数据库设计(E-R图转换)
数据库E-R图
基本任务
消除不必要的冗余，设计生成基本E-R图
分E-R图
合并 初步E-R图 可能存在冗余的数据 和冗余的实体间联系 消除不必要的冗余
基本E-R图
1．冗余 消除不必要的冗余后的初步E-R图称为基本E-R图。 分析法消除冗余实例：
（1）例，教师工资单中包括该教师的基本工资、各种 补贴、应扣除的房租水电费以及实发工资。由于实发 工资可以由前面各项推算出来，因此可以去掉，在需 要查询实发工资时根据基本工资、各种补贴、应扣除 的房租水电费数据临时生成。 (2) 教室实体与班级实体的上课联系可以由教室与课程 之间的开设联系、课程与学生之间的选修联系、学生与 班级之间的组成联系三者推导出来，因此属于冗余联系， 可以消去。
3）M：N的联系，即多对多的联系 A中任意实体至少有一个实体对应B中的多个实体， 反之B中的任意实体至少有一个实体对应A中的多 个实体。 “学生”（A）是一种实体，“课程”(B)也是一种 实体。这两种实体之间存在一种联系，设这种联系 命名为“选课”，表示的是哪一个学生修了哪些门 课程。这个联系是M：N的，也就是说，一个学生 可以修多门课程，一门课程可以有多个学生来修， 但一个学生不一定修所有的课程，一门课程也不一 定被全部学生所选修。在E-R图中，这两种实体间 的联系可以表示如下图
1
拥有 成绩 m m 学生 选修 n
在E-R图中概念及术语 （1）实体与实体类型 实体：可以相互区别客观事物和概念的统一抽象。 是任何一种我们所关心的“事物”，可以指人，也 可以指物，可以是实际的东西，也可以是抽象的、 概念性的东西。 例 学生、回扣、医疗等。实体分为两级，一级为 “个体”，如“张三”、“国防科技大学”等；另 一级为“总体”，泛指某一类个体组成的集合，如 人泛指“张三”、 “李四”等。实体类型：将具 有共性的一类实体抽象为实体类型。在E-R图中， 实体这种基本成份用方框来表示。
用E-R图设计数据库
用E-R图设计数据库（概念结构设计和逻辑结构设计）
用E-R图设计数据库（概念结构设计和逻辑结构设计）
1. 实验目的
1) 熟悉E-R模型的基本概念和图形的表示方法。
（概念结构设计）
2) 掌握将现实世界的事物转化成E-R图的基本技巧。
3) 熟悉关系数据模型的基本概念。
4) 掌握将E-R图转化成关系模式的基本技巧。
（逻辑结构设计）
2. 实验内容
1) 根据需求确定实体，属性和联系。
2) 将实体，属性和联系转化为E-R图。
3) 将E-R图转化为关系模式。
3. 实验步骤和结果
1) 设计能够表示出班级与学生关系的数据库。
①确定班级实体和学生实体的属性。
②确定班级和学生之间的联系，给联系命名并指出联系的类型。
③确定联系本身的属性。
④画出班级与学生关系的E-R图。
⑤将E-R图转化为关系模式，写出关系模式并标明各自的主码或外码。
2) 设计能够表示出顾客与商品关系的数据库。
①确定顾客实体和商品实体的属性。
②确定顾客和商品之间的联系，给联系命名并指出联系的类型。
③确定联系本身的属性。
④画出顾客与商品关系的E-R图。
⑤将E-R图转化为关系模式，写出关系模式并标明各自的主码或外码。
注意：对由E-R图转换得到的关系模式进行分析，如果不合理，进一步对它进行规范化处理，得到最终的关系表。
4. 实验总结
实验中遇到的问题及解决情况，通过实验，掌握了什么。
E-R图向关系模型的转换教学文案
请写出该E-R模型的关系模式
姓名 身份证号
编号
厂名
年龄
厂长 1
管理 1
工厂
性别
入厂时间
成立时间
地址
方法1： 厂长（身份证号，姓名，年龄，性别，入厂时间） 工厂（编号，厂名，成立时间，地址） 管理（身份证号，编号）
