吳建勝　譚丹丹

【摘要】數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中E-R圖轉(zhuǎn)換關(guān)系模式時(shí)，實(shí)體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系的外碼，因此關(guān)系的外碼可以直接刻畫實(shí)體之間的聯(lián)系，外碼就是數(shù)據(jù)庫(kù)表的外鍵。文章提出了一種基于外鍵繪制E-R圖的方法，用于解決已知數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)后繪制E-R圖的問題。

【關(guān)鍵詞】E-R圖;外鍵;主鍵

一、引言

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是信息系統(tǒng)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，一般來(lái)說，結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)分為需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施、數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)六個(gè)階段[1]。在概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段主要是將數(shù)據(jù)需求抽象成概念模型，并使用E-R圖描述，在邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，根據(jù)E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換規(guī)則可以得出系統(tǒng)關(guān)系模型，進(jìn)而得出系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[2]。

然而，多數(shù)計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中不遵循數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)，而是直接設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，在撰寫論文時(shí)才繪制E-R圖。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因主要在于規(guī)范意識(shí)不強(qiáng)，同時(shí)也由于學(xué)生對(duì)E-R圖知識(shí)的掌握程度不夠，進(jìn)而出現(xiàn)了學(xué)生繪制的E-R圖不正確的現(xiàn)象。這種不正確主要表現(xiàn)在E-R圖的聯(lián)系體現(xiàn)的不是系統(tǒng)中存儲(chǔ)的實(shí)體之間的內(nèi)在數(shù)據(jù)聯(lián)系，而是實(shí)體之間的管理關(guān)系。例如，在音樂視聽系統(tǒng)中管理員具有管理歌曲的功能，但是并不需要存儲(chǔ)這種管理關(guān)系，很多學(xué)生繪制的E-R圖中錯(cuò)誤地給出了管理員和歌曲之間存在管理聯(lián)系。

二、E-R圖繪制方法

主碼是關(guān)系的唯一性標(biāo)識(shí)，外碼為另一關(guān)系的主碼[3]，外碼刻畫了兩個(gè)關(guān)系之間的聯(lián)系，主碼和外碼就是數(shù)據(jù)庫(kù)表中的主鍵和外鍵。因此，在數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)已知情況下，我們可以通過外鍵分析實(shí)體之間的聯(lián)系，進(jìn)而可以完成E-R圖的分析和繪制，分析、繪制E-R圖步驟如下。

第一，列出所有表結(jié)構(gòu)并標(biāo)注主鍵、外鍵。

第二，每個(gè)沒有外鍵的表對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)體，表的每個(gè)字段對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)體屬性。

第三，每個(gè)有外鍵的表，分析外鍵代表的聯(lián)系，確定聯(lián)系名稱、聯(lián)系類型及聯(lián)系屬性。

第四，根據(jù)上述分析繪制E-R圖。

三、E-R圖繪制示例

現(xiàn)有音樂視聽系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)庫(kù)包括用戶表、音樂表、歌手表、音樂類別表、收藏表、收聽表和評(píng)論表。根據(jù)上述步驟分析、繪制E-R圖過程如下。

第一，列出所有表結(jié)構(gòu)并標(biāo)注主鍵、外鍵。鑒于字段類型對(duì)繪制E-R圖無(wú)意義，我們僅保留了數(shù)據(jù)表名和字段名，其中直線下劃線表示主鍵，波形下劃線表示外鍵。

用戶表（用戶編號(hào)，用戶名，密碼，電話，地址，電子郵箱，真實(shí)姓名）

音樂表（音樂編號(hào)，音樂名，播放量，音樂圖片，類別編號(hào)，歌手編號(hào)，音樂簡(jiǎn)介，添加時(shí)間）

歌手表（歌手編號(hào)，歌手名，出生日期，祖籍，歌手圖片）

音樂類別表（類別編號(hào)，類別名）

收藏表（收藏編號(hào)，音樂編號(hào)，用戶編號(hào)，收藏時(shí)間）

收聽表（收聽編號(hào)，音樂編號(hào)，用戶編號(hào)，收聽時(shí)間）

評(píng)論表（評(píng)論編號(hào)，評(píng)論內(nèi)容，評(píng)論時(shí)間，用戶編號(hào)，音樂編號(hào)）

第二，沒有外鍵的表為用戶表、歌手表和音樂類別表，分別對(duì)應(yīng)用戶實(shí)體、歌手實(shí)體和音樂類別實(shí)體，每個(gè)表的一個(gè)字段對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)體屬性。

