库设计中，ER模型和关系模型有着密切的对应关系。
实际上，ER模型可以很自然地转换为关系模型。
在ER模型中，实体可以被转换为关系模型中的表，属性可以成为表的字段，关系可以成为表之间的关系。
通过这种对应关系，可以将现实世界中的概念和数据转化为数据库中的结构化数据，实现对数据的管理和应用。
4. 个人观点和理解我认为，ER模型和关系模型的对应关系是数据库设计中非常重要的一环。
通过对实体、属性和关系的建模，可以更清晰地把握数据的结构和关联，从而更有效地对数据进行管理和分析。
关系模型的表格形式也使得数据的操作和查询变得更加便捷和高效。
ER模型和关系模型的对应关系为数据库的设计和应用提供了坚实的基础和方法论支撑。
在本文中，我们深入探讨了ER模型和关系模型的对应关系，分析了它们的特点和重要性，并共享了个人的观点和理解。
通过对这一主题的全面评估和论述，相信读者对数据库设计和应用都会有更深入的理解和认识。
ER模型和关系模型在数据库设计中是非常重要的概念，它们之间有着密切的对应关系。
数据库原理及应用 ER图的绘制与转换
2. a) b) c) d) e) f)
g)
设计E-R图的步骤 把所存储的全部基本数据项都作为属性 弄清楚这些属性描述了哪些主实体 确定有什么联系 “的”联系与从实体同时确定 画出子E-R图的草图 向上归并得各层子E-R图，直到全系统的 E-R图 E-R草图的优化－－得到基本的E-R图
练习： 练习：设计E-R图。基本项如下： 货号，货名，型号，规格，计量单位； 员工号，姓名，性别，生日，职务，住址， 电话； 客户号，客户名，地址，信誉度，联系人， 邮编，电话； 提货单号，日期，时间，经手员工号，提货 客户号，所提货号，售价，提货数量；
从ER图导出一般关系模型的基本原则 图导出一般关系模型的基本原则
原则1：ER图中的每一个独立实体变换为一 原则 个关系，其属性变为关系的属性，其主标识 变为关系的主码。
从ER图导出一般关系模型的基本原则 图导出一般关系模型的基本原则
原则2： 原则 ：ER图中的从实体及相应的“的”联 系变换为一个关系，从实体的属性加上主实 体关系的主码构成这个关系的属性。如果“ 的”联系是1：1的，则以主实体关系的主码 （作为外来码）为这个关系的主码；如果“ 的”联系是1：M的，则以主实体关系的主码 加上同一主实体个体联系的不同从属实体个 体赖以相互区分的属性组，组成该关系的主 码。
属性（Attribute）
例如，学生“学”某门课程所取得的成绩， 既不是学生的属性也不是课程的属性。由于 “成绩”既依赖于某名特定的学生又依赖于 某门特定的课程，所以它是学生与课程之间 的联系“学”的属性，是“学”的结果。在 ERD中用椭圆形或圆角矩形表示实体（或联 系）的属性，并用无向边把实体（或联系） 与其属性连接起来。
实体之间的联系 实体之间的联系是指两类不同实体的个体 之间的关联。 联系可分如下几种类型： 一对一联系（1:1）：如果R使得A中的每 个实体，B中至多有一个实体与之对应， 反之亦然，则称R是A与B之间的一对一 联系，记作1:1。
数据库原理选择题总结(5-8章)
数据库原理选择题总结(5-8章)第五章1. 在数据库设计中，将ER图转换成关系数据模型的过程属于（）(2001年10月全国卷)A. 需求分析阶段B. 逻辑设计阶段C. 概念设计阶段D. 物理设计阶段2.在数据库设计中，表示用户业务流程的常用方法是( )(2003年1月全国卷)A.DFDB.ER图C.程序流程图D.数据结构图3.把ER模型转换成关系模型的过程，属于数据库的( )(2002年10月全国卷)A.需求分析B.概念设计C.逻辑设计D.物理设计4.在ER模型中，如果有6个不同实体集，有9个不同的二元联系，其中3个1∶N联系，3个1∶1联系，3个M∶N联系，根据ER模型转换成关系模型的规则，转换成关系的数目是( )(2002年10月全国卷)A.6B.9C.12D.155.数据库设计属于（）。
A、程序设计范畴B、管理科学范畴C、系统工程范畴D、软件工程范畴6.设计数据流程图(DFD)属于数据库设计的（）A、可行性分析阶段的任务B、需求分析阶段的任务C、概念设计阶段的任务D、逻辑设计阶段的任务7.在数据库的概念设计中，最常用的模型是（）A、实体联系模型B、数学模型C、逻辑模型D、物理模型8.数据库设计中，概念模型是（）A、依赖于DBMS和硬件B、依赖于DBMS独立于硬件C、独立于DBMS依赖于硬件D、独立于DBMS和硬件9.ER图是数据库设计的工具之一，它适用于建立数据库的（）。
