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现实世界 认识抽象 信息世界 概念模型
转换 计算机世界 DBMS支持的某种数据模型
图9.1 概念设计和模型设计的关系
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9.1.1 数据库的基本概念
1、数据库与数据库管理系统
数据库（DB）是长期储存在计算机内的、有组织 的、可共享的数据集合。数据库仅仅是一个概念 ，是对这种数据集合的统称。数据库由数据库管 理系统(DBMS)统一管理，以保证数据的安全性 、可靠性和提供多用户共享。因此，数据库管理 系统是对这一类软件的统称，如Access、SQL Server是微软公司开发的一个数据库管理系统， 类似的Foxpro、Mysql、Oracle等都分别是一种 数据库管理系统。
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9.1.1 数据库的基本概念
2、数据模型
从数据库对数据管理的模式分类，数据库有层次 型、网状型和关系型。较常见的是关系模型。
3、数据处理与数据管理
数据处理是指对各种数据进行收集、存储、加工 和传播的一系列活动的总称。数据管理指的是对 数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护 等，它是数据处理的中心问题。
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9.1.2 数据库设计的主要任务
管理信息系统中对于大量数据的存储与共享，一 般都会用到数据库的支持，即录入的大量数据或信 息需要以某种方式存储到数据库中，并在数据库管 理系统的支持下，对数据进行各种加工处理，以实 现查询、统计等功能。因此，管理信息系统开发过 程中，对于数据库的设计是一种重要的任务。
如何将实体、信息转化为相应的数据，并以与数 据库相适合的模式存到数据库中，以实现数据共享 ，这是数据库设计的中心任务。因此，数据库设计 的主要任务包括实体的代码设计、实体概念模型到 数据模型的转换以及对数据存储结构的规范化处理 。
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9.2 概念模型
即数据库概念设计，它是针对现实世界，通过 对其中信息实体的收集、分类、聚集和概括，建 立数据库概念结构的过程。概念结构也叫概念数 据模型，它应该反映现实世界中的组织的业务模 式、信息结构和信息间的相互制约关系，以及对 信息的加工、存储和查询要求等。概念数据模型 是对数据的抽象描述，它应该独立于具体的数据 处理细节和数据库管理系统。
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9.2.1 实体、信息和数据
实体、信息和数据分别描述了人们在认识客观事 物、记录客观事物的过程中三个不同范畴的概念。 现实世界中形形色色的事物都以其固有的特征和行 为客观地存在和运动着，这些内容反映到人的头脑 中就形成了信息，要把这些信息记录下来，以便被 加工和利用，就必须利用数据这一载体形式。在管 理信息系统的开发过程中，被管理的对象就是客观 事物，对客观事物的认识和记录就分别表现为信息 和数据的形式。分清这三个相互映射的范畴的对应 概念非常重要。
（2）属性是实体所具有的一些特性，一般使用一组属 性来描述一个实体的特征，即一个实体可以由若干 个属性来刻画。如图9.3所示，学生可由学号、姓名 、系别等组成。课程可以用课程编号、课程名、主 讲老师等属性来描述。
（3）域是属性的取值范围。例如，性别的域为“男” 、“女”，月份的域为1～12的整数。
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1
1
班级
任职
正班长
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9.2.2 实体-关系模型
（2）一对多联系(1:n)。如果对于实体集A中每一个实体，实体集 B中有n个实体(n>=0)与之联系；反之对于实体集B中每一个 实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系。我们称实体集 A与实体集B之间具有一对多联系。记为1:n，如下图所示。一 对一联系是一对多联系的特例。
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9.2.1 实体、信息和数据
表9-1以表格的形式分别对照地说明了这三个范畴的 相关概念，图9.2以图示的方式形象地表示了这三个 范畴中相关概念的映射与演变过程。
表9-1 现实世界、信息范畴和数据范畴概念的关系
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9.2.1 实体、信息和数据
图9.2 实体、概念模型、数据模型的关系
在系统开发过程中，首先要选择确定信息系统被管理的对象，如物资、 产品、原材料、定额、工序等，这些是客观事物。对客观事物进行分析， 抽取能够表述其特征与行为的属性，需要用到信息范畴的相关概念，我 们常用实体关系模型来表示对这些客观事物的认识和描述。最后，要把 这些信息存储在计算机管理信息系统中，则必须将其转变为数据库中的 相关概念，如关系、记录、字段等概念。
9.2.2 实体-关系模型
（4）关系是实体之间的相互关联。如学生与老师间的 授课关系、学生与学生间的班长关系。关系有一对 一、一对多、多对多三种不同类型。关系也可以有 属性，如学生与课程之间有选课联系，每个选课联 系都有一个成绩作为其属性。
（5）关系的元或度，参与关联的实体集的个数称为关 系的元。图9.3中，学生选修课程是二元联系。
（6）能唯一标识实体的属性称为主码。一个实体集中 任意两个实体在主码上的取值不能相同。如学号是 学生的实体主码。注意：主码对应数据库中的关键 字域，但在实体-关系图中称码为“主码”，而不是 叫关键字，关键字是数据库中的概念。
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9.2.2 实体-关系模型
1、联系
（1）一对一联系(1:1)。如果对于实体集A中每一个实体，实体集 B中至多只有一个实体与之联系；反之对于实体集B中每一个 实体，实体集A中也至多只有一个实体与之联系。我们称实体 集A与实体集B之间具有一对一联系。记为1:1，如下图所示。
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9.2.2 实体-关系模型
概念模型，即“实体-关系”模型。它具有三种基本 成分：实体、关系和属性。在系统分析与设计过程 中，常用“E-R图”来表示，如图9.3所示。
图9.3 表示实体-关系模型的“E-R图”
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9.2.2 实体-关系模型
（1）客观存在并可相互区分的事物叫实体。如图9.3 中的“学生”、“课程”，在管理信息系统中，这 些实体对应的事物就是被管理的对象。实体不仅是 客观世界中存在的有形的物本，也可以是我们思维 过程中的一个概念，如“定额”、“职称级别”、 “工资等级”、“学生类别”、“学科性质”等。
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本章要点
数据库简介 概念模型 数据模型 数据库规范化
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9.1 数据库简介
数据库是信息系统设计的基础和核心，数 据库设计直接关系到信息系统开发的成败 和优劣。在信息系统中，数据库设计是指 根据业务需求、信息需求和处理需求，确 定信息系统中的数据结构、数据操作和数 据一致性约束的过程。数据库设计分为概 念设计(概念结构设计)和模型设计（逻辑 结构设计），他们之间的关系如图9.1所 示。