數據模型分為兩種類型：
一種是獨（dú）立於任何計算機係統實現的，如實（shí）體聯係（xì）模型（xíng），這類模型完全不涉及信息在計算機係統中的表（biǎo）示，隻是用來描述某個特定組（zǔ）織所關心的信（xìn）息結構（gòu），因而又被稱作“概念（niàn）數（shù）據模型”。
另一類數據（jù）模型則是直接麵向數據庫（kù）中數據邏輯結構的，例如（rú）有關係、網（wǎng）狀、層次、麵向對象等模型。這類模型涉及到計算機係統，一般又稱為（wéi）“基本數據模型”或（huò）“結構數據（jù）模型”。
建立數（shù）據庫（kù）係統的目的，是為了實現對現實世界中各（gè）種信（xìn）息（xī）的計算機處理。換言之，要實現計算機（jī）對（duì）現實世界中各種信息的自動化、高效化的處（chù）理，首先必須（xū）建立能（néng）夠存儲（chǔ）和管理現實世界中的信息的數據庫係（xì）統。數據模型是數據庫係（xì）統的（de）核心和基（jī）礎。任何一種（zhǒng）數據庫係統，都必須建立在一定的數據模型（xíng）之上。由於現實世（shì）界的複雜性（xìng），不可能直接從現實世界中建立數據模型。
現實世界 →（抽象）→ 信（xìn）息世界 →（轉化）→ 數據世界
（建立概（gài）念模型） （建立數（shù）據模型）
（而首先要把現實世（shì）界抽象為信息世界，並建立信息世界中的數據模（mó）型，然後再（zài）進一步把信息世界中的數據模型轉化為可以在（zài）計算機中實現的、最終支持數據庫係統的數據模型）。信息世界中的數據（jù）模型又稱為（wéi）概念模型，概念模型必須具有：
（1）抽象的真實性：是對現實世界本質的、確實存（cún）在的內容的抽象。而忽略了現實世界中非本質的（de）和與研究主題無關的內容。
（2）完整、精確的語義表達力，能夠模擬現實世界中本質的、與研究主題有關（guān）的各種情況
（3）易於理解和修改
（4）易於向（xiàng）DBMS所持（chí）的數據模型轉換，現實世界（jiè）抽象成信息世界的目的，是為了用計算機處理現實世界中的信息。
概念模型，作為從現（xiàn）實世界到其（qí）數據世界轉換的中間（jiān）模型，它不考慮數據的操作，而隻是用比較有效的、自然的方式來描述現實世界的數據及其聯係。
最（zuì）著名、最實用的概念模型設計方法是P.P.S.Chen於（yú）1976年提出的“實體－聯係模型”（Entity－Relationship Approach），簡稱E－R模型。
E－R模型的（de）基（jī）本構構成：
三個主要概念（niàn）：實體集、聯係集和屬性，分別用矩形框、菱形框和橢圓表示。
聯（lián）係（xì）集的類型：一對一（1：1）、 一對多（1：n）、多對多（m：n）及表示
主碼的表示：用帶下劃線的屬性（xìng）表示
多元聯係
在E－R中，可以表示兩個以上實體（tǐ）集之間的聯（lián）係，稱為多（duō）元聯係。
聯係的（de）屬性
聯係集和實體集一樣，也可以（yǐ）有自己的屬性，來表（biǎo）現聯（lián）係的特點。
自身聯係
在一個聯係中，一個實體可（kě）以出現兩次（cì）或多次，扮演多個不同角色，此種情況稱為實體集的自身聯係。
例如，同一部門中，職工與職工之間（jiān）可以有領導和被領導的關係。
子類和 is-a 層次聯係
信息世界中常常（cháng）有這（zhè）樣的實（shí）體集B，它（tā）屬於另一個實體集A，B中實體的都有特殊的（de）屬性需要描述，並且這些特殊屬性對（duì）實體集A的（de）其它實體無（wú）意義。在E－R模型中，稱B是A的子（zǐ）類，或A是B的父類（lèi）。兩類實體集之間存在著一種層次聯係（xì）——is-a 聯係。