方法2： 厂长（身份证号，姓名，年龄，性别，入厂时间） 工厂（编号，厂名，成立时间，地址，身份证号）
转换原则： ❖ 每个实体集各对应一个关系模式； ❖ 对于（m：n）的联系，单独对应一个关系模式，该关系
模式包括联系的属性、参与联系的各实体集的主码属性， 该关系模式的主码由各实体集的主码属性共同组成。
（m∶n）联系的E-R图到关系模式的转换
关系模式： student（学号，姓名，专业，班级，出生日期，性别，照片） course（课程编号，课程名称，课程类别，学分） selection（学号，课程编号，成绩）
❖ 例1：某学校的教学管理系统的E-R图模型的实 体有：教师，学生，项目，课程，其 E-R图如 图所示，请将E-R图转换为关系模式。
学号
姓名
性别
教师号 教师名 教师 1
任课
学生 n
选修 m
n 课程
职称
n
参加 m
项目
课程号 课程名
项目号 项目名 负责人
年龄 分数
关系模式： 教师(教师号,教师名,职称) 课程(课程号,教师号,课程名,分数) 学生(学号,姓名,性别,年龄) 项目(项目号,项目名,负责人) 参加(教师号,项目号) 选修(学号,课程号)
（m∶n）联系的E-R图到关系模式的转换
教师号 课程号
教师名
教师 m
讲授 n
数据库——数据库设计E-R图向关系模型的转换
数据库——数据库设计E-R图向关系模型的转换1、将下列物资管理E-R图转换为关系模式：转换原则⒈ ⼀个实体型转换为⼀个关系模式。
关系的属性：实体型的属性关系的码：实体型的码⒉ ⼀个m:n联系转换为⼀个关系模式(初步，以后可能调整）。
关系的属性：与该联系相连的各实体的码以及联系本⾝的属性关系的码：各实体型码的组合⒊ 1:n联系---与n端对应的关系模式合并在n端关系中加⼊1端关系的码和联系本⾝的属性⒋ ⼀个1:1联系，可以与任意⼀端对应的关系模式合并。
⒌ 3个或3个以上实体间的⼀个多元联系转换为⼀个关系模式。
关系的属性：与该多元联系相连的各实体的码以及联系本⾝的属性关系的码：各实体码的组合供应(供应商号,项⽬号,零件号,供应量)⒍ 同⼀实体集的实体间的联系，即⾃联系，也可按上述1:1、1:n和m:n三种情况分别处理。
⒎ 具有相同码的关系模式可合并。
⽬的：减少系统中的关系个数1.⼀个实体型转换为⼀个关系模式：供应商（供应商号，姓名，地址，电话号，账号）2.⼀个实体型转换为⼀个关系模式：项⽬（项⽬号，预算，开⼯⽇期）3.⼀个实体型转换为⼀个关系模式：零件（零件号，名称，规格，单价，描述）4. 3个或3个以上实体间的⼀个多元联系转换为⼀个关系模式。
供应（供应商号，项⽬号，零件号，供应量）5.⼀个实体型转换为⼀个关系模式：仓库（仓库号，⾯积，电话号）6. ⼀个实体型转换为⼀个关系模式。
1:n联系---与n端对应的关系模式合并。
（1：n⼯作联系）同⼀实体集的实体间的联系，即⾃联系，也可按上述1:1、1:n和m:n三种情况分别处理。
（职⼯与领导职⼯的⾃联系）职⼯（职⼯号，姓名，年龄，职称，仓库号，领导职⼯号）7. ⼀个m:n联系转换为⼀个关系模式。
库存（仓库号，零件号，库存量）2019/6/19更新后天考试，这⾥再给出两道课本样题1．学校中有若⼲系，每个系有若⼲班级和教研室，每个教研室有若⼲教员，其中有的教授和副教授每⼈各带若⼲研究⽣； 每个班有若⼲学⽣， 每个学⽣选修若⼲课程， 每门课可由若⼲学⽣选修。
e-r图设计数据库
e-r图设计数据库E-R图也即实体-联系图(Entity Relationship Diagram)，提供了表示实体型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。
