關(guān)于C語(yǔ)言中E-R圖的詳解

更新時(shí)間：2018年12月14日 10:17:38 作者：Struggler09

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E-R 英文縮寫(xiě)為（Entity Relationship Diagram）也稱實(shí)體-聯(lián)系圖。

提供了表示實(shí)體類型、屬性和聯(lián)系的方法，用來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型。

下面就講詳解e-r圖，如下：

從上面的的圖可以看到一個(gè)完整的e-r圖有四個(gè)部分：

1.矩形框，矩形表示實(shí)體型，矩形框內(nèi)寫(xiě)明實(shí)體名；

2.橢圓框，橢圓表示實(shí)體的屬性，并用無(wú)向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體型連接起來(lái)；

3.菱形框，菱形表示實(shí)體型之間的聯(lián)系，在菱形框內(nèi)寫(xiě)明聯(lián)系名，

4.聯(lián)系線，實(shí)體與屬性之間；實(shí)體與聯(lián)系之間；聯(lián)系與屬性之間用直線相連，有單向和雙向線兩種，同時(shí)在線旁標(biāo)上聯(lián)系的類型（1:1,1:n或m:n）。

構(gòu)圖要素

構(gòu)成E-R圖的3個(gè)基本要素是實(shí)體型、屬性和聯(lián)系，其表示方法為：

1.實(shí)體

一般認(rèn)為，客觀上可以相互區(qū)分的事物就是實(shí)體，實(shí)體可以是具體的人和物，也可以是抽象的概念與聯(lián)系。關(guān)鍵在于一個(gè)實(shí)體能與另一個(gè)實(shí)體相區(qū)別，具有相同屬性的實(shí)體具有相同的特征和性質(zhì)。用實(shí)體名及其屬性名集合來(lái)抽象和刻畫(huà)同類實(shí)體。在E-R圖中用矩形表示，矩形框內(nèi)寫(xiě)明實(shí)體名；比如學(xué)生張三、學(xué)生李四都是實(shí)體。如果是弱實(shí)體的話，在矩形外面再套實(shí)線矩形。

2.屬性

實(shí)體所具有的某一特性，一個(gè)實(shí)體可由若干個(gè)屬性來(lái)刻畫(huà)。屬性不能脫離實(shí)體，屬性是相對(duì)實(shí)體而言的。在E-R圖中用橢圓形表示，并用無(wú)向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來(lái)；比如學(xué)生的姓名、學(xué)號(hào)、性別、都是屬性。如果是多值屬性的話，在橢圓形外面再套實(shí)線橢圓。如果是派生屬性則用虛線橢圓表示。

3.聯(lián)系

聯(lián)系也稱關(guān)系，信息世界中反映實(shí)體內(nèi)部或?qū)嶓w之間的關(guān)聯(lián)。實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系；實(shí)體之間的聯(lián)系通常是指不同實(shí)體集之間的聯(lián)系。在E-R圖中用菱形表示，菱形框內(nèi)寫(xiě)明聯(lián)系名，并用無(wú)向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來(lái)，同時(shí)在無(wú)向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型（1 : 1，1 :n或m : n）。比如老師給學(xué)生授課存在授課關(guān)系，學(xué)生選課存在選課關(guān)系。如果是弱實(shí)體的聯(lián)系則在菱形外面再套菱形。

設(shè)計(jì)步驟

一、調(diào)查分析

（1）選擇局部應(yīng)用在需求分析階段，通過(guò)對(duì)應(yīng)用環(huán)境和要求進(jìn)行詳盡的調(diào)查分析，用多層數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典描述了整個(gè)系統(tǒng)。

設(shè)計(jì)分E-R圖的第一步，就是要根據(jù)系統(tǒng)的具體情況，在多層的數(shù)據(jù)流圖中選擇一個(gè)適當(dāng)層次的（經(jīng)驗(yàn)很重要）數(shù)據(jù)流圖，讓這組圖中每一部分對(duì)應(yīng)一個(gè)局部應(yīng)用，我們即可以以這一層次的數(shù)據(jù)流圖為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)分E-R圖。一般而言，中層的數(shù)據(jù)流圖能較好地反映系統(tǒng)中各局部應(yīng)用的子系統(tǒng)組成，因此人們往往以中層數(shù)據(jù)流圖作為設(shè)計(jì)分E-R圖的依據(jù)。

（2）逐一設(shè)計(jì)分E-R圖每個(gè)局部應(yīng)用都對(duì)應(yīng)了一組數(shù)據(jù)流圖，局部應(yīng)用涉及的數(shù)據(jù)都已經(jīng)收集在數(shù)據(jù)字典中了。現(xiàn)就是要將這些數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)字典中抽取出來(lái)，參照數(shù)據(jù)流圖，<1>標(biāo)定局部應(yīng)用中的實(shí)體，<2>實(shí)體的屬性、標(biāo)識(shí)實(shí)體的碼，<3>確定實(shí)體之間的聯(lián)系及其類型（1：1、1：n、m：n）。

