理论教育 关系型数据库:计算机工程导论

关系型数据库:计算机工程导论

时间:2023-11-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均用关系模型来表示。关系型数据库是由多张能互相连接的二维行列表格组成的数据库。现在数据处理应用中,关系模型已经成为当今主要的数据模型,关系模型是用二维表格表示实体集。实体关系模型利用图形的方式来表示数据库的概念设计,有助于设计过程中的构思及沟通讨论。

关系型数据库:计算机工程导论

1.关系型数据库(Relation Database)

建立在关系模型基础上的数据库,借助于集合代数数学概念和方法来处理数据库中的数据。现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均用关系模型来表示。

关系模型是由埃德加·科德于1970年首先提出的。现如今虽然对此模型有一些批评意见,但它还是数据存储的传统标准。标准数据查询语言SQL就是一种基于关系型数据库的语言,这种语言执行对关系型数据库中数据的检索和操作。

简单说,关系可以理解为二维表,一个关系模型就是指用若干关系表示实体及其联系,用二维表的形式存储的数据。关系型数据库是由多张能互相连接的二维行列表格组成的数据库。

现在数据处理应用中,关系模型已经成为当今主要的数据模型,关系模型是用二维表格表示实体集。当我们想要将一个实体数据存储到数据库的时候,我们是使用二维表格的形式进行存储的(见图5-1)。

图5-1 二维表格

这个表格的每一行叫作记录,一条记录描述一个实体。比如(20180081101,小张,男,18,13178638872)是描述小张这个学生实体,这个表格有五列,第一列为学号,第二列为学生姓名,第三列为性别,第四列为学生年龄,第五列为学生电话,每列都是实体的属性。标记实体属性的命名单位叫作字段,比如,学生表有学号、姓名、年龄、性别、电话等字段。

2.数据库设计

数据库中这些表又是被怎么设计出来的呢?这就要说到另外一个在设计程序中非常有名的实体关系模型(Entity-Relationship Model,E-R Model),它是陈品山(Peter P.S.Chen)博士于1976年提出的一套数据库的设计工具。他运用真实世界中事物与关系的观念,来解释数据库中抽象的数据架构。实体关系模型利用图形的方式来表示数据库的概念设计,有助于设计过程中的构思及沟通讨论。

实体联系图(E-R模型)被广泛应用于概念模型设计方法。E-R模型的基本元素是实体、联系和属性。

(1)E-R模型的基本元素

1)实体

实体我们前面已经简单介绍过,它是一个数据对象,指应用中可以区别的客观存在的事物。

实体集是指同一类实体构成的集合。

实体类型是对实体集中实体的定义。

一般将实体、实体集、实体类型统称为实体。(www.daowen.com)

在E-R模型中,实体用方框表示,方框内注明实体的命名。

2)属性

实体的某一特性称为属性。在一个实体中,能够唯一标识实体的属性或属性集为“实体标识符”。比如同学们有学号、姓名、性别、年龄等属性。其中我们的学号可以唯一地标识一个学生,不会重复,所以我们的学号为实体标识符。实体标识符有时也称为主键,在E-R图中,属性用椭圆表示,加下划线的属性为标识符。

3)联系

在现实世界中,每一个实体都不是孤立存在的,实体和实体之间都是存在联系的。例如:“老师给我们上计算机(软件)工程导论课”是“学生”“课程”“老师”3个实体之间的联系,所以说实体和实体之间都是存在联系的。

联系也会有属性,用于描述联系的特征,比如借书数量、考试课程分数等。但是联系本身并没有标识符。

在E-R图中,联系用菱形框表示,并用线段将其与相关的实体联系起来。实体间的联系分为一对一(1∶1)、一对多(1∶N)和多对多(M∶N)。

如图5-2所示,一个学生只能有一个铺位,而一个铺位只能被一个学生住,所以学生和铺位有1∶1联系。

图5-2 一对一(1∶1)

如图5-3所示,一个班级里面有多个学生,多个学生在一个班级里面,班级和学生有1∶N联系。

图5-3 一对多(1∶N)

如图5-4所示,一个学生可以选择多门课程,一门课程可以被多个学生选择,所以学生和课程有M∶N联系。

图5-4 多对多 (M∶N)

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