A、需求模型B、概念模型C、逻辑模型D、物理模型10.ER方法中用属性描述事物的特征，属性在ER图中表示为（）A、椭圆形B、矩形C、菱形D、有向边11.在关系数据库设计中，设计关系模式的任务属于（）A、需求设计B、概念设计C、逻辑设计D、物理设计12.设计子模式属于数据库设计的（）A、需求设计B、概念设计C、逻辑设计D、物理设计13.设计DB的存储结构属于数据库设计的（）A、需求设计B、概念设计C、逻辑设计D、物理设计14.数据库设计中，外模型是指（）A、用户使用的数据模型B、DB以外的数据模型C、系统外面的模型D、磁盘上数据的组织15.概念结构设计的目标是产生数据库的概念结构，这结构主要反映（）A、组织机构的信息需求B、应用程序员的编程需求C、DBA的管理信息需求D、DBS的维护需求16.在DB的概念设计和逻辑设计之间起桥梁作用的是（）A、数据结构图B、功能模块图C、ER图D、DFD17.在DB的需求分析和概念设计之间起桥梁作用的是（）A、DFDB、ER图C、数据结构图D、功能模块图18.ER模型转换成关系模型时，一个M:N联系转换为一个关系模式，该关系模型的关键字是（）A、M端实体的关键字B、N端实体的关键字C、M端实体的关键字和N端实体的关键字的组合D、重新选取的其他属性19.在一个ER图中，如果共有20个不同实体类型，在这些实体类型之间存在着9个不同的二元联系(二元联系是指两个实体之间的联系)其中3个是1:N联系，6个是M:N联系，还存在1个M:N的三元联系，那么根据ER模型转换成关系模型的规则，这个ER结构转换成的关系模型个数为（）A、24B、27C、29D、3020.在数据库设计中，弱实体是指（）A、属性只有一个的实体B、不存在关键码的实体C、只能短时期存在的实体D、以其他实体存在为先决条件的实体21.关于ER图，下列说法中错误的是（）A、现实世界的事物表示为实体，事物的性质表示为属性B、事物之间的自然联系表示为实体之间的联系C、在ER图中，实体和属性的划分是绝对的、一成不变的D、在ER图中，实体之间可以有联系，属性和实体之间不能有联系22.在ER模型转换成关系模型的过程中，下列叙述不正确的是（）A、每个实体类型转换成一个关系模型B、每个联系类型转换成一个关系模式C、每个M:N联系转换成一个关系模式D、在1:N联系中，“1”端实体的主键作为外键放在“N”端实体类型转换成的关系模式中23.在数据库设计中，超类实体与子类实体的关系是（）A、前者继承后者的所有属性B、后者继承前者的所有属性C、前者只继承后者的主键D、后者只继承前者的主键24.综合局部ER图生成总体ER图过程中，下列说法错误的是（）A、不同局部ER图中出现的相同实体，在总体ER图中只能出现一次。
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示例：
班级
E-R图(省略了属性)：
上课
转化成的表：
Class(classno,classname)
教师
课程
Teacher(tno,tname)
Course(courseno,coursename)
TCC(tno,classno,courseno)
//P.K.=(classno,tno)或(classno,courseno)
逻辑模型： DBSchema
主要依靠设计人员的经验和能力
2020年10月5日星期一
数据库系统概念----E-R
1
4 4从E-R 图到数据库模式设计
本章主要内容
4.1E-R图到表的基本转化方法
暂时只考虑基本E-R图的转换，且只考虑简单、单值属性
4.2表合并方法讨论
讨论联系转化的表能否及如何与其它表合并
dno dname
院系
管理
pid name
院长
Dept(dno,dname)
President(pid,name)
Manage(dno,pid) //dno,pid均可作主码，假设选dno作主 码
表的合并
可以：Dept+Manage Dept(dno,dname,pid)
或者：President+ManagePresident(pid,name,dno)
4.3E-R复杂要素转化为表的方法
复杂属性处理 弱实体处理 继承转化为表 聚集转化为表
4.4关于表模式进一步优化问题的讨论 4.5其它逻辑模式设计问题讨论
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数据库系统概念----E-R
2
4.1 E-R 到表的基本转化方法
实体转化为表 E-R图的每个实体转化成一个表 实体的属性转化为表的属性 (暂时只考虑简单、单值属性) 实体的主码转化为表的主码
请将下述E-R转化为关系模式：
注意指明各表的主码
tno name
教师
班级
上课 讲授
classno classname
课程
cno cname
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数据库系统概念----E-R
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4.1 练习
将E-R转化为关系模式参考答案 实体转化成的表
