数据库学习笔记(03): Entity-Relationship Model

黄杰海

• 用实体（Entity）和联系（Relationship）的术语来表达数据以及数据和数据之间的关系，还有约束等信息
  
• E-R模型用于数据库的概念设计阶段
  
• E-R模型三个基本概念：实体集、联系集、属性
  

实体

• 是现实世界课区别于所有其它对象的事物或对象：例如特定的人，公司，车
  
• 实体具有属性：公司名、Id
  
• 实体集是共享相同属性的相同类型的实体集合
  
• 和对象的区别：
  
  
  
  • 实体是静态的，没有针对实体的操作，只有属性描述
    
  
  

联系

• 指多个实体之间的关联
  
• 联系集是相同类型联系的集合，规范表达：n≥2个实体集上的数学关系
  

• 联系集的度：表达了参与联系的实体集书目，常见二元联系、三元联系
  

• 联系集的超码：参与实体集的主键的组合
  
  
  
  • 联系集多对多：主码是两方的主键的并集
    
  • 多对一：主键是多方的主键
    
  • 一对一：主键是两方的候选码中任意一个
    
  
  

属性

• 简单simple和复合composite属性：例如身份证号是简单属性，地址是符合属性
  
• 单值single-valued和多值multivalued属性：例如ID是单值属性，电话号码是多值属性、学位是多值属性
  
  
  
  • 一个特定实体都只有单独的一个值的属性
    
  • 对某个特定实体，一个属性可能对应一组值
    
  
  
• 派生属性：例如年龄属性可以由出生日期推导出来
  
• 删除属性冗余
  

约束

• 映射基数约束Mapping Cardinality Constraints：实体集合中的实体通过联系集合能关联的实体个数
  

• 参与约束Participation Constraints：实体集合中的实体参与联系时是否全体参与还是部分参与
  

E-R Diagram

• 矩形表示实体集
  
• 菱形框表示联系集
  
• 属性在矩形框罗列
  
• 主键用下划线标识
  
• 组合属性、多值属性和导出属性的表达，缩进的方式
  

• 具有属性的联系集
  

• 基数约束：
  
  
  
  • 箭头所指实体集表示映射的“1”方，线段对应的实体集表示映射的“多”一方
    
  • one-to-one
    
  
  

• one-to-many。一名教师可以指导多名学生
  

• many-to-many
  

• 全参与用双线
  
• 另一种表达：
  

一名学生只能被一位教师指导，一位教师可以指导多名学生

• Ternary Relationship自学
  

• 弱实体：没有主键的实体。弱实体集依赖于一个实际存在的确定的实体集
  
  
  
  • 强实体与弱实体的联系只能是1：1或1：N。弱实体参与联系时应该是“完全参与，因此弱实体的联系侧画成双线边
    
  • 若要唯一区分弱实体，需要其依赖的强实体的key+弱实体的区分符
    
  
  

• Diagram for university
  

Reduction to Relation Schemas

• 强实体：
  
  
  
  • 关系名即实体名，强实体集的主码就是生成的模式的主码
    
  
  
• 弱实体：
  
  
  
  • 关系名即实体名，属性外加所依赖的强实体的key，最终弱实体转换的关系的key为强实体key+discriminator。
    
  • A依赖B，还要在A上简历外码约束，参照B的主码
    
  
  
• 组合属性
  
  
  
  • 不为单独的符合属性创建一个属性，将组合属性的每一个部分作为关系模式的一个顺序性
    
  
  
• 多值属性
  
  
  
  • 对于多值属性M，构建一个新的关系模式R，包含对应M的属性A，以及对应M所在实体集/联系集的主码
    
  
  
• 联系集
  
  
  
  • 多对多：参与的实体集的主码属性的并集成为主码
    
  • 一对一：任选一个实体集的主码
    
    
    
    • 无需转化为一个关系，只需在一个实体中加入外键
      
    
    
  • 多对一：选多的一方的实体集的主码
    
    
    
    • 无需转化为一个关系，将“1”方的key加入到“N”方中外键约束
      
    
    
  • n元联系集
    
    
    
    • 没有箭头：所有参与实体集的主码的并集
      
    • 有一个箭头：不在箭头侧的实体集的主码
      
    
    
  • 联系集有属性要额外加上
    
  
  

Extended E-R Features

老师好像没讲？
Translation Steps

• 为每个实体创建表;包括单值属性。选择key
  
• 为每个弱实体类型创建表;包括单值属性。在弱实体中将所有者的key作为外键包括在内。将 key 设置为所有者的外键加上本地部分键。
  
• 对于每个 1：1 关系，向关系中涉及的某个实体添加一个外键（向关系中另一个实体添加一个外键）
  
• 对于每个 1：N 关系，向关系 N 端的实体添加一个外键（以引用关系 1 端的实体）
  
• 对于每个 M：N 关系，创建一个新表。在关系中包括每个参与者实体的外键。新表的键是所有此类外键的集合
  
• 对于每个多值属性，构造一个单独的表。对此新表中的实体重复键。它既可以用作此表的键，也可以用作实体的原始表的外键
  

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