数据库原理E-R模型
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我写笔记总是晚好长时间来写,希望我复习的时候别弄错时间段…
基本E-R模型概念
概念模型 是现实世界到机器世界的一个中间层次,概念模型中最常用的是E-R模型,E-R(实体联系)模型中的主要概念如下
概念名称 | 解释 |
---|---|
实体(Entity) | 客观存在并且可以相互区分的事物叫实体。(例如一个个学生 ,一辆辆汽车 ) |
属性(Attribute) | 实体一般具有若干特征,称之为实体的属性。(例如学生的姓名、学号、班级等) |
域(Domain) | 一个属性可能取值的范围称为这个属性的域。例如 性别域为男 或者女 |
候选码 | 能够唯一标识实体的属性或者最小属性组,称为候选码,可能存在多个候选码,设计者必需指明一个候选码做主码(关键字),我个人理解就是id. |
实体型(Entity type) | 具有相同属性的实体具有共同的特征和性质,用实体名及其属性集合来抽象,刻画同类实体,称为实体型 |
实体集 (Entity set) | 同型实体的集合(即某一实体型在特定环境或时间点上的所有实例的集合)。 |
关系 (Relationship) | 现实世界的事物之间是有联系的,这种联系在信息世界中反映为实体之间的关联。关系可以表示为实体型(集)之间的联系,也可以表示实体型(集)内部的联系(例如组成/包含关系)。 |
两个实体型之间的联系 | 二元关系的常见基数有:一对一(1,例如 部门 — 经理)、一对多(1,例如 部门 — 雇员)、多对多(m,例如 学生 — 课程)。 |
扩展E-R模型
参与约束(Participation Constraints)
- 定义:描述实体在特定联系中参与的最小和最大次数,通常用 (min, max) 表示。
- 部分参与(Partial Participation):最小值 min = 0,表示实体可不参与该联系。
- 全参与(Total Participation):最小值 min > 0,表示实体必须参与该联系。
- 图示:在 ER 图中,全参与用双实线表示;部分参与用单实线表示。
- 示例:学生选课中,学生对选课联系可能是部分参与(min=0),课程对被选联系可能是全参与(min=1)。
erDiagram 学生 { int 学号 PK string 姓名 } 课程 { int 课程号 PK string 课程名 } 选课 { int 学号 FK int 课程号 FK float 成绩 } %% 学生对选课:部分参与(单实线) 学生 ||--o{ 选课 : 选课 %% 课程对被选:全参与(双实线) 课程 }o--|| 选课 : 被选
弱实体(Weak Entity)
- 定义:依赖于强实体(identifying entity)存在的实体,不能独立唯一标识。
- 特点:
- 弱实体没有完整的主键,通过强实体的主键 + 弱实体的部分码(partial key)组合标识。
- 与强实体的识别关系为一对多(1),且弱实体对该关系必须是全参与。
- 不能独立存在,总是依附于强实体。
- 图示:弱实体用双矩形表示,识别关系用双菱形或加强调记号。
- 示例:家属(弱实体)依赖职工(强实体),主键为 (职工ID, 家属名)。
erDiagram 员工 { int 员工号 PK string 姓名 } %% 弱实体:双矩形 + 部分码 家属 { int 员工号 PK,FK string 姓名 PK string 关系 } %% 识别联系:双菱形 + 双实线 员工 ||--|{ 家属 : 拥有
类层次(Class Hierarchy: Specialization / Generalization)
- 定义:将实体组织成超类(superclass)和子类(subclass)的层次结构,子类继承超类的属性。
- 特化(Specialization):从超类到子类的自顶向下过程,强调子类间的区别。
- 概括(Generalization):从子类到超类的自底向上过程,抽取共性。
- 约束:
- Overlap:子类间是否有交集(可重叠或互斥)。
- Covering:子类是否完全覆盖超类(总覆盖或部分覆盖)。
- 图示:用 ISA 连线表示,标注 D/O(disjoint/overlap)和 T/P(total/partial)。
- 示例:学生(超类)特化为本科生和研究生(子类),本科生和研究生可重叠(overlap)且部分覆盖(partial)。
classDiagram direction TB class 学生 { +学号 +姓名 +入学年份 } class 本科生 { +所在系 } class 研究生 { +导师 +研究方向 } 学生 <|-- 本科生 : 特化 学生 <|-- 研究生 : 特化 note for 学生 "约束:{overlap, partial}"
聚合(Aggregation)
- 定义:将联系及其参与实体视为一个更高层次的抽象实体,使其参与其他联系。
- 用途:描述复杂多方关系,避免使用多元联系。
- 图示:将被聚合的联系和实体用框圈起来,作为新实体参与更高层联系。
- 示例:大学、研究所、公司合作项目(聚合为“合作体”),然后“合作体”参与“项目管理”联系。
erDiagram %% 1. 先把普通实体声明好 项目 { string 项目名 PK date 开始日期 } %% 2. 用 subgraph 做“聚合壳” subgraph 合作体[合作体(聚合实体)] direction LR 大学 { string 大学名 PK } 研究所 { string 研究所名 PK } 公司 { string 公司名 PK } %% 壳内部三方之间的联系(可画可不画) 大学 }o--o{ 研究所 : 协作 研究所 }o--o{ 公司 : 协作 end %% 3. 把“壳”整体当虚拟实体去参与新联系 合作体 ||--o{ 项目 : 管理
嵌套聚合示例(使用 Flowchart 模拟)
由于 Mermaid 的 ER 图不支持直接嵌套聚合,我们可以使用 Flowchart 来模拟嵌套结构(例如,合作体内部进一步聚合子团队):
flowchart TD subgraph 合作体[合作体-聚合实体] direction LR subgraph 子团队1[子团队1] 大学 研究所 end subgraph 子团队2[子团队2] 公司 end end 项目[项目] 子团队1 -->|子管理| 项目 子团队2 -->|子管理| 项目 项目 --> 完成[项目完成] style 合作体 fill:#ffeaa7 style 项目 fill:#74b9ff
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