結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計(jì)－資料塑模

1、第六章 結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計(jì)─資料塑模,,內(nèi)容大綱,學(xué)習(xí)目標(biāo)第一節(jié) 導(dǎo)論第二節(jié) 資料塑模工具第三節(jié) 實(shí)體關(guān)係圖建構(gòu)指南第四節(jié) 實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)表第五節(jié) 正規(guī)化第六節(jié) 軟硬體環(huán)境設(shè)計(jì)與開發(fā)工具選擇第七節(jié) 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)之文件樣板第八節(jié) 結(jié)論,學(xué)習(xí)目標(biāo),詳讀本章，你至少能瞭解：何謂實(shí)體關(guān)係圖。實(shí)體關(guān)係圖之種類與元件。實(shí)體關(guān)係圖、建構(gòu)策略與指南。實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)成關(guān)聯(lián)表之法則。如何將實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)成關(guān)聯(lián)表，並進(jìn)行正規(guī)化以設(shè)計(jì)

2、資料庫(kù)。,導(dǎo)論,實(shí)體關(guān)係模式（以下稱E-R模式）是關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)設(shè)計(jì)的重要工具之一。實(shí)體關(guān)係圖是 E-R 模式的一種圖形表示。這些工具對(duì)組織或商業(yè)領(lǐng)域的實(shí)體、關(guān)聯(lián)及資料元素提供概念性邏輯結(jié)構(gòu)的表示。,資料塑模工具,關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)可以用實(shí)體關(guān)係圖表示，它包含了下列的組成元素：矩形：代表實(shí)體類型。菱形：代表實(shí)體類型與實(shí)體類型間之關(guān)係。橢圓形：代表實(shí)體類型或關(guān)係之屬性。直線：把屬性連結(jié)到實(shí)體類型或把實(shí)體類型連結(jié)到關(guān)係 。

3、基數(shù)：代表實(shí)體類型與實(shí)體類型間之關(guān)係程度，關(guān)係程度可以是一對(duì)一、一對(duì)多（或多對(duì)一）或者多對(duì)多等。,資料塑模工具（續(xù)）,以圖6-1為例，訂單與貨品均為實(shí)體；編號(hào)及訂購(gòu)人為訂單之屬性；品名編號(hào)及單價(jià)為貨品之屬性；訂貨則為這兩個(gè)實(shí)體之關(guān)係。訂單與貨品所發(fā)生的訂貨關(guān)係中，左邊連結(jié)線上的數(shù)字代表以訂單角度敘述訂單和貨品的關(guān)係程度。同樣地，右邊之?dāng)?shù)字代表貨品實(shí)體與訂單之關(guān)係程度。因此，M表示每張訂單可訂購(gòu)多個(gè)貨品，而N表示每個(gè)貨品可以存在於多張訂

4、單中，因數(shù)目不限故以M或N泛稱。,圖6-1 ERD範(fàn)例,資料塑模工具（續(xù)1）,E-R Model 有關(guān)之元素及其相關(guān)之性質(zhì)包括：實(shí)體類型屬性關(guān)係基數(shù),資料塑模工具（續(xù)2）,實(shí)體類型實(shí)體類型有時(shí)稱為實(shí)體類別或簡(jiǎn)稱實(shí)體，是一些具有共同性質(zhì)或特徵之實(shí)體案例或稱案例的集合。每個(gè)實(shí)體類型有一個(gè)名稱為其辨別物，常以矩形表示，並將實(shí)體的名稱標(biāo)示於矩形內(nèi)。,,資料塑模工具（續(xù)3）,例如員工之實(shí)體類型可表示如下： 實(shí)體之種類很多，主要包

5、括人、地方、物件、事件或使用者環(huán)境中之概念等。,員工,資料塑模工具（續(xù)4）,屬性每個(gè)實(shí)體類型都具有一些屬性，每個(gè)屬性是實(shí)體類型的一個(gè)性質(zhì)或特徵。 在 ERD 中，一個(gè)屬性有一名稱以茲辨別，且常以橢圓形表示，並將屬性名稱標(biāo)示於橢圓形中，且以線條與其實(shí)體類型連接。以學(xué)生實(shí)體類型為例，若其屬性包括學(xué)生之學(xué)號(hào)、姓名、地址、電話等，其表達(dá)方式如圖 6-2。,圖6-2 實(shí)體類型與其屬性,資料塑模工具（續(xù)5）,當(dāng)一個(gè)實(shí)體案例之某一個(gè)屬性有一個(gè)以上

6、的值，此情況稱為多值屬性。例如，眷屬是員工（實(shí)體類型）的屬性之一，其眷屬資料為眷屬姓名、年齡與關(guān)係（配偶、孩子、父母等），因一員工可能有多個(gè)眷屬，故眷屬是多值屬性。兩種常用的多值屬性表示法用雙線的橢圖形表示（如圖 6-3）。用另一實(shí)體類型表示，並以線條與原實(shí)體類型相連（如圖6-4），此種實(shí)體類型稱弱或?qū)傩詫?shí)體類型，例如眷屬，這些有邏輯關(guān)係之多值屬性的集合稱為重複群 。,圖6-3 實(shí)體類型與多值屬性範(fàn)例,圖6-4 實(shí)體類型與弱實(shí)體

