数据库设计-概念结构设计(上课课件)

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1、概念结构设计概念结构设计概述概念结构设计的方法与步骤数据抽象与局部视图设计视图的集成概念结构什么是概念结构设计需求分析阶段描述的用户应用需求是现实世界的具体需求将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程就是概念结构设计概念结构是各种数据模型的共同基础，它比数据模型更独立于机器、更抽象，从而更加稳定。概念结构设计是整个数据库设计的关键概念结构（续）现实世界机器世界信息世界需求分析概念结构设计概念结构（续）概念结构设计的特点（1）能真实、充分地反映现实世界，包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求。是对现实世界的一个真实模型。（2

2、）易于理解，从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见，用户的积极参与是数据库的设计成功的关键。概念结构（续）概念结构设计的特点(续)（3）易于更改，当应用环境和应用要求改变时，容易对概念模型修改和扩充。（4）易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。描述概念模型的工具E-R模型概念结构设计概念结构设计概述概念结构设计的方法与步骤数据抽象与局部视图设计视图的集成概念结构设计方法与步骤设计概念结构的四类方法自顶向下首先定义全局概念结构框架，然后逐步细化自底向上首先定义各局部应用概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念结构概念结构设计的方法与步骤（续）逐

3、步扩张首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充，以滚雪球的方式逐步生成其他概念结构，直至总体概念结构混合策略将自顶向下和自底向上相结合，用自顶向下策略设计一个全局概念结构的框架，以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。概念结构设计的方法与步骤（续）自顶向下策略概念结构设计的方法与步骤（续）自底向上策略概念结构设计的方法与步骤（续）逐步扩张的设计方法核心需求需求核心概念结构其他概念结构全局概念结构……概念结构设计的方法与步骤（续）常用策略（萨师煊P215图6.8）自顶向下地进行需求分析自底向上地设计概念结构自底向上设计概念结构的步骤（萨师

4、煊P216图6.9）第1步：抽象数据并设计局部视图第2步：集成局部视图，得到全局概念结构概念结构设计概念结构设计概述概念结构设计的方法与步骤数据抽象与局部视图设计视图的集成数据抽象与局部视图设计数据抽象局部视图设计一、数据抽象概念结构是对现实世界的一种抽象从实际的人、物、事和概念中抽取所关心的共同特性，忽略非本质的细节用各种概念精确地加以描述组成了某种模型数据抽象（续）三种常用抽象（1.分类Classification）定义某一类概念作为现实世界中一组对象的类型这些对象具有某些共同的特性和行为它抽象了对象值和型之间的“ismemberof”的语义在E

5、-R模型中，实体型就是这种抽象例：P216图6.10数据抽象（续）三种常用抽象（2.聚集Aggregation）定义某一类型的组成成分它抽象了对象内部类型和成分之间“ispartof”的语义在E-R模型中若干属性的聚集组成了实体型，就是这种抽象例：P217图6.11，图6.12数据抽象（续）三种常用抽象（3.概括Generalization）定义类型之间的一种子集联系它抽象了类型之间的“issubsetof”的语义概括有一个很重要的性质：继承性。子类继承超类上定义的所有抽象。例：萨师煊P217图6.13数据抽象（续）注：原E-R模型不具有概括，对E-

6、R模型作了扩充后，允许定义超类实体型和子类实体型。用双竖边的矩形框表示子类，用直线加小圆圈表示超类-子类的联系数据抽象（续）数据抽象的用途对需求分析阶段收集到的数据进行分类、组织（聚集），形成实体实体的属性，标识实体的码确定实体之间的联系类型(1:1，1:n，m:n)二、局部视图设计设计分E-R图的步骤:⒈选择局部应用⒉逐一设计分E-R图⒈选择局部应用需求分析阶段，已用多层数据流图和数据字典描述了整个系统。设计分E-R图首先需要根据系统的具体情况，在多层的数据流图中选择一个适当层次的数据流图，让这组图中每一部分对应一个局部应用，然后以这一层次的数据流

7、图为出发点，设计分E-R图。选择局部应用（续）通常以中层数据流图作为设计分E-R图的依据。原因：高层数据流图只能反映系统的概貌中层数据流图能较好地反映系统中各局部应用的子系统组成低层数据流图过细选择局部应用（续）例：由于学籍管理、课程管理等都不太复杂，因此可以它们入手设计学生管理子系统的分E-R图。如果局部应用比较复杂，则可以从更下层的数据流图入手。逐一设计分E-R图任务标定局部应用中的实体、属性、码，实体间的联系将各局部应用涉及的数据分别从数据字典中抽取出来，参照数据流图，标定各局部应用中的实体、实体的属性、标识实体的码，确定实体之间的联系及其类型

8、（1:1，1:n，m:n）逐一设计分E-R图（续）如何抽象实体和属性实体：现实世界中一组具有某些共同特性和行