第6章 系統(tǒng)分析

第6章系統(tǒng)分析

6-1E-R模型6-2規(guī)范化步驟6-3分析應(yīng)有關(guān)系6-1E-R模型

E-R（Enlationship,實(shí)體關(guān)系分析式）模型的目的是將實(shí)體世界通過一連串的分析及探討，簡化成數(shù)據(jù)庫的操作，也可說是數(shù)據(jù)庫的前制作。6-1-1數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟

在說明E-R模型之前,你必須先了解數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟,圖6-1為數(shù)據(jù)庫設(shè)計步驟的流程圖。

（圖6-1）

6-1-2何謂實(shí)體實(shí)體是指一個存在、且可供具體分辨的物體，此物體不一定使用于或存在于數(shù)據(jù)庫。如杯子、書籍、音樂CD等，都是上述定義的實(shí)體。實(shí)體也可稱為“記錄”?！皩?shí)體”是理論說法，“記錄”是實(shí)際的說法。“基本”即指數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)部分，有了基本數(shù)據(jù)后彼此相互作用，會產(chǎn)生一步數(shù)據(jù)，如有了客戶及產(chǎn)品，就會產(chǎn)生訂單，故訂單是派生數(shù)據(jù)，由此考慮，可繪制如圖6-2所示的流程圖。圖6-2進(jìn)銷存系統(tǒng)的基本及派生數(shù)據(jù)

6-1-3何謂實(shí)體

繪制實(shí)體的定義，是使用“屬性”，每個簡單屬性均為一個字段，但一個屬性有時不等于一個字段。最普遍的是簡單屬性，其次是多重值屬性，再來是復(fù)合式屬性，最后是派生屬性。表6-1一位員工的基本數(shù)據(jù)屬性及字段數(shù)據(jù)值屬性字段姓名姓名桂思強(qiáng)身份證號身份證號2120101870電話聯(lián)絡(luò)電話27940444永久電話287918081出生年月日出生年月日1968/6/1年齡年齡35地址省市上海市路或街南京東路巷弄號樓1號電子郵件電子郵件johnsonk@最高學(xué)歷最高學(xué)歷臺大歷史系表6-1一位員工的基本數(shù)據(jù)表6-2屬性種類類型屬性說明簡單屬性姓名、身份證號、出生年月日、電子郵件、最高學(xué)歷各屬性的值皆為單一值多重值屬性電話屬性可有多個值復(fù)合式屬性地址屬性內(nèi)容是由多個值所組合派生屬性年齡屬性值是由另一屬性計算而來

6-1-4繪制實(shí)體圖

實(shí)體圖，代表實(shí)體及描述屬性的關(guān)系。我們先來認(rèn)識不同屬性類型所各代表的圖示，如表6-3所示。（圖6-3）表6-3實(shí)體圖的圖標(biāo)及意義圖示意義實(shí)體類型簡單屬性多重值屬性復(fù)合式屬性鍵屬性派生屬性利用表6-3的圖示，可繪制員工實(shí)體類型，如圖6-3所示圖6-3是一個員工實(shí)體的圖表，其周圍一圈都是員工屬性，依屬性類型不同而使用不同的圖示，如此一來，便可以一目了然如何描述員工實(shí)體。6-1-5實(shí)體與關(guān)系

實(shí)體之間必須產(chǎn)生關(guān)系，按照實(shí)際的狀況，為不同的實(shí)體賦予應(yīng)有的關(guān)系。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的任意兩個實(shí)體，都可按實(shí)際狀況套用關(guān)系。表6-4以員工及部門實(shí)體為例，共列出8種情況。表6-4各種實(shí)體及關(guān)系關(guān)系圖意義■每位員工必須參與或不參與部門■每個部門也只能有一位員工或沒有員工每位員工：可參與、或不參與一個部門每個部門：只能有一位員工，且不可以沒有員工每位員工：可參與一或多個部門，或不參與部門而每個部門：只能有一位員工，且不可以沒有員工每位員工：必須參與一或多個部門而每個部門：只能有一位員工或沒有員工每位員工：必須且只可參與一個部門但每一個部門：可擁有多個員工或沒有員工每位員工：可參與一個部門或不參與部門，但每一個部門必須擁有多個員工每位員工：只可參與一個部門而每一個部門可擁有多個員工每位員工：至少需參與一個部門亦可參與多個部門，但每一個部門可擁有多個員工6-1-6弱實(shí)體