7、類型範(fàn)例,,資料塑模工具（續(xù)6）,準(zhǔn)鍵和主鍵一個(gè)準(zhǔn)鍵 或稱為鍵是一個(gè)屬性或多個(gè)屬性的集合，它（們）可區(qū)別實(shí)體類型的每個(gè)實(shí)體案例。 若有多個(gè)鍵，設(shè)計(jì)者必須從中選一作為主鍵。主鍵常以底線表示之，如圖 6-3之員工代號(hào)。,資料塑模工具（續(xù)7）,主鍵是準(zhǔn)鍵之一，它被用以區(qū)別實(shí)體類型中之案例。Bruce(1992)提出主鍵之選用準(zhǔn)則如下：實(shí)體類型之每個(gè)案例在生命過程中應(yīng)不會(huì)改變其值。例如，用地址與名字當(dāng)作員工主鍵並不恰當(dāng)，因?yàn)閱T工之地址可能

8、會(huì)改變。必須具有有效值且不可以是空值。避免使用所謂的智慧鍵，也就是以該鍵之結(jié)構(gòu)表示分類或位置等。盡可能以單一屬性主鍵代替多屬性的組合鍵。,資料塑模工具（續(xù)8）,關(guān)係關(guān)係把 E-R 模式中之元素（例如實(shí)體類型）結(jié)合在一起，一個(gè)關(guān)係是一個(gè)或多個(gè)實(shí)體類型的案例間之關(guān)聯(lián)，一個(gè)關(guān)聯(lián)經(jīng)常意味著事件已發(fā)生或存在一些案例間自然的連結(jié)。 關(guān)係的程度簡(jiǎn)稱關(guān)係度，是參與在某個(gè)關(guān)係中之實(shí)體類型的數(shù)量。在 E-R 模式中，三種最常見之關(guān)係度為：?jiǎn)我魂P(guān)

9、係二元關(guān)係三元 關(guān)係,資料塑模工具（續(xù)9）,單一關(guān)係單一關(guān)係又稱為遞迴關(guān)係，此關(guān)係是建立在一實(shí)體類型之案例間。例如人是一實(shí)體類型，一個(gè)人（案例）可以與另一個(gè)人（案例）有婚姻關(guān)係，且是一對(duì)一的關(guān)係（如圖 6-5a）。另一可能的情況是，員工是一實(shí)體類型，許多員工（案例）向某一特定管理者（案例）報(bào)告或管理者可管理許多員工，這是一對(duì)多的關(guān)係（如圖6-5b）。,圖6-5a 一對(duì)一之單一關(guān)係,圖6-5b 一對(duì)多之單一關(guān)係,資料塑模工具（續(xù)

10、10）,此外，尚有其他可能之情況。圖6-5c表示組件有許多不同數(shù)量之零件。二元關(guān)係二元關(guān)係表示兩個(gè)實(shí)體類型其案例間之關(guān)係，此種關(guān)係之情況最常見。,圖6-5c 多對(duì)多之單一關(guān)係,圖6-7a 二元之一對(duì)一關(guān)係,圖6-7b 二元之一對(duì)多關(guān)係,圖6-7c 二元之多對(duì)多關(guān)係,資料塑模工具（續(xù)11）,三元關(guān)係三元關(guān)係表示三個(gè)實(shí)體類型其案例間之共同關(guān)係，此關(guān)係中每個(gè)實(shí)體類型可能有一或多個(gè)案例參與。例如零件、供應(yīng)商與批發(fā)商均是實(shí)體類型，三者間有「

11、輪船運(yùn)送」之關(guān)係，且數(shù)量為輪船運(yùn)送之屬性（如圖6-8）。,圖6-8 三元關(guān)係,資料塑模工具（續(xù)12）,關(guān)係基數(shù)關(guān)係基數(shù)表實(shí)體類型（如電影）之案例能與另一實(shí)體類型（如錄影帶）之案例關(guān)聯(lián)之?dāng)?shù)目，該關(guān)聯(lián)之?dāng)?shù)目可能會(huì)有最小或最大之限制，亦可能沒限制（如圖6-9a）。關(guān)聯(lián)數(shù)目若有最小或最大之限制，則分別稱之為最小基數(shù)與最大基數(shù)。最小基數(shù)表示某實(shí)體類型之案例能與另一實(shí)體類型之案例關(guān)聯(lián)之最小數(shù)目。相對(duì)於最小基數(shù)，最大基數(shù)表案例的最大數(shù)。,資料塑模

12、工具（續(xù)13）,例如，一部電影可被存成多捲錄影帶若一個(gè)關(guān)係之最小基數(shù)為0，則該實(shí)體類型如錄影帶，是一個(gè)選擇性的參與者。若最小基數(shù)為1，則稱強(qiáng)制性的參與者。最小基數(shù)為0，則以0表示（如圖6-9b）；若為1，則以1表示。,圖6-9a 基數(shù)範(fàn)例一,圖6-9b 基數(shù)範(fàn)例二,資料塑模工具（續(xù)14）,關(guān)聯(lián)實(shí)體一個(gè)關(guān)聯(lián)實(shí)體是一個(gè)一對(duì)一或多對(duì)多之關(guān)係，但設(shè)計(jì)者選擇用一種實(shí)體類型取代之，並表示與其他實(shí)體類型之一對(duì)多的關(guān)係。,資料塑模工具（續(xù)15）,

