数据库管理系统 - 实体关系图表示

你好，有抱负的数据库设计者们！今天，我们将深入到实体关系（ER）图的精彩世界。作为你友善的计算机科学老师邻居，我将引导你了解数据库设计中这个基本概念。如果你之前从未编程过，不用担心——我们将从基础开始，逐步深入。那么，拿起一杯咖啡（或者如果你喜欢，一杯茶），我们开始吧！

DBMS - ER Diagram Representation

实体

什么是实体？

实体就像是现实世界中的“事物”或“对象”，我们希望在我们的数据库中存储关于它的信息。把它想象成一个句子中的名词。例如，在学校数据库中，我们可能有“学生”、“教师”或“课程”这样的实体。

如何在ER图中表示实体

在ER图中，我们用一个包含实体名称的矩形来表示实体。就这么简单！

+---------+
| 学生    |
+---------+

在这个例子中，“学生”是我们的实体。简单吧？

强实体与弱实体

现在，让我们来点刺激的。我们有两种类型的实体：

强实体：这种实体可以独立存在。就像不需要助手就能独立作战的超级英雄。
弱实体：这种实体依赖于另一个实体才能存在。它更像是在蝙蝠侠身边的罗宾。

在ER图中，我们用一个双矩形来表示弱实体：

+===========+
|  地址    |
+===========+

在这里，“地址”可能是一个弱实体，因为它依赖于“学生”或“教师”实体才能存在。

属性

什么是属性？

属性是实体的特征或属性。如果实体是名词，那么属性就像是描述它的形容词。对于我们“学生”实体，属性可能包括“姓名”、“年龄”、“学生ID”等。

属性的类型

让我们来分解不同类型的属性：

属性类型	描述	表示
简单	一个单一的、不可分割的值	连接到实体的椭圆
组合	可以被分为更小的子部分	连接有椭圆的椭圆
多值	可以有多个值	双椭圆
派生	从其他属性计算得出的值	虚线椭圆
关键	唯一标识一个实体实例	下划线椭圆

在ER图中表示属性

让我们看看这些在ER图中是如何表示的：

(姓名)
|
(年龄)
|
+--------+    (学生ID)
| 学生  |------(地址)
+--------+        |
((电话号码))
|
/(GPA)\

在这个图中：

“姓名”、“年龄”和“地址”是简单属性
“学生ID”是关键属性（注意下划线）
“电话号码”是多值属性（注意双椭圆）
“GPA”是派生属性（注意虚线椭圆）

关系

什么是关系？

关系是两个或多个实体之间的连接。它就像句子中的动词，描述实体之间的相互作用。例如，学生“选修”课程。

在ER图中表示关系

我们在ER图中用菱形来表示关系，并用线连接到相关的实体。

+---------+        +-----------+
| 学生    |--------| 选修       |-------- | 课程 |
+---------+        +-----------+         +--------+

关系中的基数

基数告诉我们一个实体可以与另一个实体的多少个实例相关联。如果你熟悉UML，它就像UML中的多重性。

我们有以下几种基数类型：

一对一（1:1）
一对多（1:N）
多对一（N:1）
多对多（M:N）

让我们看看如何表示这些：

// 一对一
+---------+        +-----------+        +---------+
| 学生    |--------| 拥有       |--------| 地址    |
+---------+        +-----------+        +---------+
|                                       |
1                                       1

// 一对多
+---------+        +-----------+        +---------+
| 教师    |--------| 教授       |--------| 课程    |
+---------+        +-----------+        +---------+
|                                       |
1                                       N

// 多对多
+---------+        +-----------+        +---------+
| 学生    |--------| 选修       |--------| 课程    |
+---------+        +-----------+        +---------+
|                                       |
M                                       N

参与约束

参与约束告诉我们实体的所有实例是否必须参与关系。我们有两种类型：

完全参与：所有实例必须参与（用双线表示）
部分参与：一些实例可能不参与（用单线表示）

这里有一个例子：

+---------+        +-----------+        +---------+
| 学生    |========| 选修       |--------| 课程    |
+---------+        +-----------+        +---------+

在这个图中，双线表示所有学生必须选修课程（完全参与），而单线表示并非所有课程都必须有学生选修（部分参与）。

那么，各位，我们就涵盖了ER图表示的基础。记住，熟能生巧。尝试为你熟悉的一些系统创建ER图——也许是你学校的图书馆系统或当地的披萨递送服务。你练习得越多，就会越熟练。

在我们结束之前，我想起了一个有趣的早期教学故事。我曾经有一个学生，他用表情符号而不是形状来绘制他的整个ER图。虽然这不是标准的表示法，但它确实让评分体验变得难忘！

继续探索，继续提问，最重要的是，在数据库设计中保持乐趣。下次见，快乐绘图！

Credits: Image by storyset