例如，一個企業中的職工實體集和經理實體集，經理集中的每一位（wèi）經理，又是職工集中的一位職工，他具有職工的所有屬（shǔ）性，但他自己的屬性“任職時間”對職工（gōng）集的其他（tā）職工卻沒意義。此時，我（wǒ）們可以說，經理集與職（zhí）工集存在著 is-a 聯係。（P85圖5-8所示）
在設計E－R模型（xíng）時，首先應（yīng）根據需求分析，確認實（shí）體集（jí）、聯係集和屬性這三種E－R模型的基本要素。
需要強調的三條設計（jì）原則是：
（1）相對原則：
建模的過程實際上是對對象抽象的（de）過（guò）程。實（shí）體（tǐ）、聯係（xì）、屬性，是對同一個對象抽象過程的不同解釋和理解。在同一情況下不同的人（rén），或同一人在（zài）不同的情況下，對事（shì）物抽象的結果可能是（shì）不同的。
在E－R模型的整個設計過程中，實體、聯係（xì）和屬性不是一成不變的，而可能會（huì）被不斷的調整和（hé）優化。
（2）一致原則（zé）：
同一對象在不同的業務係統中抽象的結果要求保持一致。因為業務係統是建立係統（tǒng）的各子係統。
（3）簡單原則：
為簡（jiǎn）化E－R模型，現實世（shì）界中的事物，能（néng）作屬性對待時（shí），應盡量作為屬性處理。
屬性與實體（tǐ）和聯係之間，並無一定界限。當屬（shǔ）性滿足如（rú）下（xià）兩（liǎng）個條件時，就不能作（zuò）實體或聯係對待：
① 不再（zài）具有需要進一步（bù）描述的性質，因為屬性在含義上是不可再分的數據項
② 性不能再與其它實體集具有聯係，即E－R模型中的聯係隻能是實（shí）體集之間的聯係。
設計一個大型（xíng）的企業或單位的E－R模型，一（yī）般按照先（xiān）局部、後整體，最後優（yōu）化的方法進行。
下麵以一個企業的（de）職工信息管理（lǐ）係統為例，說明E－R模型的設計過程：
該管理（lǐ）係（xì）統（tǒng）涉及到三個部門的業務：
Ø 人事處管理職工的基本信息、職務信息和所（suǒ）在部門（mén）信息
Ø 財務處管理（lǐ）職工的工資情況
Ø 科（kē）研處管理科研項目和職工參加（jiā）項目的情況
第一步：確定局部（bù）應用範圍，設計局部E－R模型（xíng）
（1）確（què）定局（jú）部應用範圍
本例中初步決定按照不同的職能部門劃分不同的應用範（fàn）圍，即分為三個子模塊：人（rén）事管理、工資管理和項目管理。
下麵以人事管理為例，說明設計局部E－R模型的一般過程。
（2）確認實（shí）體集
在人事管理中，需要對職（zhí）工、部門、職（zhí）稱職務進行管理，所以需要確定相應的三個實體集
（3）確認實體集間的聯係集
需要判斷所有二二實體集之間是否（fǒu）存在或存在著怎樣聯係：
Ø 職工與部門：n:1；
Ø 職工與職稱職務：m:n
Ø 部門（mén）與職稱職務之間沒有聯係
（4）確認實體集及聯係集的屬性（xìng）
Ø 職工：職工號、姓（xìng）名、性別、年（nián）齡
Ø 部（bù）門：部（bù）門號、名稱、電話
Ø 職稱（chēng）職（zhí）務：代號、名稱、津貼，住房麵積
Ø 職（zhí）工和職（zhí）稱職務的聯係：任職（zhí）時間；
Ø 職工和（hé）部門的聯係，沒有（yǒu）單獨的屬性；
（5）畫出局（jú）部E－R模型
第二步：集成局部（bù）E－R模型，形成（chéng）全（quán）局初步的E－R模型
由（yóu）於（yú）各局部E－R模型設計時所考慮問題的角度不同和各自業務需要的不同，合並各局部E－R模型時可能會存在許多不一致的地方，稱為衝突。而這些衝突，必須在合並局部E－R模型時進行合理的消除。