13、例如，某組織想記錄某員工在何時(shí)完成那一門課，其部分資料如下：,資料塑模工具（續(xù)16）,上述之「完成」關(guān)係可被表示如圖6-10a 之二元關(guān)係。其中，完成日期並非員工之屬性，亦非課程之屬性，而是員工與課程關(guān)係之屬性。從完成到員工與完成到課程之線，並非兩個(gè)分離的二元關(guān)係，而是一個(gè)二元關(guān)係的兩個(gè)端點(diǎn)。若將完成視為關(guān)聯(lián)實(shí)體，則其主鍵是員工與課程之主鍵（分別是員工代號(hào)與課程名稱）的組合，此關(guān)聯(lián)實(shí)體可表示如圖6-10b。,圖6-10a 二元關(guān)係,圖

14、6-10b 關(guān)聯(lián)實(shí)體範(fàn)例,實(shí)體關(guān)係圖建構(gòu)指南,建立實(shí)體關(guān)係圖可依以下三階段進(jìn)行：確認(rèn)實(shí)體及其屬性確認(rèn)實(shí)體間之關(guān)係與基數(shù)確認(rèn)實(shí)體關(guān)係之屬性確認(rèn)實(shí)體及其屬性確認(rèn)實(shí)體常用之原則有：整合與一般化。整合是將一些描述某物件或概念基本性質(zhì)的項(xiàng)目加以結(jié)合，以形成一個(gè)較高階之物件或概念。,實(shí)體關(guān)係圖建構(gòu)指南（續(xù)）,此物件或概念稱為實(shí)體，而描述該實(shí)體基本性質(zhì)之項(xiàng)目是其屬性。例如著作名稱、編號(hào)、作者、館藏、出版日期等項(xiàng)目，都可視為描述物件「書」的基

15、本性質(zhì)，這些項(xiàng)目可被整合成一實(shí)體，稱為「書」，而這些項(xiàng)目是書之屬性。實(shí)體的確認(rèn)可由需求分析中之藍(lán)圖（包括輸入與輸出格式）及其資料詞彙找起。 由每個(gè)原始藍(lán)圖檢查每個(gè)項(xiàng)目或欄位，以訂出屬性或概念，將描述相同物件或概念之屬性整合成一實(shí)體（或稱為實(shí)體類型），或?qū)⒁恍┚哂心承再|(zhì)之項(xiàng)目集合，並將之一般化成一實(shí)體。,實(shí)體關(guān)係圖建構(gòu)指南（續(xù)1）,分辨一藍(lán)圖中可能的實(shí)體之經(jīng)驗(yàn)通常表單本身就是一個(gè)實(shí)體（衍生性表單除外），例如表6-1中，請(qǐng)購(gòu)單即為一

16、個(gè)「請(qǐng)購(gòu)單」的實(shí)體，因?yàn)槠錇樵急韱?。表單欄位若為一相關(guān)聯(lián)的群組或格式欄位有共同字首者，也就是一些描述某物件或概念的基本性質(zhì)之項(xiàng)目，可能被整合成一實(shí)體，例如表 6-1中的明細(xì)資料，包括產(chǎn)品編號(hào)、品名、規(guī)格與單位等項(xiàng)目是一相關(guān)聯(lián)的群組，該群組描述產(chǎn)品的基本性質(zhì)，即可形成一個(gè)「產(chǎn)品」實(shí)體。,實(shí)體關(guān)係圖建構(gòu)指南（續(xù)2）,表單欄位若為一般認(rèn)定的關(guān)鍵詞（如姓名），則可能為一實(shí)體，例如表6-2中的經(jīng)手人及廠商名稱都可能形成「員工」與「供應(yīng)商」實(shí)

17、體。若某表單為另一表單欄位的來源，則此表單可能為一實(shí)體，例如表6-2訂購(gòu)單中的「請(qǐng)購(gòu)單編號(hào)」來自於表6-1之請(qǐng)購(gòu)單中，故「請(qǐng)購(gòu)單」應(yīng)形成一個(gè)「請(qǐng)購(gòu)單」實(shí)體。,,表6-1 請(qǐng)購(gòu)單,,表6-2 訂購(gòu)單,實(shí)體關(guān)係圖建構(gòu)指南（續(xù)3）,分辨出表單中可能的實(shí)體及其屬性後，可經(jīng)由所蒐集之資料進(jìn)一步歸納，依專業(yè)知識(shí)之判斷，或採(cǎi)用下列經(jīng)驗(yàn)法則以確認(rèn)實(shí)體與實(shí)體間之關(guān)係： 以相關(guān)聯(lián)群組形成的實(shí)體，其相關(guān)聯(lián)群組所包含的欄位皆為其屬性；例如，表6-1中的明

18、細(xì)資料（包括產(chǎn)品編號(hào)、品名、規(guī)格與單位）即可能形成一個(gè)「產(chǎn)品」實(shí)體。,實(shí)體關(guān)係圖建構(gòu)指南（續(xù)4）,如果一個(gè)表單欄位的來源是直接參照其他實(shí)體中之屬性，則這些屬性不需重複出現(xiàn)在該表單所屬之實(shí)體；如表6-1之請(qǐng)購(gòu)單，因其產(chǎn)品相關(guān)之欄位已形成產(chǎn)品實(shí)體的屬性，故這些欄位不需包含在請(qǐng)購(gòu)單實(shí)體裡，故「請(qǐng)購(gòu)單」實(shí)體僅包含請(qǐng)購(gòu)單編號(hào)、請(qǐng)購(gòu)人、請(qǐng)購(gòu)日期、需求日期與製單等屬性。,實(shí)體關(guān)係圖建構(gòu)指南（續(xù)5）,表單欄位與之前確認(rèn)的實(shí)體間位置距離相近者，例如在

