Entity-Relationship Model¶

E-R Diagrams¶

https://www.drawio.com/

在 E-R 图中：

• Rectangles：方形框表示 Entities Set，框内内容即为其 attributes。.
• Ellipses：椭圆表示 attributes，但是一般都放进 Entities Set 内了，不单独画出
• Diamonds：菱形框表示 Relationship Set

Attributes¶

一个 entity 可由 attribute 的集合表示，attribute 可允许的取值范围被称为 Domain。attribute 可划分为：

• <1> Simple / Composite Attributes
  • 复合属性例如 name，由 first name，last name 复合得到
• <2> Single-valued / Multi-valued Attributes
  • 多值属性例如 phone，可由多个电话号码组成
• <3> Derived Attributes
  • 相对于 Base Attribute 派生出来的属性，例如 age 由 birthday 派生

在 E-R 图中，不同类型的属性表示方法如下：

Cardinality & Participation Constraints¶

Mapping Cardinality Constraints 限定了一个实体与关系另一端的实体可能关联的数目上限：

全参与和部分参与约束反映了一个实体参与关联的数目下限是 1 次还是 0 次，在 E-R 图中分别用 Double Line 和 Line 表示：

Weak Entity Sets¶

不存在完整的 Primary Key 的实体集称为 Weak Entity Set。Weak Entity Set 需要依赖另一个实体集才能存在，与另一个实体集的一些 Attributes 组合形成它的 Primary Key。其中位于 Weak Entity Set 中的 Attributes 称为discriminator或者partial key。

在 E-R 图中，我们在 discriminator 下面添加 dash line(虚线)，设置 Weak Entity Set 的 Identifying Relationship 为 double diamond：

对于上图关系，我们认为弱实体集的 Primary Key 为 (course_id, sec_id, semester, year)。

Extended E-R features¶

Specialization 特殊化、具体化

Specialization 是一种 Top-down 设计方法，类似于面向对象的继承特性。lower-level 的实体集会继承 high-level 实体集的所有属性，并且可以拥有自己额外的属性以及关系。

Generalization 泛化、普遍化

Generalization 是一种 Bottom-Up 设计方法，其特点是组合拥有相同 features 的实体集，形成 higher-level entity set。

Specialization 和 Generalization 只是普通的倒置，因此在 E-R 图上，它们的表示完全相同。

E-R to Tables¶

• Composite Attributes 拆分成多个 Separate Attributes
  • 例如，address 拆为 address.city, address.state
• Multi-Valued Attributes 用单独一个 Tables 存储
  • 例如，将实体集 user(id, phone_number) 转换成下面两个 Table
  • user(id)
  • user_phone(id, phone_number) Primary Key 为 (id, phone_number)
• Many-to-One/One-to-Many 可以选择将“关系”对应的 Table 合并到 Many 端实体集对应的 Table 中
  • 例如，我们有三个 Table：account(account_number, balance), branch(branch_name, assets), account_branch(account_number, branch_name)。其中 account 和 branch 属于 Many-to-One Relation
  • 可以合并为：account(account_number, branch_name, balance)
  • 多对一关系中，关系对应的 Table 的 Primary Key 一般只为“多”的一方的 Primary Key，这也是它们可以合并的基础
• 对于 One-to-One，则可以任意选取一边合并
• Many-to-Many 不能将关系对应的 Table 合并，或者说合并了也没有意义