下面是對(duì)<1>、<2>和<3>步驟的具體說(shuō)明：

<1> 標(biāo)定局部應(yīng)用中的實(shí)體現(xiàn)實(shí)世界中一組具有某些共同特性和行為的對(duì)象就可以抽象為一個(gè)實(shí)體。對(duì)象和實(shí)體之間是"is member of "的關(guān)系。例如在學(xué)校環(huán)境中，可以把張三、李四、王五等對(duì)象抽象為學(xué)生實(shí)體。對(duì)象類型的組成成分可以抽象為實(shí)體的屬性。組成成分與對(duì)象類型之間是"is part of "的關(guān)系。例如學(xué)號(hào)、姓名、專業(yè)、年級(jí)等可以抽象為學(xué)生實(shí)體的屬性。其中學(xué)號(hào)為標(biāo)識(shí)學(xué)生實(shí)體的碼。

<2> 實(shí)體的屬性、標(biāo)識(shí)實(shí)體的碼實(shí)際上實(shí)體與屬性是相對(duì)而言的，很難有截然劃分的界限。同一事物，在一種應(yīng)用環(huán)境中作為"屬性"，在另一種應(yīng)用環(huán)境中就必須作為"實(shí)體"。一般說(shuō)來(lái)，在給定的應(yīng)用環(huán)境中：a、屬性不能再具有需要描述的性質(zhì)。即屬性必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)。b、屬性不能與其他實(shí)體具有聯(lián)系。聯(lián)系只發(fā)生在實(shí)體之間。

<3> 確定實(shí)體之間的聯(lián)系及其類型（1：1、1：n、 m：n）。根據(jù)需求分析，要考察實(shí)體之間是否存在聯(lián)系，有無(wú)多余聯(lián)系。

二、合并生成

各分E-R圖之間的沖突主要有三類：屬性沖突、命名沖突和結(jié)構(gòu)沖突。

1．屬性沖突。

(1) 屬性域沖突，即屬性值的類型、取值范圍或取值集合不同。例如：屬性“零件號(hào)”有的定義為字符型，有的為數(shù)值型；

(2) 屬性取值單位沖突。例如：屬性“重量”有的以克為單位，有的以公斤為單位。

2．命名沖突。

(1) 同名異義。不同意義對(duì)象相同名稱；

(2) 異名同義（一義多名）。同意義對(duì)象不相同名稱。例如：“項(xiàng)目”和“課題”。

3．結(jié)構(gòu)沖突。

(1) 同一對(duì)象在不同應(yīng)用中具有不同的抽象。例如"課程"在某一局部應(yīng)用中被當(dāng)作實(shí)體，而在另一局部應(yīng)用中則被當(dāng)作屬性；

(2) 同一實(shí)體在不同局部視圖中所包含的屬性不完全相同，或者屬性的排列次序不完全相同；

(3) 實(shí)體之間的聯(lián)系在不同局部視圖中呈現(xiàn)不同的類型。例如實(shí)體E1與E2在局部應(yīng)用A中是多對(duì)多聯(lián)系，而在局部應(yīng)用B中是一對(duì)多聯(lián)系；又如在局部應(yīng)用X中E1與E2發(fā)生聯(lián)系，而在局部應(yīng)用Y中E1、E2、E3三者之間有聯(lián)系。解決方法是根據(jù)應(yīng)用的語(yǔ)義對(duì)實(shí)體聯(lián)系的類型進(jìn)行綜合或調(diào)整。

三、修改重構(gòu)

生成基本E-R圖分E-R圖經(jīng)過(guò)合并生成的是初步E-R圖。之所以稱其為初步E-R圖，是因?yàn)槠渲锌赡艽嬖谌哂嗟臄?shù)據(jù)和冗余的實(shí)體間聯(lián)系，即存在可由基本數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)和可由其他聯(lián)系導(dǎo)出的聯(lián)系。冗余數(shù)據(jù)和冗余聯(lián)系容易破壞數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性，給數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)增加困難，因此得到初步E-R圖后，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步檢查E-R圖中是否存在冗余，如果存在，應(yīng)設(shè)法予以消除。修改、重構(gòu)初步E-R圖以消除冗余，主要采用分析方法。除此外，還可以用規(guī)范化理論來(lái)消除冗余。

舉例：

某研究所有多名科研人員，每一個(gè)科研人員只屬于一個(gè)研究所，研究所有多個(gè)科研項(xiàng)目，每個(gè)科研項(xiàng)目有多名科研人員參加，每個(gè)科研人員可以參加多個(gè)科研項(xiàng)目?？蒲腥藛T參加項(xiàng)目要統(tǒng)計(jì)工作量?！把芯克庇袑傩裕壕幪?hào)，名稱、地址，“科研人員”有屬性：職工號(hào)、姓名、性別、年齡，職稱?！翱蒲许?xiàng)目”有屬性：項(xiàng)目號(hào)、項(xiàng)目名、經(jīng)費(fèi)。

① 試畫(huà)出ER圖，并注明屬性和聯(lián)系類型。