19、同一區(qū)域或結(jié)構(gòu)中，則亦可能形成該實(shí)體之屬性，因?yàn)槿藗冊(cè)O(shè)計(jì)表單時(shí)，常將相關(guān)之項(xiàng)目放在一起。如表6-1請(qǐng)購(gòu)單中，請(qǐng)購(gòu)日期、請(qǐng)購(gòu)人、製單、請(qǐng)購(gòu)單編號(hào)、需求日期等皆為「請(qǐng)購(gòu)單」實(shí)體之屬性。,實(shí)體關(guān)係圖建構(gòu)指南（續(xù)6）,在表單分析之過程中，每個(gè)實(shí)體及其屬性可用一張表來記載，它有助於實(shí)體與屬性之紀(jì)錄，更有助於不同表單可能產(chǎn)生相同實(shí)體之整合等。以請(qǐng)購(gòu)單處理為例，請(qǐng)購(gòu)單為原始表單，逐一檢查訂單項(xiàng)目可知請(qǐng)購(gòu)日期、請(qǐng)購(gòu)人、製單、請(qǐng)購(gòu)單編號(hào)、需求日期等項(xiàng)目

20、都是用來描述一個(gè)實(shí)體稱為請(qǐng)購(gòu)單，也就是可將之整合成請(qǐng)購(gòu)單實(shí)體（如表6-3）。,表6-3 實(shí)體屬性表範(fàn)例,實(shí)體關(guān)係圖建構(gòu)指南（續(xù)7）,確認(rèn)實(shí)體間之關(guān)係與基數(shù)依專業(yè)知識(shí)之判斷或採(cǎi)用下列規(guī)則，以確認(rèn)實(shí)體與實(shí)體間之關(guān)係： 若一表單中之欄位為另一表單欄位的參考來源，則這兩個(gè)表單分別形成的實(shí)體之間應(yīng)有一關(guān)係存在；例如，表6-1請(qǐng)購(gòu)單的「請(qǐng)購(gòu)單編號(hào)」是表6-2訂購(gòu)單中參考的來源，故「請(qǐng)購(gòu)單」和「訂購(gòu)單」之間應(yīng)有一「申請(qǐng)」的對(duì)應(yīng)關(guān)係。,實(shí)體關(guān)係圖

21、建構(gòu)指南（續(xù)8）,若一實(shí)體是由表單欄位中一個(gè)相關(guān)聯(lián)的群組所形成，則該實(shí)體和原表單之間應(yīng)形成一關(guān)係；例如，表6-1的產(chǎn)品明細(xì)資料由請(qǐng)購(gòu)單獨(dú)立出來，並形成一個(gè)產(chǎn)品實(shí)體，所以產(chǎn)品和請(qǐng)購(gòu)單之間有一關(guān)係。,實(shí)體關(guān)係圖建構(gòu)指南（續(xù)9）,形成實(shí)體間之關(guān)係後，可經(jīng)由所蒐集之資料進(jìn)一步歸納，依專業(yè)知識(shí)之判斷或採(cǎi)用下列規(guī)則，以確定實(shí)體間各關(guān)係的基數(shù)： 若一表單中含有多個(gè)相同的欄位參考到另一表單，則其關(guān)係可能為1：N或M：N；例如表6-2，一張訂購(gòu)單

22、中包含多筆的產(chǎn)品資料，所以訂購(gòu)單與產(chǎn)品間之關(guān)係為M：N。若一表單中含有唯一的欄位參考到另一表單，則其關(guān)係可能為1：1或N：1；例如，表6-2訂購(gòu)單中僅包含一個(gè)廠商編號(hào)，所以訂購(gòu)單與供應(yīng)商間之關(guān)係為N：1。,實(shí)體關(guān)係圖建構(gòu)指南（續(xù)10）,除了以上規(guī)則外，有時(shí)亦可配合企業(yè)規(guī)則以判定各實(shí)體關(guān)係間的基數(shù)；例如表6-2中，訂購(gòu)單和供應(yīng)商間的關(guān)係可能為1：1或N：1。經(jīng)由企業(yè)規(guī)則判斷得知，一張訂購(gòu)單上僅有一供應(yīng)商，且可向同一個(gè)供應(yīng)商下很多張訂購(gòu)

23、單，故其關(guān)係應(yīng)為N：1。以表6-1與表6-2為例，其實(shí)體關(guān)係可表示如表6-4。,表6-4 實(shí)體關(guān)係矩陣,實(shí)體關(guān)係圖建構(gòu)指南（續(xù)11）,確認(rèn)實(shí)體關(guān)係之屬性絕大部分的屬性項(xiàng)目可歸在實(shí)體中，但有些屬性並不單獨(dú)屬於任一實(shí)體，而是屬於某些實(shí)體之關(guān)係。假設(shè)有三個(gè)實(shí)體：訂單、成品與客戶。某企業(yè)之經(jīng)營(yíng)規(guī)則對(duì)貨品之單價(jià)可能不是固定的，而是依對(duì)該貨品訂貨量大小而定。在此情況，數(shù)量與單價(jià)都不單獨(dú)屬於訂單或成品實(shí)體，而是屬於這兩實(shí)體之關(guān)係。有關(guān)實(shí)體

