1.数据模型的基本概念
模型是对现实世界的模拟和抽象，数据模型是对现实世界数据特征的抽象。人们熟悉某些模型，例如模型飞机、地图和沙盘。最常用的数据模型分为概念数据模型和基础数据模型。
(1)概念数据模型
也称为信息模型，它们从用户的角度对数据和信息进行建模。它是现实世界到信息世界的第一层抽象，强调语义表达特征，是一种易于用户理解的语言。它主要用于用户和数据库设计者之间的通信。例如实体关系模型
(2)基础数据模型
它从计算机系统的角度对数据进行建模，抽象出现实世界的数据特征，并用于实现DBMS。基础数据模型包括层次模型、网络模型、关系模型和面向对象模型。
2.数据模型的三要素
数据模型的三个要素是数据结构、数据操作和数据约束。
(1)数据结构：对象类型的集合
(2)数据操作：增、删、改、查询等操作
(3)数据约束：数据约束是一组完整性规则。
3.E-R模型
E-R模型是实体关系模型
(一) 主题
在E-R模型中，实体由矩形表示。实体是现实世界的对象
（二）关系
在E-R模型中，关系由菱形表示，关系名称通常写在菱形内部，并使用无向边连接到相关实体。实体之间存在三种关系：
[1] 由于座位上只有一名观众，因此观众和座位之间的关系为1:1，该关系的名称为V_S
[2] 由于一个部门中有多名员工，因此部门和员工之间存在1:n的关系，这种关系记为D_E。
[3] 员工可以参与多个工程项目，多个员工可以参与项目。这些与m:n 相关。
两个或多个实体之间的关系是：
[1] 供应商支持、项目和零件之间存在多对多(r:n:m) 关系，该关系称为sp_p。这意味着一个供应商可以向多个项目提供多个零件，每个项目可以包括来自多个供应商的零件，并且每个零件可以来自不同的供应商。
[2] 病房、患者、医生之间存在一对多对多（1:n:m）的关系，这种关系称为P_D。表示多个患者、多个医生属于一个特定病区，一名医生只负责一个病区，一名患者只属于一个病区。
请注意，三个实体之间的多对多关系和两个实体之间的多对多关系具有不同的语义。例如，供应商和项目实体之间的“合同”链接指示供应商已签署了哪些项目。供应商和零件实体之间的“库存”链接指示供应商项目库存的零件数量。两个实体和部分之间的“构成”关系表明项目由哪些部分组成。
[3]同一实体内的二元关系
如图所示，同一实体（1:1、1:n 和m:n）内的实体之间也存在连接。
员工实体的领导与领导关系为1:n，但员工实体的婚姻关系为1:1
(3) 属性
属性是实体的特征。例如，员工实体具有员工编号、姓名、年龄、工作时间和地址等属性。对象属性有自己的取值范围，例如员工编号为E0001---E9999，其他E-R模型属性有以下几类：
3.1. 简单属性和复杂属性
简单属性是原子的且不可分割的。复合属性可以进一步拆分为更小的部分（即可以拆分为其他属性）。用户可能想要访问整个属性，或者他们可能想要访问属性的特定部分。在这种情况下，您可以在架构设计中使用复合属性。例如，员工实体的邮寄地址可以进一步细分为邮政编码、州、城市和街道地址。除非另有说明，通常指简单属性
3.2. 单值和多值属性
在前面的示例中，定义属性都是特定实体的单个属性。然而，在某些情况下，一个属性可能对应于一组值。例如，如果一名员工有零个、一个或多个亲戚，则该员工的亲戚姓名可能包含多个数字。此类属性是多值属性。
3.3. 空属性
如果实体没有属性值或属性值未知，则使用NULL 值表示无意义或未知。
3.4. 派生属性
派生属性可以从其他属性派生。例如，如果员工实体具有名为“工作时间”和“工作年数”的属性，您可以从当前时间和工作时间检索“工作年数”的值。这里，“服务年数”是派生属性。
(4)E-R法
概念建模最常用的方法是实体关系方法。该方法直接从现实世界中抽象出实体及其之间的关系，并使用高度直观的E-R图来表示数据模型。 E-R图有以下主要组成部分：描述作为主键一部分的实体的属性带有下划线。此外，在实体关系线上标记关系类型。
实体关系案例：
[1] 案例研究
学校有多个系，每个系有多名教师和学生。每个老师可以选修多门课程，每个学生可以同时选择多门课程。为您的学校教育管理系统设计一个E-R 模型，要求您指定每个实体的属性和关系。
[2] 介绍示例
解决方案：学校教育管理系统的E-R模型需要五个实体：部门、教师、学生、项目和课程。
(1)各实体的设计属性
部门名称（部门名称、部门名称、经理姓名）
教师（教师编号、教师姓名、职称）
学生（学号、姓名、年龄、性别）
项目（项目编号、项目名称、项目负责人）
课程（课程编号、课程名称、学分）
(2) 各实体之间的关系如下。
教师充当课程的1:n“讲授”链接，n:m充当学生选修课程的“参与”链接。教师、学生和教师之间。其中，“参与”关系具有排名属性，“选择”关系具有表现属性。通过以上分析，学校课程管理系统的E-R模型如下图所示。
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