衝突主（zhǔ）要有（yǒu）如下三類（lèi）：
（1）命名衝突（tū）：
包括實體集名、聯係集名和屬性名之間（jiān）的（de）同名（míng）異義和異（yì）名同義等衝突。
同名異義：同樣的（de）名稱，在不同的局部E－R模（mó）型中表示不同含（hán）義的（de）對象
異名同義：相同意義的對象在不同局（jú）部E－R模型中（zhōng）具有不同的名稱
命名衝突通過不（bú）同部門間（jiān）協商解決
（2）屬性衝突：
包括屬性值類型、取值範（fàn）圍、數量（liàng）單（dān）位的衝（chōng）突
（3）結構衝突：
包括兩種情（qíng）況：
Ø 一是同一對象在不同（tóng）應用中具有的抽象不同。如職工（gōng）工資，在人事（shì）部門的業務中可能作為屬性對（duì）待，而在財務部（bù）門的業務中會作為一個實體集處理。另外，實體集間的聯係在不同的業務應用中也可能有不同的（de）聯係集。
Ø 二是同一實體在各局部（bù）應用中包含（hán）的屬性個數和屬性排列次序不完全相同（tóng）。
處理衝突，要根據具體需求分析（xī），在各方兼顧的（de）情況下，對發生衝（chōng）突（tū）的屬性（xìng）、實體集、聯係集進行合理（lǐ）的調整和綜合。形成一個全係統用戶共（gòng）同理解和認可的統一的E－R模型，是合並各局部E－R模型的主要工作和關鍵所在。
在集成全局E－R模型時，一般采用兩兩集成的方法進行。將兩個（gè）具有相同實體集的E－R模型，以該相同實體集為基準（zhǔn）進行集成。
第三步：消除（chú）冗餘，優化全局E－R模型
一個“好”的全局E－R模型，除了能夠滿足用戶的功能需求外，還必須符合下列三個條件：
Ø 實體集個數應盡可能少；
Ø 實（shí）體（tǐ）集（jí）所含屬性盡可能少；
Ø 實體集間（jiān）的聯係無冗餘。
對於具有1：1的聯（lián）係的，且有相同碼（mǎ）的兩個實體集可以合並，以減少實體集的個數；
另外，有些實體集中（zhōng）的屬（shǔ）性，可（kě）能是冗餘數據，需要進行適當的取舍。
所謂冗餘數據，是指在不同（tóng）實體集中重複存在的，或在同一實體集中可以由其它（tā）屬性值計算得到的數據。
冗餘數據一方麵加大了（le）工作量，浪費了存儲空間（jiān），另一方麵，又有可能造成數據（jù）的不一致性，破壞數據的完整（zhěng）性。
但（dàn）並不是所有的數據冗餘都必須被消除，所有（yǒu）能合並的實（shí）體集都要被合（hé）並，有時，為了工作的方便（biàn）或工效的提高，要保持適當的數據冗餘，和合理的實體集分解。
E－R模型是概念模型的表（biǎo）示（shì）。它是對現實世界客觀事務及其聯係的抽（chōu）象，是用戶對係統的應用需求的概念化表示，計算機不能直接處理它。
要使計算機能（néng）夠處理E－R模型中的信息。首先必須將它轉化為具體的DBMS能處（chù）理的數據模型。
E－R模型可（kě）以向現有（yǒu）的各種（zhǒng）數據模型轉換。而目前市場上DBMS大部分是基於關係數據模（mó）型的，所以我（wǒ）們隻學習（xí）E－R模型（xíng）向關係（xì）數據模型的轉換方法。
從E－R圖中可以看出，E－R模型實際上是實體型及實體間（jiān）聯係所組成的有機整體，而前麵我們（men）也學（xué）過，關係模（mó）型的邏輯結（jié）構是一係列關係模式的集（jí）合。所以將E－R模型轉化為關係模型，實質上就是將實體型（xíng）和（hé）聯係（xì）轉化為關係模式。也就是如何用關係（xì）模式來表達實體型以及實體集之間的聯係的問題。下麵學習（xí）這種轉化的步（bù）驟：
第一步：將（jiāng）每（měi）一個實體型轉換為一個關係模式（shì）