24、關(guān)係屬性之判斷，一般來說，可依專業(yè)知識(shí)、企業(yè)規(guī)則等歸納或推演之。,實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)表,當(dāng)一個(gè)E-R模式建立完成之後，除了可瞭解資料庫(kù)的概念性架構(gòu)外，最主要的是可以根據(jù)一定的轉(zhuǎn)換規(guī)則，將實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)換成關(guān)聯(lián)表 （或稱Table）。本節(jié)以圖6-11為例說明之。,圖6-11 ERD範(fàn)例,,實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)表（續(xù)）,對(duì)每一個(gè)一般性實(shí)體類型建立一個(gè)關(guān)聯(lián)表實(shí)體關(guān)係圖上之每一實(shí)體類型建立一個(gè)關(guān)聯(lián)表，其屬性是所有的簡(jiǎn)單屬性與合成屬性之集合，且可依6

25、.2 節(jié)之主鍵選取原則，從準(zhǔn)鍵中選擇一個(gè)主鍵。以圖6-11的 EMPLOYEE 實(shí)體類型為例，該實(shí)體可被轉(zhuǎn)成一關(guān)聯(lián)表，原來實(shí)體上之屬性為該關(guān)聯(lián)表之屬性，並可選擇SSN（身分證字號(hào)）屬性為其主鍵。該關(guān)聯(lián)表可表達(dá)如下：,實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)表（續(xù)1）,對(duì)每一個(gè)弱實(shí)體類型建立一個(gè)關(guān)聯(lián)表將實(shí)體關(guān)係圖上之每一弱實(shí)體類型建立一個(gè)關(guān)聯(lián)表，其屬性是所有的簡(jiǎn)單屬性、合成屬性與擁有者實(shí)體類型之主鍵的集合，且該關(guān)聯(lián)表之主鍵是由擁有者實(shí)體之主鍵與弱實(shí)體類型

26、的不完全鍵所構(gòu)成。以圖6-11的DEPENDENT 實(shí)體類型為例，該實(shí)體可被轉(zhuǎn)成一關(guān)聯(lián)表，原來實(shí)體上之屬性為該關(guān)聯(lián)表之屬性，而 DEPENDENT 之 NAME 及EMPLOYEE 之 SSN 合併為 DEPENDENT 之主鍵。為便於區(qū)別，EMPLOYEE 之 SSN 在此可表示成 ESSN，該關(guān)聯(lián)表可表達(dá)如下：,實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)表（續(xù)2）,EMPLOYEE（擁有者實(shí)體類型）,DEPENDENT,實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)表（續(xù)3）,對(duì)每

27、一個(gè)多值屬性建立一個(gè)關(guān)聯(lián)表將實(shí)體關(guān)係圖上的每一個(gè)多值屬性建立一個(gè)關(guān)聯(lián)表，其屬性是該多值屬性與擁有者實(shí)體類型之主鍵的集合，且其主鍵是由該關(guān)聯(lián)表之所有屬性所構(gòu)成。以圖6-11中的 LOCATIONS 為例，該屬性是多值屬性，故可被轉(zhuǎn)成一關(guān)聯(lián)表，稱為DEPT_LOCATIONS。因Locations之擁有者為DEPARTMENT，且DEPARTMENT之主鍵為DNUMBER，故DEPT_LOCATIONS之屬性為DNUMBER與 LOCA

28、TIONS，且兩者合併為主鍵。,實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)表（續(xù)4）,為便於區(qū)別，特將DEPT_LOCATIONS之LOCATIONS更名為 DLOCATION。該關(guān)聯(lián)表可表達(dá)如下：,DEPARTMENT,DEPT_LOCATIONS,實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)表（續(xù)5）,對(duì)M：N （多對(duì)多）關(guān)係建立一個(gè)關(guān)聯(lián)表將實(shí)體關(guān)係圖上之每一個(gè) M：N 關(guān)係建立一個(gè)關(guān)聯(lián)表，其屬性是該關(guān)係上之所有屬性與兩個(gè)實(shí)體類型之主鍵的集合，且其主鍵為兩外鍵之集合。,實(shí)體關(guān)係圖

29、轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)表（續(xù)6）,以圖6-11中，實(shí)體類型 EMPLOYEE與 PROJECT的關(guān)係 WORKS_ON 為例，該關(guān)係為多對(duì)多，故可轉(zhuǎn)成一關(guān)聯(lián)表稱WORKS_ON。因WORKS_ON上有一屬性 HOURS，且實(shí)體類型 EMPLOYEE與 PROJECT 的主鍵分別為 SSN 與 PNUMBER，故 WORKS_ON 之屬性為 SSN、PNUMBER 與HOURS，且主鍵為前兩者之集合。為便於區(qū)別，特將 WORKS_ON 之 SSN 更名

30、為 ESSN，PNUMBER 更名為 PNO。該關(guān)聯(lián)表可表達(dá)如下：,實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)表（續(xù)7）,EMPLOYEE,PROJECT,WORKS_ON,實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)表（續(xù)8）,對(duì)兩實(shí)體類型間之1：1關(guān)係作以下之處理選擇任一實(shí)體類型，例如 S，將另一實(shí)體類型，例如 R 的主鍵包含進(jìn)Ｓ中當(dāng)成外鍵。S 端最好選擇具有完全參與關(guān)係的一端。將關(guān)係上之所有屬性包含入 S 端。以圖6-11中，實(shí)體類型EMPLOYEE與DEPARTMENT

