关系型数据库设计——E-R图

一、数据管理技术的三个发展阶段：

1）人工管理阶段（20世纪50年代中期） 特点：数据不保存；应用程序管理数据；数据不共享；数据没有独立性；

2）文件系统阶段（20世纪50年代后—60年代）特点：数据以文件形式长期保存；文件系统管理数据；数据共享性差、冗余度大；数据独立性差；

3）数据库系统阶段（20世纪60年代—现在）特点：数据结构化；数据由DBMS统一管理与控制；数据共享性高、冗余度低；数据独立性高；

二、数据库管理系统的功能：

1）数据定义功能：由DBMS提供的数据定义语言（Data Definition Language,DDL）定义数据库中的数据对象。

2）数据操纵功能：由DBMS提供的数据操纵语言（Data Manipulation Language,DML）实现对数据库的查询、插入、删除和修改；

3）数据控制功能：由DBMS提供的数据控制语言（Data Control Language,DCL）实现数据保护和事务管理的功能，包括完整性、安全性、并发控制和数据库恢复；

4）数据库的建立与维护功能

三、概念模型（也称信息模型）——E-R图（Entity-Relationship Diagram）

概念结构设计即对现实世界进行抽象描述，在需求分析所得数据流图和数据字典的基础上，为计算机存储做准备；概念结构设计的内容即建立概念模型；描述概念模型最常用方法是E-R图或UML图方法。

主要概念：

实体（Entity）：客观存在的各类事物；

属性（Attribute）：实体所具有的特性；

联系（Relationship）：不同实体集中实体之间的联系，也可以是同一实体集中实体间的联系；

联系的种类：1：1联系；1：N联系；M：N联系

用E-R图建立概念模型

局部的E-R图又称为局部视图，将多个局部视图E-R图合并成一张完整的E-R图的过程称为视图集成。视图集成过程中可以解决冲突和消除冗余；

分E-R图之间的三类冲突：

1）属性冲突

2）命名冲突

3）结构冲突：同一实体在不同的分E-R图中有不同的属性，同一对象在某一分E-R图中被抽象为实体而在另一分E-R图中又被抽象为属性，需要统一；

四、逻辑结构设计——E-R图向关系模型的转换

1）一个实体转换为一个关系模式；

实体的属性——>关系的属性

实体标识符——>关系的码

2）联系的转换

1：1联系——与任意一端对应的关系模式和并；

1：n联系——与n端对应的关系模式合并；

m：n联系——一个独立的关系模式

五、关系模式的优化

从以下几方面：

1）关系模式规范化

2）对关系模式进行必要的合并

3）进行合理的分解，包括水平分解、垂直分解

六、关系模式的存取方法选择

DBMS常用存取方法：

1）索引方法，目前主要是B+树索引方法

2）聚簇（cluster）方法

3）Hash方法

七、SQL数据库的三级结构/两级映像

三级模式体系结构：

两级映像：

外模式/模式映像

模式/内模式映像

1）数据的逻辑独立性

应用程序（外模式）与数据库的逻辑结构（模式）是相互独立的，即数据的逻辑结构发生改变，应用程序不用变。

2）数据的物理独立性

应用程序（外模式）与存储在磁盘上的数据库文件中的存储结构（内模式）是相互独立的，即数据文件的组织方式改变不需要修改应用程序。

注：数据库的存储结构有哪些？

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