將實體集的屬（shǔ）性轉換（huàn）成關係的屬性，實體集的碼對應關係的碼。實體（tǐ）集的名對應關係的名。例如職工管理係統全局E－R模型中的五個實體集可以表示如下：
Ø 職工（職工號，姓名，性別，年齡）＊
Ø 部門（部門號，名稱，電話，負責人）
Ø 職稱（chēng）職務（代號，名稱（chēng），津貼，住房麵積（jī））
Ø 工資（zī）（工（gōng）資號，補貼（tiē），保險，基本工資，實發（fā）工資）
Ø 項（xiàng）目（mù）（項目號，名稱，起始（shǐ）日期，鑒（jiàn）定日期）
第二步：將每個聯係轉換為關係模式
用關係（xì）表示聯係，實質上是用關係（xì）的屬（shǔ）性描述聯係，那麽該關係（xì）的屬性從何（hé）而來呢？我們說，對於給定的聯係R，由它所轉換的關係具有以下屬性：
Ø 聯係R單獨的屬性都轉換為該關（guān）係的屬性；
Ø 聯（lián）係R涉及到的每個實（shí）體（tǐ）集的碼（mǎ）屬性（集）轉換為該關係的屬性。
如職工管理係統中的（de）聯係可（kě）以表示如下：
Ø 分工（gōng）（職工號，部門號）＊ n:1聯係（xì）
Ø 任職（職工號，代號，任職日期） n:m 聯係
Ø 擁有（職工號，工資號）＊ 1:1聯係，職工號和工資號都可以作為主碼
Ø 參加（職工號，項（xiàng）目號，角色） n:m聯係（xì）
根據聯（lián）係的類型不同，聯係轉換為關係（xì）後，關（guān）係的（de）碼的確定也相應有不同的規則：
Ø 若（ruò）聯係R為1:1聯係，則每個相關實體的碼均可作為關係的候選碼；
Ø 若聯係R為1:n聯係，則關係的碼為n端實體的（de）碼；
Ø 若聯（lián）係R為n:m聯係，則關係的碼為相關實（shí）體的碼（mǎ）的集合；
第三（sān）步：根據（jù）具體情況，把具有相同碼（mǎ）的多個關係模式（shì）合並（bìng）成一（yī）個關係模式
具有相同碼的不同關係模式，從本質上說，它們描述的是同一實體的不同側麵（即屬性），因此，它們可以合並。合並的過程也就是將對事物不（bú）同側麵的（de）描述轉化為對事物的全方位的描述。
合並後關係包括兩關係的所有屬性，這樣做可以簡化係統，節省存儲空間。上列關係中的職工關係、分工關係和擁有關係（xì）就可以合並為一：
職工（職工（gōng）號，姓名，性別，年齡，部門，工資號）
現在我們不難看（kàn），當將聯係R轉換為關係模式時，隻有當R為m:n聯（lián）係時，才有必要（yào）建立新（xīn）的關（guān）係模（mó）式；當R為1:1、1:n及is-a聯係時，隻需對與該聯係有關的關係作相（xiàng）應的修改（gǎi）即可。
在關係數據模（mó）型產生之前,數據庫管理係（xì）統普遍（biàn）使用的數（shù）據模型是層次和網狀數據模型,它們又被稱為非關（guān）係數據模型.它（tā）們（men）的（de）數據結構和圖的結（jié）構是相互對應的.
在非關係模型中，概念模（mó）型中的實體型（xíng）反映（yìng）為記錄型, 實（shí）體型的屬性反（fǎn）映（yìng）為記錄（lù）的（de）字段。因此，圖的（de）結點（diǎn）表示（shì）為記錄型，結點（diǎn）之間的連線（xiàn）表示為記錄型之間的聯係。
在非關係數據模型中，將兩個記錄型之間的一對（duì）一（yī）、一對多和多對多的聯係，歸結為一個（gè）隻有1:n聯係的基本（běn）層（céng）次聯係，（因為1:1可以看（kàn）作是1:n的特例，m:n可以分解為兩個1:n的聯係）。
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