Lec5 ER图

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实体与联系

概念与定义

几个概念：

• 实体（entity）： 一个现实世界中存在的、能和其他对象区分开的对象。实体集（entity set）是有相同属性的实体的集合。esp.，在数据表中，每一行是一个entity，每一列是一个attribute，整个表是一个entity set。
• 联系（relationship）： 若干实体之间的关联。联系集（relationship set）是同类型联系的集合。
• 属性（attribute）： 描述实体或联系的某些性质。可以分为以下几种（只是作为分析问题，SQL中一定为原子属性）：
• 简单属性（原子性的属性）、复合属性（可继续拆分）
• 单值属性（一个实体对应一个值）、多值属性（一个实体可对应多个值）

• 基属性、派生属性（能由基属性推导得出）

• 联系的度（degree）： 参与一个联系集的实体集的个数。esp.，度为3时为三元联系，表示“A在不同的B下有不同的C”这类关系。

映射基数和参与约束分别表示参与数量的上限和下限：

映射基数（mapping cardinality）： 指一个实体可以和另外多少个实体相联系的数量上限。分为一对一、一对多、多对一、多对多这四种情况。

参与约束（participation）： 用于约束最少参与的数量。分为以下两种情况：

1. 全参与：每个实体都至少参与一次这个联系。用双线表示。
2. 部分参与：有些实体可以不参与该联系。

Q：上述概念和key有什么联系？

cardinality与key的关系：一对多时，“多”的一方为super key；多对多时，super key为两者主键相结合。

ER图的表示

Cardinality和participation：

• 基数约束：箭头表示“一”，直线表示“多”
• 参与约束：双线表示“全参与”，单线表示“部分参与”
• 或联合表达：用A..B，其中A表示最少、B表示最多。B可用用*表示上限不限。

弱实体集

弱实体集（weak entity set）： 没有super key的实体集。即它不能只靠自己的属性唯一标识自己，而要依靠其他实体集（表）。

弱实体集的存在依赖于一个强实体集，这个强实体集叫属主实体集（owner entity set）或标识实体集（identifying entity set）。弱实体集和其属主的联系称为标识性联系（identifying relationship）。

分辨符（discriminator）/部分码（partial key）： 在弱实体集中，某些属性可用于在同一个强实体集中区分不同的弱实体集，这些属性集称为分辨符或部分码。

Q：弱实体集的super key是什么？

弱实体集的super key = 强实体集的super key + 弱实体集自身的discriminator。

扩展ER特性

特殊化与泛化

特殊化（specialization）： 从一个“大类”向下细分成更具体的“小类”。在ER图中，用ISA的倒三角形表示，三角形上面是上层实体集，下面连接各个下层实体集，三角形旁写约束。

按照“一个上层实体能不能同时属于多个下层实体集（横向关系）”，specialization分为以下两种：

1. disjoint（不相交）：一个实体至多属于一个下层实体集
2. overlapping（重叠）：一个实体可同时属于多个下层实体集

按照“一个上层实体是不是至少属于一个下层实体集（纵向关系）”，分为以下两种：

1. total（完全泛化）：上层实体中的每个实体都必须至少属于一个下层实体集
2. partial（部分泛化）：上层实体中的实体，不一定必须属于某个下层实体集

泛化（generalization）： 将若干具有共同特征的实体集合并成一个更高层实体集

聚合

聚合（aggregation）： 允许将一个联系的整体作为一个更高层的对象，去参加新的联系。

ER图

类型	图形
实体集	矩形
联系集	菱形
属性	椭圆
多值属性	双椭圆
派生属性	虚线椭圆
复合属性	分叉结构的椭圆
联系上的属性	椭圆连在菱形上
参与/基数	连接线
全参与	双线
部分参与	单线
一	箭头
多	直线
主码	下划线
分辨符	虚线下划线

实体集的表示

老版（？）ER图中，方框表示表，圆形表示属性（实下划线表示主键），菱形连接不同表、表示关系。Recursive relationship set中，在关系的箭头上标角色的名字。关系中的“一”画成箭头，全参与画成双线（或用x..x形式表示，第一个x表示出现次数下届，第二个x表示上界，*表示若干）。

三元关系：P在不同A下有不同的B。

弱实体集（weak entity set）：所有属性的组合都不能作为super key，必须和另一实体结合才能唯一确定，弱实体集的属性成为部分码(partitial key)。自身有super key的成为强实体集，在ER图中用虚下划线表示。若强实体集和弱实体集联系，一定是一（强）对多（弱）关系。具体用table表示时，必须和属主实体集中的主键合并成一张表，不用另外用一张表表示relationship。

泛化ER图：一种实体集下细分，分为完全泛化和部分泛化，细分的子集分为disjoint和overlapping。

ER图版本1：

ER图版本2：

UML（Unified Modeling Language，统一建模语言）：一种标准化的建模语言，用于描述软件系统的结构和行为，也是一种ER图的表现形式。