数据库概念结构设计

1. 考点：概念设计过程

1.1 概念结构设计流程

• 设计步骤：从需求分析出发，经过抽象数据、设计局部 E-R 模型、合并局部模型并消除冲突、重构优化并消除冗余，最终进入逻辑设计阶段。
• 

1.2 局部 E-R 图的集成方法

• 一次集成：多个局部 E-R 图一次性进行集成。
• 逐步集成：用累加的方式，每次集成两个局部 E-R 图。

1.3 集成产生的冲突及分类

• 属性冲突（属性层面） ：包括属性域冲突和属性取值冲突。
• 命名冲突（属性层面） ：包括同名异义和异名同义。
• 结构冲突（表层面） ：包括同一对象在不同应用中具有不同的抽象，以及同一实体在不同局部 E-R 图中所包含的属性个数和属性排列次序不完全相同。

2. 考点：E-R图中实体之间的关系

2.1 实体属性

• 简单属性和复合属性

  • 简单属性是原子的，不可再分的。
  • 复合属性可以细分为更小的部分（即划分为别的属性）。

• 单值属性和多值属性

  • 单值属性：定义的属性对于一个特定的实体都只有单独的一个值。
  • 多值属性：在某些特定情况下，一个属性可能对应一组值。

• NULL 属性：表示无意义或不知道。

• 派生属性：可以从其他属性得来。

2.2 实体之间的联系

2.2.1 多元联系

2.2.2 同一个实体集内的二元联系

2.3 特殊概念

• 弱实体

  • 定义：在现实世界中有一种特殊的依赖联系，指某实体是否存在对于另一些实体具有很强的依赖关系。
  • 核心特征：一个实体的存在必须以另一个实体为前提，这类实体称为弱实体。
  • 常见举例：家属与职工的联系、附件与邮件。

• 特殊化

  • 定义：在现实世界中，某些实体一方面具有一些共性，另一方面还具有各自的特性。
  • 核心特征：一个实体集可以按照某些特征区分为几个子实体（例如员工与经理）。

• 聚集

  • 定义：一个联系作为另一个联系的一端。
  • 图例解析：如图中所示，“房屋”与“租客”通过“租赁”产生的联系整体，可以作为整体的一端，再与“经理”进行“签约”联系。

3. 经典例题

3.1 题目一

题目： 某高校信息系统设计的 E-R 图中，人力部门定义的职工实体具有属性：职工号、姓名、性别和出生日期；教学部门定义的教师实体具有属性：教师号、姓名和职称。这种情况属于（ ），在合并 E-R 图时，（ ）解决这一冲突。

第一组选项：

• A、属性冲突
• B、命名冲突
• C、结构冲突
• D、实体冲突

第二组选项：

• A、职工和教师实体保持各自属性不变
• B、职工实体中加入职称属性，删除教师实体
• C、教师也是学校的职工，故直接将教师实体删除
• D、将教师实体所有属性并入职工实体，删除教师实体

【解析】

• 正确答案：第一空选 C，第二空选 D。

• 解析说明：

  • 第一空：这种情况属于（ C ）

    • 结构冲突​：同一对象在不同应用中具有不同的抽象。本题中，人力部门将“职工”定义为实体，教学部门将“教师”定义为实体，两者本质上都对应学校的人员，但抽象方式不同，属于​结构冲突。
    • A、属性冲突：同一属性在不同部门中定义不同（如类型、取值范围不同）。
    • B、命名冲突：同一对象在不同部门中命名不同，或不同对象命名相同。
    • D、实体冲突：同一对象在不同部门中定义成不同的实体（本题也常被理解为这一类，但标准答案归入结构冲突）。

  • 第二空：在合并 E-R 图时，（ D ）解决这一冲突。

    • 合并 E-R 图时，对于结构冲突，通常做法是将同一对象的不同抽象合并为一个实体，所有属性并入该实体，删除重复实体。因此应选择“将教师实体所有属性并入职工实体，删除教师实体”。
    • A、职工和教师实体保持各自属性不变：未解决冲突，仍存在冗余。
    • B、职工实体中加入职称属性，删除教师实体：只加了一个属性，未包含教师实体的所有属性（如教师号）。
    • C、教师也是学校的职工，故直接将教师实体删除：直接删除会丢失教师特有的属性（如职称）。
    • D、将教师实体所有属性并入职工实体，删除教师实体：正确，保留了所有属性，消除了冗余实体。

正确答案：第一空 C（结构冲突），第二空 D（将教师实体所有属性并入职工实体，删除教师实体）。

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