31、的關(guān)係 MANAGES為例，該關(guān)係為 一對(duì)一(1：1)，因?yàn)閷?shí)體類型DEPARTMENT為完全參與關(guān)係端（也就是S端），EMPLOYEE為R端且其主鍵為SSN，故應(yīng)把SSN及MANAGES上之 STARTDATE加入實(shí)體類型DEPARTMENT之屬性中。,實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)表（續(xù)9）,為便於區(qū)別，特把SSN更名為MGRSSN，STARTDATE更名為MGRSTARTDATE，該關(guān)聯(lián)表可表達(dá)如下：,EMPLOYEE（R端，擁有者實(shí)體類型）

32、,DEPARTMENT（S端）,實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)表（續(xù)10）,對(duì)兩實(shí)體類型間之1：N關(guān)係作以下之處理選擇N端當(dāng)作S端，將R端的主鍵包含進(jìn)S端中當(dāng)成外鍵。將關(guān)係上之所有屬性包含入S端。 以圖6-11中，實(shí)體類型DEPARTMENT與EMPLOYEE的關(guān)係 WORKS_FOR 為例，該關(guān)係為一對(duì)多，EMPLOYEE為N端（也就是S端），DEPARTMENT為R端，且關(guān)係WORKS_FOR上並無屬性，故僅把DEPARTMENT之主鍵（

33、也就是DNUMBER）加入EMPLOYEE之屬性中。,實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)表（續(xù)11）,為便於區(qū)別，特把DNUMBER更名為DNO，該關(guān)聯(lián)表可表達(dá)如下：,DEPARTMENT （R端）,EMPLOYEE（S端）,實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)表（續(xù)12）,對(duì)N元關(guān)係建立一個(gè)關(guān)聯(lián)表將實(shí)體關(guān)係圖上之每一個(gè)N元關(guān)係建立一個(gè)關(guān)聯(lián)表，其屬性是該關(guān)係上之所有屬性與所有參與的實(shí)體類型之主鍵的集合，且其主鍵為所有外鍵的集合。,實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)表（續(xù)13）,以圖6

34、-12之實(shí)體關(guān)係圖為例，實(shí)體類型 PROJECT （專案）、SUPPLIER（供應(yīng)商）與 PART（零件）之關(guān)係為SUPPLY（供應(yīng)），SUPPLIER 之主鍵為 SNAME，PROJECT 之主鍵為 PROJNAME，PART 之主鍵為PARTNO，且關(guān)係 SUPPLY上有一屬性為 QUANTITY，該三元關(guān)係可轉(zhuǎn)成一關(guān)聯(lián)表稱 SUPPLY。SUPPLY之屬性為 PROJECT 、SUPPLIER 與 PART之主鍵與關(guān)係SUPPLY

35、 上之屬性之集合，也就是PROJNAME、 SNAME、 PARTNO 與 QUANTITY 等。該關(guān)聯(lián)表可表達(dá)如下：,SUPPLY,圖6-12 三元關(guān)係範(fàn)例,,正規(guī)化,建構(gòu)實(shí)體關(guān)係圖及將實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)成關(guān)聯(lián)表的設(shè)計(jì)步驟，必須包含正規(guī)化的處理，否則關(guān)聯(lián)表中可能存在一些重複的資料。正規(guī)化是將資料屬性組合成為一個(gè)具有良好結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)表的過程。雖然正規(guī)化常與關(guān)聯(lián)式模式相結(jié)合，但它也是一種邏輯設(shè)計(jì)的技術(shù)，可以獨(dú)立於關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)管理系統(tǒng)之外而單獨(dú)

36、被使用。,表6-5 課程收費(fèi)關(guān)聯(lián)表,…,…,…,正規(guī)化（續(xù)）,課程收費(fèi)關(guān)聯(lián)表並不是一個(gè)良好結(jié)構(gòu)化的關(guān)聯(lián)表，因?yàn)樵摫碇泻兄匮}的資料，可能會(huì)造成錯(cuò)誤或不一致的情況，此現(xiàn)象稱「異?！?。三種可能的異常狀況插入異常：假設(shè)考慮加入一項(xiàng)新課程（例如MIS600），除非至少有一個(gè)學(xué)員登記了這門課程，否則這個(gè)課程將無法加入該表中，因?yàn)楸碇忻恳涣兄辽僖幸粚W(xué)員的學(xué)號(hào)。,正規(guī)化（續(xù)1）,刪除異常：假設(shè)學(xué)員99425不再選擇MIS400的課程，由於該課程

37、只有該學(xué)員登記，刪除後，便失去了MIS400課程收費(fèi)是6,000元的資訊。更改異常：假設(shè)MIS200課程的學(xué)費(fèi)由3,000元增加至5,000元，那麼在每一包含MIS200課程的列中都必須進(jìn)行這項(xiàng)改變，否則資料便會(huì)不一致。採(cǎi)用正規(guī)化定理將課程收費(fèi)關(guān)聯(lián)表分解為學(xué)員課程與課程收費(fèi)兩項(xiàng)關(guān)聯(lián)表（參考表6-6），以避免上述的異常情形。,表6-6 將課程收費(fèi)化為兩個(gè)關(guān)聯(lián)表,…,…,…,…,學(xué)員課程關(guān)聯(lián)表,課程收費(fèi)關(guān)聯(lián)表,正規(guī)化（續(xù)2）,介紹正規(guī)化