由圖6-3可知，員工實(shí)體的鍵屬性為身份證號，若沒有鍵屬性，則該實(shí)體稱為弱實(shí)體；反之，有鍵屬性者，稱為強(qiáng)實(shí)體。所以，有沒有鍵屬性，是強(qiáng)弱實(shí)體的分別。弱實(shí)體只有在其所附的強(qiáng)實(shí)體存在時，才有存在的意義。表6-5是弱實(shí)體的圖標(biāo)，與弱實(shí)體有關(guān)的圖標(biāo)，都以雙線表示。在實(shí)體上，弱實(shí)體就是依附于另一主體記錄而存在的附屬數(shù)，“主體”通常就是人和事物的基本數(shù)據(jù)。以建立順序而言，是先建立強(qiáng)實(shí)體，再建立弱實(shí)體。表6-5弱實(shí)體圖標(biāo)圖示意義弱實(shí)體強(qiáng)弱實(shí)體間的擁有6-1-7繪制實(shí)體關(guān)系圖

實(shí)體關(guān)系圖就是將收集完成的數(shù)據(jù)庫需求整理成圖表，目的是一目了然，易溝通，在圖6-4實(shí)體關(guān)系圖中，每一實(shí)體的屬性僅繪出2~3項(xiàng)，重要的是表示各實(shí)體間的關(guān)系。也是進(jìn)一步分析關(guān)系及規(guī)范化的準(zhǔn)備。

（圖6-4）6-2-1繪制實(shí)體關(guān)系圖

規(guī)范化是相當(dāng)重要的步驟，它會確定使用多少數(shù)據(jù)表，它的目的在于消除占用大空間、新增及刪除的問題，方法是予以切割，原則是“無遺失連接分解”，是切割是不可遺失的數(shù)據(jù)，必須保留原有“特性”。表6-6規(guī)范化之前的數(shù)據(jù)表S_ID姓名部門雇用日負(fù)責(zé)訂單運(yùn)送地點(diǎn)運(yùn)費(fèi)S001桂思強(qiáng)業(yè)務(wù)一部1999/6/1H001上海250S001桂思強(qiáng)業(yè)務(wù)一部1999/6/1H002上海250S001桂思強(qiáng)業(yè)務(wù)一部1999/6/1H003上海250S002陳源杰業(yè)務(wù)一部1999/7/15H004南京400S002陳源杰業(yè)務(wù)一部1999/7/15H005南京400S003蔡明義業(yè)務(wù)二部2000/9/1H006南京400S003蔡明義業(yè)務(wù)二部2000/9/1H007蘇州6006-2-2功能相依

功能相依的意思，就是其值會隨另一值的變化而變化。每一個功能相依都以FD表示。6-2-3第一范式（1NF）

第一范式較簡單，此步驟不涉及功能相依或數(shù)據(jù)重復(fù)等問，而是將字段內(nèi)的值簡單化。所謂第一范示就是讓每個字段均只擁有單一值，不允許出現(xiàn)多重值的字段。表6-7第一范式之前訂單編號購買日期送貨方式運(yùn)費(fèi)產(chǎn)品名稱售價H0012003/1/11自取0T190紅,C289銀,OT512金4500,6700,7000H0022003/1/14快遞120C330,52103500,3000H0032003/1/19自取0OT525藍(lán)5600H0042003/1/20貨運(yùn)250M560G白,V60i3400,6000表6-8符合第一范式的結(jié)果訂單編號購買日期送貨方式運(yùn)費(fèi)產(chǎn)品名稱售價H0012003/1/11自取0T190紅4500H0012003/1/11自取0C289銀6700H0012003/1/11自取0OT512金7000H0022003/1/14快遞120C3303500H0022003/1/14快遞12052103300H0032003/1/19自取0OT525藍(lán)5600H0042003/1/20貨運(yùn)250M560G白3400H0042003/1/20貨運(yùn)250V60i60006-2-4第二范式（2NF）

