二、E-R模型

概念模型对信息世界建模，应具有较强的语义表达能力，并且易于理解。概念模型的表示方法较多，其中最为著名的是P.P.S.Chen于1976年提出的实体联系方法（entity-relationship approach）。该方法采用E-R图（entity-relationship）来描述概念模型，E-R方法也称为E-R模型。在介绍E-R模型前，先学习几个信息世界的基本概念。

1.信息世界的基本概念

信息世界涉及的基本概念主要有实体（entity）、属性（attribute）、码（key）、域（domain）、实体型（entity type）、实体集（entity set）和联系（relationship）等。

（1）实体　客观存在并可以相互区分的事物称为实体。实体可以是具体的人、事、物，也可以是抽象的概念或联系。例如，一个医生、一个病人、一个科室、医生的一次诊疗、医生和科室的联系等都是实体。

（2）属性　实体具有的某一特性称为属性。一个实体可以通过多个属性来描述，例如，医生实体可以通过医生ID、姓名、性别、科室、职称等属性来描述（20020823，李明，男，消化内科，主任医师）。这些属性组合起来表征了一个医生。

（3）码　唯一标识实体的属性集称为码。例如医生实体的码是医生ID。

（4）域　一组具有相同数据类型的值的集合称为域。属性的取值范围来自某个域。例如，医生ID的域是8位长度的字符串，姓名的域也是字符串，性别的域是（男，女）等。

（5）实体型　具有相同属性的实体是同类实体，用实体名和属性集来描述同类实体称为实体型。例如，医生（医生ID，姓名，性别，科室，职称）就是描述医生的实体型。

（6）实体集　同一实体型的实体集合称为实体集。例如医院的全体医生就是一个实体集。

（7）联系　客观世界中，事物与事物之间、事物内部之间是存在联系的，这些联系在信息世界反映为实体之间以及实体内部属性之间的联系。

2.联系

（1）两个实体之间的联系　两个实体之间的联系可以分为三种，一对一联系（1∶1）、一对多联系（1∶n）和多对多联系（m∶n）。

1）一对一联系：对于实体集A中的每一个实体，在实体集B中至多有一个（也可以没有）实体与之联系，反之亦然，则称实体集A和实体集B之间是一对一联系，记为1∶1。

例如，在医院里，一个科室只有一个科主任，一个科主任只管理一个科室，则科室和科主任之间存在一对一联系。

2）一对多联系：对于实体集A中的每一个实体，在实体集B中有n个实体（n≥0）与之联系，而实体集B的每一个实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系，则称实体集A和实体集B之间是一对多联系，记为1∶n。

例如，在医院里，一个科室有多个医生，一个医生只隶属于一个科室，则科室和医生之间存在一对多联系。

当n=1时，一对多联系就变成了一对一联系，因此，一对一联系是一对多联系的一个特例。

3）多对多联系：对于实体集A中的每一个实体，在实体集B中有n个实体（n≥0）与之联系，而实体集B的每一个实体，实体集A中也有m个实体（m≥0）与之联系，则称实体集A和实体集B之间是多对多联系，记为m∶n。

例如，一个病人找多个医生看过病，一个医生也给很多病人看过病，则病人和医生之间存在多对多联系。

当m=1时，多对多联系就变成了一对多联系，因此，一对多联系是多对多联系的一个特例。

（2）三个以上实体之间的联系　两个以上的实体型之间也可能存在一对一、一对多和多对多的联系。例如，有三个实体型，供应商、项目和零件。一个供应商可以为多个项目供应多个零件，每个项目使用多个供应商的多个零件，每种零件可以由多个供应商提供，应用于多个项目，因此，供应商、项目和零件三个实体之间存在多对多的联系。

（3）单个实体型内部的联系　同一个实体型内部的各个实体之间也可能存在一对一、一对多和多对多的联系。例如，在医生实体型内部存在领导与被领导的联系，即某个医生（科主任）领导多名医生，而同一名医生仅被一个医生（科主任）领导，因此在医生实体型内部存在一对多的联系。

3.E-R模型的表示方法

E-R模型用E-R图来表示，E-R图具有较强的语义表达能力，而且简单易懂，得到了数据库设计人员的广泛应用。E-R图提供了表示实体型、属性和联系的方法。

（1）实体　用矩形表示，矩形框内标出实体名。

（2）属性　用椭圆形表示，在椭圆形内标出属性名，并且用无向边将其同实体型连接起来。例如，医生实体包括医生ID、姓名、性别、年龄、科室、职称等属性，用E-R表示见图1-8。

（3）联系　用菱形表示，菱形框内标出联系名，并用无向边分别同有关实体型连接起来，同时在无向边旁标出联系的类型（1∶1，1∶n或m∶n）。如果一个联系具有属性，则这些属性也要用无向边同联系连接起来。上文举例的1∶1，1∶n，m∶n的联系用E-R图表示，见图1-9。三个实体之间的联系和单个实体内部的联系分别见图1-10和图1-11。