4.2.5 数据类型
(2)数据库文件的设计
按照学校学生人数、教师人数、课程门数等数据,适当预留一定的增加余量,估算每张表所需存储容量。
索引所需存储容量的估算,由于各个基本表设置了主键,系统会自动为其创建聚集索引。此外学生姓名、教师姓名、课程名称也是经常被使用的索引条件,因此对这些字段要建立非聚集索引。
估算其他需要的存储容量,系统中将会设计规则、默认、视图、存储过程等数据库对象,要作适当预留。存储容量主要是数据文件中基本表和索引所占用的空间,其次是日志文件的。估算方法是:估算特定时期内表中数据行数量Rows;估算每行平均占用字节量Lens;计算所有基本表占用的存储空间量钞(Rows×Lens);所有基本表最大记录数。由此作出以下“学生管理数据库”的文件设计:
数据库文件存放位置:D:\jxgl。
数据库名称:jxgl。
数据文件名称:jxgl。
数据文件OS名:D:\jxgl\jxgl.mdf。
初始大小:50 MB,允许自动增长,每次增长10 MB,最大大小200 MB。
日志文件名称:jxgl_log。
日志文件OS名:D:\jxgl\jxgl_log.ldf。
初始大小:50 MB,允许自动增长,每次增长20% MB,最大大小200 MB。
至此,已经根据需求分析的结果完成了“学生管理数据库”的概念设计、逻辑设计和物理设计。下一阶段将开展学生管理数据库的实施工作。
4.2 相关知识
4.2.1 E-R模型
(1)E-R模型涉及的基本概念
实体(Entity)。实体是客观世界存在且能相互区别的事物。如一个学生、一间教室、一台电脑等都是实体。
属性(Attribute)。属性是对实体或联系某一特征的描述。若干个属性就可以描述一个实体,姓名、性别、出生日期、所属院系和所学专业就可作为学生的属性,如“0201011,张三,男,21岁,电子信息系,软件专业”。
键(Key)。可用于唯一标识实体的属性称为键,也译为码。对于学生而言,学号可作为其键;对于每个公民而言,身份证号可作为键;对于图书而言,统一书号(ISBN)或馆藏编号可作为其键。
实体集。同类实体的集合。例如,实体集“学生”就是全体学生的集合,某图书馆中全部藏书就是其图书实体集。
实体型。实体集的名称和全部属性名,用于刻画同类实体的特征。如学生(学号,姓名,性别,出生日期,系部,专业)、图书(书号,书名,作者,出版社,版本,定价)就分别是学生和图书这两类实体的实体型。
联系。客观世界中,事物之间都是有联系的,如学生必定属于某个院系,电脑是由某个厂家所生产,等等。这些联系必定反映在实体之间或实体内部。实体之间的联系是多样化的。从其数量上考察可以归纳为3种:一对一(记为1∶1),一对多(1∶n)或多对多(m∶n)类型。
①一对一的联系:若有两个实体集A和B,A中的每个实体最多只能联系B中一个实体,反之亦然。比如某校规定一个系只有一个系主任,一个人也只能担任一个系的主任,这就是一对一的联系。
②一对多的联系:若有两个实体集A和B,A中的每个实体可以联系B中多个实体,但是B中的一个实体只能与A中的一个实体相联系。如一个班级由数十名学生组成,但是每个学生只能属于一个班级,因此班级实体与学生实体之间就是一对多的联系。
③多对多的联系:若有两个实体集A和B,A中的每个实体可以联系B中多个实体,B中的每个实体也可以联系A中的多个实体。如学校中的学生实体集合课程实体集,每个学生可以选修若干门课程,每一门课程也可有很多名学生选修,因此学生实体与课程实体之间就是多对多的联系。
(2)E-R方法
E-R方法是“实体-联系方法”(Entity-Relationship Approach)的简称,它是描述现实世界概念结构的有效方法。用E-R方法建立的概念结构模型称为E-R模型。E-R方法是一种图形方法,因此E-R模型又被称为E-R图。
E-R模型是最常用的一种概念模型,它将现实世界的信息结构统一用实体、属性以及实体间的联系来描述。也就是说在这种模型中只有实体及其属性、实体之间的联系及其属性。
E-R图基本成分包含实体型、联系和属性。
①实体型:用矩形框表示,框内标注实体名称,如图4.3(a)所示。
②属性:用椭圆形框表示,框内标注属性名称,如图4.3(b)所示。
③联系:指实体之间的联系,联系用菱形框表示,框内标注联系名称,如图4.3(c)所示。