第二范式是指數(shù)據(jù)表中的所有非主鍵字段，其內(nèi)竄只可相依于主鍵，不論主鍵是一或多個字段。若為兩個字段，則主鍵字段的值必須功能相依于多個字段組合的主鍵值。第二范式的切割原則就是依主鍵及功能相依，分為多個數(shù)據(jù)表，主鍵有兩個，分別是訂單編號及產(chǎn)品名稱，兩者分別代表一個主鍵值，其他為非主鍵字段，所以必須分析多個非主鍵字段，是否因訂單編號或產(chǎn)品名稱的存在而存在，也就是功能相依?？傊?，原則就是主鍵值不可重復(fù)。表在第二范式時，處理原則是所有非主鍵值均相依于主鍵。6-2-5第三范式（3NF）

第三范式的重點(diǎn)不是主鍵，而是檢查是否在非主鍵字段相依于另一個非主鍵字段，稱為“轉(zhuǎn)接相依”或“遞移相依”第三范式必須消除此一情形。表6-9（a）：第三范式之后訂單編號購買日期送貨方式H0012003/1/11自取H0022003/1/14快遞H0032003/1/19自取H0042003/1/20貨運(yùn)表6-9（b）第三范式之后送貨方式運(yùn)費(fèi)自取0快遞120貨運(yùn)2506-2-6規(guī)范化之后

從第一范式到第三范式，規(guī)則是愈來愈嚴(yán)格，故符合第三范式時，必定也符合第二及第一范式；符合第二范式時，也必定符合第一范式，反之則不一定如圖6-5所示。在數(shù)據(jù)庫理論，規(guī)范化動作最多可到第六范式，但在實(shí)際上，很少發(fā)生第四范式以上的需要，所以本書只說明至第三范式。圖6-5各范式的關(guān)系6-3-1關(guān)系的目的

關(guān)系的目的是“由多個數(shù)據(jù)表取出數(shù)據(jù)”，一個數(shù)據(jù)庫系庫必定會使用多個數(shù)據(jù)表，每一數(shù)據(jù)表的任務(wù)都很單純，但在查詢后設(shè)計，卻很少用單一數(shù)據(jù)表。1）在查詢中展開關(guān)系查詢使用多個表作為來源，必須有關(guān)系，每個關(guān)系表都必須有關(guān)系線。2）主子窗體中的關(guān)系在窗體中在，關(guān)系同樣是重要角色，有了關(guān)系，可使主子窗體的設(shè)計更簡單。6-3-2關(guān)系的條件

一個關(guān)系的完整組合包括主鍵、外部鍵及參考完整性等。主鍵及外部鍵

主鍵是在一個關(guān)系中才有的角色。每個關(guān)系的兩端就是實(shí)體或數(shù)據(jù)表，兩端各是一個數(shù)據(jù)表的主鍵或外部鍵，如圖6-6所示。參考完整性

參考完整性是關(guān)系針對雙方數(shù)據(jù)的限制，且是針對外部鍵而言，如圖6-7。圖6-6數(shù)據(jù)庫的關(guān)系圖6-7違反完整性的狀態(tài)6-3-3關(guān)系的作業(yè)方式

關(guān)系的目的是在兩端的實(shí)體或數(shù)據(jù)表中，按照查詢的命令，取出記錄。而查詢可命令關(guān)系取出記錄的方式共有8種，又可分為兩大類，如表6-10所示.基本運(yùn)算符運(yùn)算符原名符號并集Union

交集Intersection∩差集Difference─乘積CartesianΧ特殊運(yùn)算符運(yùn)算符原名符號選取SelectΣ投影Projectπ合并Join除法Divide÷表6-12關(guān)系的運(yùn)算方式表6-10關(guān)系的運(yùn)算方式6-3-4將分析結(jié)果轉(zhuǎn)換為關(guān)系下列是落實(shí)關(guān)系的數(shù)項(xiàng)原則（詳細(xì)內(nèi)容見書95頁）（1）實(shí)體就是數(shù)據(jù)表（2）屬性就是字段（3）鍵屬性就是主鍵（4）多對多的關(guān)系圖6-8是多對多轉(zhuǎn)換為關(guān)系（圖6-8）一、選擇題1. （）在實(shí)體定義中，若一個屬性值是由另一屬性值，通過公式計算而來，此屬性稱為？（A）簡單屬性（B）復(fù)合式屬性（C）派生屬性 （D）多重值屬性請以圖6-16回答第2~5題：2. （）上圖的目的為