Teacher(tno,name) class(classno,classname) Course(cno,cname)
• 实体主码形成的属性pk(e1)∪pk(e2)∪… 均应not null
• 只有在联系转化成的表与其他表合并后，才 可能允许null
2020年10月5日星期一
数据库系统概念----E-R
4
4.1 E-R 到表的基本转化方法
联系转化成的表的码：
参与联系实体的主码并集pk(e1)∪pk(e2)… 是联系转化成的表的超码
表的合并
Student+SD Student(sno,sname,dno,time)//dno可以为空
2020年10月5日星期一
数据库系统概念----E-R
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4.2表的合并
二元一对一联系：
联系转化的表可以任一端实体转化成的表进行合并
二元一对一联系不能导致相关实体转化成的表合并
示例：
E-R图如右所示 转化成的表
4从E-R 图到数据库模式设计
根据E-R建立数据库模式的步骤
1、E-R图转换为表并进行必要的合并
本步骤可以按照机械方法完成
现实世界
一个良好的E-R图，完成本步转换和合并 得到的结果，已经是比较理想的数据库模
理解、表达
式
概念模型：E-R图
(尽管还有人工进一步优化的余地)
2、优化
转换、设计
本步无具体可行的机械方法
无法进行表的合并
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Student(sno,sname) Course(cno,cname) SC(sno,cno,score)
无法进行表的合并
2020年10月5日星期一
数据库系统概念----E-R
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4.2表的合并
多元联系
联系转化的表和实体转化的表不能进行合并
即便是m:n:1,其转化的表和也不能进行合并
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数据库系统概念----E-R
9
4.2表的合并
二元多对一联系：
联系转化的表可以和“多端” 实体转化成的表进行合 并
示例：
dno
dname
time
sno name
E-R图
院系
隶属
属
学生
转化成的表
Dept(dno,dname) Student(sno,sname) SD(sno,dno,time) //dno非空
联系转化成的表
tc(tno,cno) tcc(classno,cno,tno)
2020年10月5日星期一
数据库系统概念----E-R
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4.2表的合并
主要讨论联系转化的表与相关实体转化的 表的合并问题
按照联系类别分别讨论能否合并、如何合 并
二元m:1联系 二元1:1联系 二元m:n联系 多元联系
Dept(dno,dname) Student(sno,sname) Course(cno,cname)
联系转化成的表：
SD(sno,dno,time) //dno非空 SC(sno,cno,score)
cno cname
课程
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数据库系统概念----E-R
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4.1 练习
多对一联系，上述超码去掉一个“一”端实 体的主码后，是联系表的候选码
多对多联系，上述超码是联系表的候选码
2020年10月5日星期一
数据库系统概念----E-R
5
4.1 E-R到表的基本转化方法示例
E-R图：
dno
dname
time sno name
score
院系
隶属
学生
学习
属
属
实体转化成的表：
不能进行下述合并：
Dept+Manage+President ?(不能接受的合并)
2020年10月5日星期一
数据库系统概念----E-R
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4.2表的合并
二元m:n联系
联系转化的表和实体转化的表不能进行合并
示例：
sno name
score
cno cname
E-R图
学生
学习
课程
转化成的表
2020年10月5日星期一
数据库系统概念----E-R
3
4.1 E-R系转化成一个表
联系转化成表的属性
参与联系实体的主码并集pk(e1)∪pk(e2)…以 及联系的属性{a1,a2}共同构成表的属性
pk(e1)∪pk(e2)∪…∪{a1,a2…}
在联系转化成的表中,属性的非空限制：