构成E-R图的基本要素是实体型、属性和联系，其表示方法为：·实体型(Entity)：用矩形表示，矩形框内写明实体名；比如学生张三丰、学生李寻欢都是实体。
如果是弱实体的话，在矩形外面再套实线矩形。
·属性(Attribute)：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来；比如学生的姓名、学号、性别、都是属性。
如果是多值属性的话，再椭圆形外面再套实线椭圆。
如果是派生属性则用虚线椭圆表示。
·联系(Relationship)：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1 : 1，1 : n或m : n）。
比如老师给学生授课存在授课关系，学生选课存在选课关系。
如果是弱实体的联系则在菱形外面再套菱形。
两个不同实体间的1:n关系上图中表示的是一辆汽车与零件之间的1:n关系，一辆汽车由许多个零件构成。
“汽车”这个实体具有型号、单价和牌号等属性，“零件”这个实体具有名称、单价和厂家等属性，“数量”是它们之间的关系“组成”的一个属性。
当然E-R图还可以表示1:1关系，例如夫妻关系以及姓名与学号间的关系等。
E-R图还可以表示m:n关系，例如教材中中讲的“学生”与“课程”之间通过“学习”联系，一个学生要学习多门课程，反之同一门课程有很多学生在学习。
在E-R图中，有时为了使其简洁明了，图中可以略去各属性，着重表示实体间的联系情况，而属性可以单独以表格形式单独列出。
4.E-R图的设计E-R图的设计虽然没有一个绝对固定的方法，但一般来说应遵循以下两条基本原则：（1）首先要针对每一个用户做出该用户信息的局部E-R图，确定该用户视图的实体、属性和联系。
[注意]在设计E-R图时，能作为属性的就不要作为实体，这样有利于E-R图的简化。
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。
如何绘制E-R图并将其转换成关系数据模型
如何绘制E-R图并将其转换成关系数据模型E-R图是描述概念数据模型的主要工具，利用E-R图实现概念结构设计的方法叫做E-R方法；而概念设计是数据库设计的第一个阶段，所以E-R图是个极其重要的考点。
E-R图也称为实体－联系模型（E-----entity, R-----relation），由实体，属性，联系三个要素构成。
图形符号为：实体（长方形），属性（椭圆），联系（菱形）
绘制E-R图的方法：
1，绘制数据流程图
2，数据字典分析
3，确定局部E-R图：A，画出部分实体E-R图，
B，画出分E-R图，即实体之间的联系图：4，集成完整的E-R图，即全部实体之间的联系图
E-R图转换成关系模型的方法：
只要记住以下转换原则，即可：
（1）一个实体转换为一个关系，实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码
（2）一个联系也转换为一个关系，联系的属性即联系所连接的实体的码都转换为关系的属性，但是关系的码会根据联系的类型变化，如果是：
1：1联系，两端实体的码都成为关系的候选码
1：多联系，端实体的码成为关系的码
多：多联系，两端实体码的组合成为关系的码
（3）具有相同码的关系可以合并。
E-R图和关系数据库设计
民航航班管理数据模型
•实体集6 职工 PERSONNEL 属性： 职工号 EMP-NO：INT(6) 姓名NAME：CHAR(30) 住址ADDRESS：CHAR(30) 工资SALARY：INT(6) 职工号EMP-NO是本实体集的关键字。
•实体集7 飞行员 PILOTS 实体集PILOTS 无属性。
【例】实体“学生”，具有属性“学号”、“姓 名”、“性别”、“年龄”。