第三，每個(gè)有外鍵的表，分析外鍵代表的聯(lián)系，確定聯(lián)系名稱、聯(lián)系類型及聯(lián)系屬性。

音樂表中的外鍵為類別編號(hào)和歌手編號(hào)。其中類別編號(hào)為音樂類別表的主鍵，該外鍵表示音樂實(shí)體和音樂類別實(shí)體之間的“所屬”聯(lián)系，即一首音樂屬于哪個(gè)音樂類別，音樂表中音樂編號(hào)和類別編號(hào)字段的數(shù)據(jù)關(guān)系映射出“所屬”聯(lián)系的類型為1∶n聯(lián)系，音樂類別實(shí)體為1端，此聯(lián)系無(wú)屬性。同理，外鍵歌手編號(hào)代表歌手實(shí)體與音樂實(shí)體之間的“演唱”聯(lián)系，聯(lián)系類型為1∶n聯(lián)系，歌手實(shí)體為1端，此聯(lián)系無(wú)屬性。除外鍵類別編號(hào)和歌手編號(hào)之外，所有屬性均為音樂實(shí)體屬性。

收藏表中的外鍵音樂編號(hào)和用戶編號(hào)。音樂編號(hào)和用戶編號(hào)分別為音樂表和用戶表主鍵，這組外鍵表示用戶實(shí)體和音樂實(shí)體之間的“收藏”聯(lián)系，即用戶收藏了哪些音樂，收藏表中音樂編號(hào)和用戶編號(hào)字段的數(shù)據(jù)關(guān)系映射出“收藏”聯(lián)系的類型為m∶n聯(lián)系，收藏編號(hào)和收藏時(shí)間為“收藏”聯(lián)系的屬性。

同理，收聽表中的外鍵音樂編號(hào)和用戶編號(hào)表示用戶實(shí)體和音樂實(shí)體之間的“收聽”聯(lián)系，聯(lián)系類型為m∶n聯(lián)系，收聽編號(hào)和收聽時(shí)間為“收聽”聯(lián)系的屬性。評(píng)論表中的外鍵音樂編號(hào)和用戶編號(hào)表示用戶實(shí)體和音樂實(shí)體之間的“評(píng)論”聯(lián)系，聯(lián)系類型為m∶n聯(lián)系，評(píng)論編號(hào)、評(píng)論內(nèi)容和評(píng)論時(shí)間為“評(píng)論”聯(lián)系的屬性。

第四，根據(jù)上述分析繪制的系統(tǒng)E-R圖，如圖1所示。這里重點(diǎn)體現(xiàn)了實(shí)體之間的聯(lián)系問題，因此E-R圖中忽略了實(shí)體屬性。

四、結(jié)論

本文討論了外鍵能夠反映實(shí)體之間的聯(lián)系，在已知數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)的情況下，提出了基于外鍵分析、繪制E-R圖方法，并以實(shí)例說明該方法的具體應(yīng)用。該方法對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)撰寫論文繪畫E-R圖具有指導(dǎo)作用，也對(duì)教師檢查學(xué)生論文中E-R圖是否正確具有實(shí)踐意義。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王珊，薩師煊.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論（第5版）[M].北京：高等教育出版社，2014.

[2]萬(wàn)常選，廖國(guó)瓊，吳京慧，等.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理及應(yīng)用[M].北京：高等教育出版社，2016.

[3]王世波，王洋，趙文夏.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及應(yīng)用（第3版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2018.