38、前須先瞭解功能相依、部分功能相依與遞移相依。功能相依假設(shè)有一關(guān)聯(lián)表 R，且 A 與 B 是 R 的屬性。B 功能相依於 A，或稱 A 在功能上決定 B，寫成 R.A→R.B，若且唯若 A 屬性之值只會(huì)對(duì)應(yīng)到一個(gè) B 屬性之值。其中，A 與 B 都可以是複合屬性。若屬性 B 功能相依於複合屬性 A，但不功能相依於 A 的部分屬性，則稱 B完全功能相依於 A。,正規(guī)化（續(xù)3）,部分功能相依若 B 功能相依於 A 的某些部分，也就是說，

39、若把 A 中之部分屬性刪除，而 B 仍然功能相依於 A，則R.A→R.B 是部分功能相依。遞移相依關(guān)聯(lián)表中存在非鍵屬性功能相依於一個(gè)或多個(gè)非鍵屬性稱之（參考圖6-13）。,圖6-13 部分功能相依與遞移相依範(fàn)例,正規(guī)化（續(xù)4）,正規(guī)化型式有六種，其中依資料相依性所造成異?，F(xiàn)象之多寡及正規(guī)化步驟之順序可排列如下（參考圖6-14）：第一正規(guī)化型式，主要除去關(guān)聯(lián)表中任何的重複群，使關(guān)聯(lián)表中任一行與任一列的交叉格上均只有一個(gè)值。第二正

40、規(guī)化型式，符合第一正規(guī)化型式，再除去資料的部分功能相依。,正規(guī)化（續(xù)5）,第三正規(guī)化型式，符合第二正規(guī)化型式，再除去資料的遞移相依；Boyce-Codd正規(guī)化型式，符合第三正規(guī)化型式，再除去任何因功能相依所造成的異常結(jié)果。第四正規(guī)化型式，符合Boyce-Codd正規(guī)化型式，再除去所有的多值相依。第五正規(guī)化型式，符合第四正規(guī)化型式，再除去剩餘的所有異常情況等。一般來說，在實(shí)務(wù)上常應(yīng)用至第三正規(guī)化型式，因此本書也將介紹至第三正規(guī)化型式

41、。,圖6-14 正規(guī)化的步驟,表6-8 未正規(guī)化的關(guān)聯(lián)表：成績(jī)單,表6-9 第一正規(guī)化型式： 成績(jī)單關(guān)聯(lián)表,正規(guī)化（續(xù)6）,第二正規(guī)化型式第二正規(guī)化型式必須分析其資料之功能相依，並在資料中選出該關(guān)聯(lián)表之鍵（鍵之欄位應(yīng)加底線表示），鍵之選擇可參考6.2節(jié)之原則。對(duì)所有資料進(jìn)行分析，其分析結(jié)果可表達(dá)如下（參考圖6-15）：學(xué)生學(xué)號(hào)→學(xué)生姓名、通訊處、主修課程代號(hào)→課程名稱、授課老師、老師研究室學(xué)生學(xué)號(hào)、課程代號(hào)→成績(jī)授課老師→老

42、師研究室,圖6-15 成績(jī)關(guān)聯(lián)表中之部分功能相依,正規(guī)化（續(xù)7）,第二正規(guī)化型式必須去除成績(jī)關(guān)聯(lián)表中之部分功能相依。這三個(gè)關(guān)聯(lián)表（如表6-10）茲介紹如下：第一個(gè)關(guān)聯(lián)表稱學(xué)生，包括學(xué)生學(xué)號(hào)（鍵）、學(xué)生姓名、通訊處和主修等四項(xiàng)屬性。第二個(gè)關(guān)聯(lián)表稱課程－老師，包括課程代號(hào)（鍵）、課程名稱、授課老師和老師研究室等四項(xiàng)屬性。第三個(gè)關(guān)聯(lián)表稱選課，包括組合鍵（學(xué)生學(xué)號(hào)、課程代號(hào)）和成績(jī)，成績(jī)完全相依於此鍵。,表6-10a 學(xué)生關(guān)聯(lián)表(3NF)

43、,學(xué)生,表6-10b 課程─老師關(guān)聯(lián)表(2NF),課程－老師,表6-10c 選課關(guān)聯(lián)表(3NF),…,…,選課,…,正規(guī)化（續(xù)8）,第三正規(guī)型式學(xué)生和選課兩項(xiàng)關(guān)聯(lián)表（參考表6-10a與表6-10c）已經(jīng)符合第三正規(guī)化型式，但課程－老師關(guān)聯(lián)表（表6-10b）仍為第二正規(guī)化型式，因?yàn)槔蠋熝芯渴遥ǚ擎I屬性）也功能相依於授課老師（非鍵屬性）（參考圖6-16）。,圖6-16 課程─老師關(guān)聯(lián)表之遞移相依性,正規(guī)化（續(xù)9）,課程－老師關(guān)聯(lián)表（表6-

