2.1 概念模型

4种模型中概念模型的抽象级别最高，其特点如下：

①概念模型表达了数据的整体逻辑结构，它是系统用户对整个应用项目涉及数据的全面描述。

②概念模型是从用户需求的观点出发，对数据建模。

③概念模型独立于硬件和软件。硬件独立意味着概念模型不依赖于硬件设备，软件独立意味着该模型不依赖于实现时的DBMS软件。因此，硬件或软件的变化都不会影响DB的概念模型设计。

④概念模型是数据库设计人员与用户之间交流的工具。

概念模型描述的信息世界涉及的概念主要有：实体、属性、域、实体型、实体集、码、联系。

①实体：客观存在并可相互区分的事物称为实体。

②属性：实体所具有的某一特性称为属性。一个实体可以用若干属性来刻画。

③属性域：属性的取值范围称为属性域（值域）。

④实体型：某些实体具有相同的属性，它们所具有的共同特征和性质称为实体型。

⑤实体集：同型实体的集合称为实体集，如全体学生就是一个实体集。

⑥码（Key）：唯一标识实体的属性集称为码（关键字）。

⑦联系：现实世界中的事物相互联系，可以用实体集之间的关联关系加以描述。实体之间的联系分为三类——一对一联系、一对多联系和多对多联系。

现在采用的概念模型主要是实体联系模型（Entity Relationship Model，E-R模型）。E-R模型主要用E-R图来表示。实体联系模型是P.P.Chen于1967年提出的。这个模型从现实世界中抽象出实体类型及实体间联系，然后用实体联系图（E-R图）表示数据模型。E-R图有3种基本元素，E-R图中的符号及意义如图2-2所示：第一种是矩形框，用于表示实体类型；第二种是菱形框，用于表示联系；第三种是椭圆形框，用于表示实体类型和联系类型的属性。实体标识符的属性名下应画横线。

图2-2 E-R图符号

例如，图2-3所示为一个E-R图的示例，显示学生与课程实体关系。其中，“学号”、“姓名”为学生实体的属性，“课程号”、“课程名”为课程实体的属性，“选课”为“学生”与“课程”实体间的联系，“成绩”为“选课”联系的属性。

E-R模型只能说明实体间的语义联系，不能说明详细的数据结构。在进行数据库设计时，一般先设计一个E-R模型，然后再把E-R模型转换成计算机能实现的数据模型。例如，可以将E-R模型转换为层次模型，也可以转换为关系模型。

图2-3 学生与课程的E-R图