基本概念
• 所谓属性是指事物的某一方面的特征，属性可 以是基本属性或导出属性。例如，学生的学号 是一个简单属性；学生的家庭地址是一个复合 属性，它由简单属性“城市”、“街道”、 “门牌号”等组成。
• 属性可以是基本属性或导出属性。例如，一 个人的生日是基本属性，年龄是导出属性，年 龄可以根据生日和当前日期导出。
民航航班管理数据模型
•实体集3 航次DEPARTURES 属性： 日期DATE：INT(3) 本实体集的每一个实体是在某日起飞的航次。
•实体集4 机型PLANES 属性： 制造厂 MANUFACTURER：CHAR(10)
型号MODEL-NO：CHAR(10) 这两个属性组成实体集的关键字。 •实体集5 飞机AIRCRAFT 属性： 序号SERIAL-NO：INT(5)
order-no,quantity-order)
转换规则3
• 规则3：如果一个联系集的两侧标明的基数比是 1∶N（一对多联系），且联系无自身的属性，则 在1侧的实体集的关键字应加入到另一侧的实体转 换成的关系中，联系集本身可不必单独转换成关 系。
• 例如下图实体集CUSTOMER的关键字应加入到对 应于实体集ORDER的关系中去。经过转换后可得 关系模式为：
• 规则2：每一个联系集转换成一个关系， 该联系集自身所 拥有的属性，加入到该关系中去，而该关系的主关键字由 该联系集所联系的实体集的关键字组成。
简述e—r模型转换为关系模型的规则
简述e—r模型转换为关系模型的规则e-r模型转换为关系模型的规则包括以下几点：
1.实体转换：将e-r图中的每个实体转换为一个关系表，表的名字为实体的名称。
2.属性转换：将e-r图中的每个属性转换为一个表的属性，表的属性包括属性名称、数据类型、长度、是否可以为空、默认值等。
3.关系转换：将e-r图中的每个关系转换为一个表，表的名字为关系的名称或者描述。
4.主键定义：对于每个关系表，需要定义一个主键，以唯一标识表中的每个记录。
5.外键定义：当两个关系表之间存在关联时，需要在其中一个关系表中定义一个外键，以引用另一个关系表的主键。
6.索引定义：对于需要频繁查询的字段，在数据库中需要创建索引，以提高查询效率。
7.规范化：对于关系表中的冗余数据和多值依赖关系，需要进行规范化处理，以提高数据的一致性和减少数据冗余。
数据库设计（一）E-R图
数据库设计（⼀）E-R图数据库设计定义: 指的是将应⽤中涉及的数据实体及这些数据实体之间的关系，进⾏规划和结构化的过程。
影响数据库系统效率的因素：数据库中创建的数据结构种类，以及在数据实体之间建⽴的关系好的设计：效率⾼，便于进⼀步扩展，使应⽤程序的开发变得容易糟糕的设计：效率低下，更新和检索数据时会出现许多问题。
⼀、设计的步骤：⼀般在项⽬开发需要经过：需求分析、概要设计、详细设计、代码编写、运⾏测试和部署上线这⼏个阶段，⽽数据设计在这⼏个阶段主要做的事，如下：（当然上线后有时也会出现改需求，动代码动数据库）//数据库设计时需要注意的需求分析阶段：分析客户业务和数据处理需求概要设计阶段：绘制数据库的E-R图，⽤于在项⽬团队内部、设计⼈员和客户之间的沟通，确认需求信息的正确性和完整性。
详细设计阶段：将E-R 图转换为多张表，进⾏逻辑设计，确认各表的主外键，并应⽤数据库设计的三⼤范式进⾏审核。
经项⽬开会讨论确定后，根据项⽬的技术实现、团队开发能⼒进⾏项⽬的成本预算，选择具体的数据库进⾏物理实现，之后就是开发应⽤程序注意：在需求分析阶段的重点是调查、收集并分析客户业务的数据需求、处理需求、安全性与完整性需求。
常⽤的需求调研⽅法：在客户的公司跟班实习、组织召开调查会、邀请专⼈介绍、设计调查表并请⽤户填写和查阅与业务相关的数据记录等。