44、10b）須去除其中之遞移相依，才能符合第三正規(guī)化型式。因此，可將課程－老師關(guān)聯(lián)表分成課程和老師兩個(gè)關(guān)聯(lián)表（如表6-11a、表6-11b），其中課程關(guān)聯(lián)表包含課程代號(hào)（鍵）、課程名稱和授課老師等屬性，而老師關(guān)聯(lián)表則包含授課老師（鍵） 和老師研究室兩項(xiàng)屬性。,表6-11a 課程關(guān)聯(lián)表(3NF),課程,表6-11b 老師關(guān)聯(lián)表(3NF),老師,正規(guī)化（續(xù)10）,成績(jī)單資料經(jīng)過一連串正規(guī)化的步驟，已轉(zhuǎn)換成學(xué)生、選課、課程與老師等四個(gè)符合第三正

45、規(guī)化型式的關(guān)聯(lián)表，此結(jié)果及其簡(jiǎn)化之表達(dá)方式摘述如表6-12a至表6-12d。這些符合第三正規(guī)化型式之關(guān)聯(lián)表不再有前述之異常現(xiàn)象。,軟硬體環(huán)境設(shè)計(jì)與開發(fā)工具選擇,RADTs 評(píng)估準(zhǔn)則被歸納成：開發(fā)環(huán)境資料庫(kù)連結(jié)能力資料查詢與表達(dá)能力設(shè)定管理與應(yīng)用程式擴(kuò)充性價(jià)格速度／效率物件導(dǎo)向技術(shù)供應(yīng)商能力與支援等,以下列出每一大類，並在該類下逐一列出可能之考慮因素：開發(fā)環(huán)境，考慮支援 Windows作業(yè)系統(tǒng)、可自製Windows

46、元件並放入元件庫(kù)中、可包裝 Visual Basic 的自訂控制元件(VBX)、有OLE 自訂控制元件(OCX)之能力、分散式 OLE、支援 OLE, DDE, DLL, VBX, OCX 等項(xiàng)目與支援中文等。資料庫(kù)連結(jié)能力，可能考慮支援 ODBC與支援高效率內(nèi)建資料庫(kù)連結(jié)。,軟硬體環(huán)境設(shè)計(jì)與開發(fā)工具選擇（續(xù)）,軟硬體環(huán)境設(shè)計(jì)與開發(fā)工具選擇（續(xù)1）,資料查詢與表達(dá)能力，可能考慮資料查詢能力、報(bào)表產(chǎn)生能力、圖形產(chǎn)生能力、應(yīng)用程式設(shè)計(jì)儲(chǔ)存

47、庫(kù)等。設(shè)定管理與應(yīng)用程式，可能考慮提供物件程式庫(kù)／程式碼管理、階層化的應(yīng)用程式瀏覽器、可隨時(shí)重建應(yīng)用程式的設(shè)計(jì)與產(chǎn)生安裝磁片等。擴(kuò)充性價(jià)格速度／效率物件導(dǎo)向技術(shù)供應(yīng)商能力與支援等,系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)樣板,完成系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)之各項(xiàng)工作後，系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)之文件至少需包括該階段所屬重要工作結(jié)果之摘述，各項(xiàng)目分別介紹如下，而樣板如圖6-17。環(huán)境圖表示系統(tǒng)與外部實(shí)體之互動(dòng)，此圖並非必要，若有流程圖，則環(huán)境圖可有可無。,圖6-17 系

48、統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)文件樣板,系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)階段之文件樣板一、環(huán)境模式 環(huán)境圖二、流程塑模 資料流程圖（第 0 階至第 n 階）三、資料塑模 實(shí)體關(guān)係圖 實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)關(guān)聯(lián)表 正規(guī)化 關(guān)聯(lián)表資料字典四、模組設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)圖或 HIPO 圖 PDL 模組描述五、使用者介面塑模 介面

49、結(jié)構(gòu)圖 介面藍(lán)圖與元件規(guī)格 循序圖、狀態(tài)圖與轉(zhuǎn)換表六、軟硬體環(huán)境設(shè)計(jì)及開發(fā)工具選擇 硬體與網(wǎng)路架構(gòu) 作業(yè)系統(tǒng) 應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu) 開發(fā)工具,系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)樣板（續(xù)）,流程塑模以資料流程圖表達(dá)系統(tǒng)範(fàn)圍內(nèi)，所有外部實(shí)體與系統(tǒng)之互動(dòng)，系統(tǒng)內(nèi)部之處理程序及所需資料之輸出與輸入等。資料流程圖需從最高層（第零階）分解至最底層，並表達(dá)處理描述。

50、資料塑模以實(shí)體關(guān)係圖表示資料與資料間之關(guān)係，進(jìn)一步將實(shí)體關(guān)係圖轉(zhuǎn)成關(guān)聯(lián)表，並進(jìn)行正規(guī)化精練以設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)式資料庫(kù)。,系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)樣板（續(xù)1）,模組設(shè)計(jì)將資料流程圖底層之處理進(jìn)一步的加入例外狀況之處理、錯(cuò)誤訊息與輔助訊息之處理等，並以程式設(shè)計(jì)語言描述該處理之程式邏輯。必要時(shí)，以結(jié)構(gòu)圖表達(dá)新系統(tǒng)之所有模組及模組間之關(guān)係。使用者介面塑模以介面結(jié)構(gòu)圖、介面藍(lán)圖與介面元件規(guī)格、介面狀態(tài)圖與轉(zhuǎn)換表等表達(dá)介面之展示、摘述與控制，並進(jìn)一步表達(dá)進(jìn)