數據庫邏輯結構設計階段

我們在概要設計階段解決了客戶的需求，並繪製了 E-R圖。邏輯結構設計的任務，就是把在概要結構設計階段建立的基本 E-R 圖，按選定的關係數據模型的原則轉換成相應的數據庫模型圖。

本節將介紹如何將 E-R圖轉化爲關係模型和數據庫模型圖，下一節我們介紹如何判斷數據表結構設計是否規範。

關係數據庫模式

用二維表的形式表示實體與實體間關係的數據模型稱爲關係模型。關係數據庫模式是對關係數據庫結構的描述，或者說是對關係數據庫框架的描述。一個關係通常對應一張表。

一般情況下，我們把關係模式表示爲 R(U) 或 R(A,B)。其中，R 表示關係名，U 表示屬性集合，A、B 代表 U 中的屬性。

將 E-R 圖轉換爲關係模式的步驟如下。

1）把每個實體都轉化爲關係模式 R(A,B) 形式

以酒店管理系統爲例，實體“客人”和“客房”分別可以使用關係模式表示如下。

• 客房（客房號，客房描述，客房型別，客房狀態，牀位數，入住人數，價格）。
• 客人（客人編號，客人姓名，身份證號，入住日期，結賬日期，押金，總金額）。

2）建立實體間關係的轉換

實體間的關係分成一對一、一對多、多對多三種，當兩個實體各自轉化爲關係模式後，實體間關係的轉換如下。

• 一對一的轉換：把任意實體的主鍵放到另一個實體的關係模式中。
• 一對多的轉換：把關係數量爲 1 的實體的主鍵放到關係數量爲 N 的實體關係模式中。
• 多對多的轉換：把兩個實體中的主鍵和關係的屬性放到另一個關係模式中，會多生成一個關係模式。

酒店管理系統中客房與客人的關係爲一對多關係，轉換後的結果如下。

• 客房（客房號，客房描述，客房型別，客房狀態，牀位數，入住人數，價格）。
• 客人（客人編號，客人姓名，身份證號，入住日期，結賬日期，押金，總金額，客房號)。

上述關係模式中含有下劃線的屬性代表主屬性，在表中作爲主鍵，加粗屬性爲外來鍵。

數據庫模型圖

數據庫模型圖主要用來說明數據庫有哪些表，表中有哪些屬性以及表與表之間的關聯關係。

將 E-R 圖轉化爲數據庫模型圖主要執行以下 4 步：

1. 在 Visio 中新建數據庫模型圖
2. 新增實體，將 E-R圖中各實體轉化爲對應的表
3. 將各屬性轉化爲各表對應的列，定義欄位名稱、數據型別等
4. 新增實體之間的對映關係

新增實體之間的對映關係，具體步驟如下：

• 新增 GuestRecord（客人）實體和 Room（客房）實體。
• 爲 GuestRecord 表新增外來鍵約束列 RoomID（客房號），對應 Room 表中的 RoomID 列。

爲了數據編碼的相容性，建議使用英文欄位。爲了直觀可見，我們在英文括號內註明了對應的中文含義。下面 下麪將 E-R 圖中的“客房”和“客人”兩個實體轉換爲數據庫模型圖，如下圖所示。

圖中的 PK 表示表的主鍵列，FK 表示外來鍵列。需要注意的是，表中的 ID 編號列只能用作主鍵或外來鍵，否則該列沒有實際含義。如客人表中的 GuestID 列，客房表中新增的 RoomID 列。

在數據庫模型圖中也可以很好的體現實體之間的對映關係。比如，客房和客人之間是一對多關係，對於一對多關係的兩個實體，一般會各自轉換爲一張表，並且後者對應的表參照前者對應的表，即客人（GuestRecord）表中的客房號來自客房（Room）表中的客房號，它們之間應建立主鍵、外來鍵關係，如上圖所示。

一般來說，一對多關係是一個表中的主鍵對應另一個表中可重複欄位，主鍵的值是不能重複的，而關聯的欄位是可以重複的，這樣就會存在一個值對應一個值或者一個值對應多個值。在一對一關係中，一般是一個主鍵對應一個不可重複的欄位，顯然只能一個值對應一個值。

多對多對映關係也是比較常見的。要表示多對多關係，除了將多對多關係中的兩個實體各自轉換爲表外，一般還會建立第三個表，稱爲連線表。它將多對多關係劃分爲兩個一對多關係，並且將這兩個表的主鍵都插入到第三個表中。

例如，訂單表和產品表有多對多關係，這種關係通常通過與“訂單明細”表建立兩個一對多關係來定義。一個訂單可以有多個產品，每個產品可以出現在多個訂單中。關於這一點可以在以後的數據庫設計範例中慢慢理解。