常⽤的需求分析⽅法：调查客户的公司组织情况、各部门的业务需求情况、协助客户分析系统的各种业务需求和确定新系统的边界。
//在进⾏数据库系统分析时可参考的基本步骤1、收集信息：创建数据库之前，必须充分理解数据库需要完成的任务和功能，了解数据库需要存储哪些数据、实现哪些功能2、标识实体：收集信息后，标识数据库要管理的关键对象或实体。
（实体⼀般是名词，⼀个实体只描述⼀件事情，不能出现含义相同的实体，⽽且实体可以是有形的事物（如⼈或产品），也可以是⽆形的事物（如部门，时间））3、标识每个实体需要存储的详细信息:将数据库中的主要实体标⽰为表的候选实体以后，就要标识每个实体存储的详细信息，也称为该实体的属性，这些属性将组成表中列。
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病房号
床位号 n 组成 1
科名
科地址
科电话
病房 1
科室 1 从属 n
入住 n
病人 n 1
诊治
医生
年龄
姓名
病历号
性别
工作证号
姓名
职称 8
对应的关系模式结构如下： 科室( 科名、科地址、科电话) 病房(病房号、科室名、床位号) 医生(工作证号、姓名、职称、所属科室名、年龄) 病人(病历号、姓名、性别、主管医生、病房号)
某超市公司下属有若干个连锁店，每个商店经营若 干种商品，每个商店有若干职工，但每个职工只能 在一个商店工作。 设实体类型“商店”的属性有：商店编号，店名， 店址，店经理。 实体类型“商品”的属性有：商品编号，商品名， 单价，产地。 实体类型“职工”的属性有：职式编号，职工名， 性别，工资。 试画出反映商店、商品、职工实体及其联系类型的 E-R图，要求在联系中应反映出职工参加某个商店工 作的起止时间，商店销售商品的月销售量。
9
1
店名
店址
店经理
工号
姓名
性别
店号
商店 m
1
隶属
n
职工
工资
月销售量
经营 n
开始时间
商品号
商品
产地
商品名
单价 2
Байду номын сангаас
对应的关系模式结构如下： 商店(商店编号，店名，店址，店经理)
职工(职工编号，职工姓名，性别，工资，商店编号)
商品(商品号，商品名，单价，产地)
销售(商品号，商店编号，月销售量)
3
一个图书借阅管理数据库要求提供下述服务: (1)可随时查询书库中现有图书的品种、数量与存放位 置。所有各类图书均由书号惟一标识。 (2)可随时查询图书借还情况，包括借书人单位、姓名、 借书证号、借书日期和还书日期。 (3)我们约定：任何人可借多种书，任何一种书可为多 个人借阅，借书证号惟一。 (4)当需要时，可通过数据库中保存的出版社的电话编 号、电话、邮编及地址等信息向相应出版社增购有 关书籍。约定：一个出版社可出版多种书籍，同一 本书仅为一个出版社出版，出版社名具有惟一性。
6
某医院病房计算机管理中心需要如下信息： 科室：科名、科地址、科电话、医生姓名 病房：病房号、床位号、所属科室名 医生：姓名、职称、所属科室名、年龄、工作证号 病人：病历号、姓名、性别、诊断、主管医生、病 房号 其中，一个科室有多个病房、多个医生，一个病房 只能属于一个科室，一个医生只属于一个科室，但 可负责多个病人的诊治，一个病人的主管医生只有 一个
4
借书证号
姓名
单位
借书人 还书日期 借书日期 m 借阅 n 书号 图书 n 出版
出版社名
电报编号
电话
出版社 1 邮编 地址
书名
数量
位置 5
对应的关系模式结构如下：
借书人(借书证号、姓名、单位) 图书(书号、书名、数量、存放位置、出版社社名) 出版社(出版社社名、电话编号、邮编、电话、地址) 借阅(借书证号、书号、借书日期、还书日期)