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娩茱逄
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1 << 會計資訊系統課程講義 >> 關聯式資料庫與個體關係圖 (RDB & ERD) 周國華屏東商業技術學院會計系初版 :2007/7/24 本次修訂 :2011/7/15

2 RDBMS RDBMS (Relational Database Management System) : 關聯式資料庫管理系統使用者根據 RDB model 建立資料庫 RDB model 係由 E. F. Codd 在 1970 年創建資料儲存在二維表格中, 每份表格有一欄為主索引 (primary key), 兩份表格藉由外來鍵 (foreign key) 建立彼此間的關聯主索引的值可唯一識別資料表的每筆資料列, 因此不可重複主索引亦可由兩個或多個欄位共同組成, 稱為複合主索引當資料表的某個欄位值, 是另一個資料表的主索引值時, 該欄位稱為外來鍵表格之間藉由外來鍵建立關聯性, 而不由儲存表格的實體位置來代表 RDBMS 使用 SQL 語言建立修改移除資料庫物件及新增刪除修改資料屏東商業技術學院周國華 2

3 SQL SQL (Structured Query Language, 結構化查詢語言 ), 可區分成三種次語言 : Data Definition Language (DDL, 資料定義語言 ): 用來建立及修改資料庫物件, 包含 create, alter, drop, rename, truncate 等敘述 Data Manipulation Language (DML, 資料操作語言 ): 用來修改資料庫表格中的資料, 包含 insert, select, update, delete, commit, rollback, savepoint 等敘述 Data Control Language (DCL, 資料控制語言 ): 用來配置安全性, 以執行資料庫工作和操作資料庫物件, 包含 commit, rollback, grant, revoke 等敘述屏東商業技術學院周國華 3

4 SQL 範例建立表格查詢確認及撤銷插入資料屏東商業技術學院周國華 4

5 MS Access vs. Free DBMS MS Access:MS Office 軟體內的套件之一, 主要提供單機版的關聯式資料庫功能本課程後續資料庫實作部分, 將使用此套軟體 IBM Lotus Approach, OpenOffice.org Base ( 免費 ), StarOffice Base 等軟體套件亦提供類似 MS Access 的功能以下為可免費取得之伺服器版關聯式資料庫軟體 : Oracle DB 11.2 Express Edition (* 收費版最新版是 11g release 2, Oracle DB 是第一個商用 RDBMS, 也是全球市佔率最高的 DBMS) IBM DB2 Express-C MS SQL Server 2008 R2 Express MySQL Community Server (* MySQL 是 LAMP 的成員之一 : Linux, Apache, MySQL, PHP/Perl/Python) 屏東商業技術學院周國華 5

6 ORDBMS ORDBMS: 物件關聯式資料庫管理系統特性 : 與 RDBMS 概念完全相容支援使用者定義資料類型支援多媒體和其他大型物件, 可在單一資料欄中儲存影音圖片大量文字例 :Oracle DB 自 Oracle 8 開始融入 ORDBMS 概念,Oracle 10g 已成為標準 ORDMBS 屏東商業技術學院周國華 6

7 XML DB 一般而言,RDB 處理 XML 文件可分成三種模式 : Textual fidelity: 將 XML 文件內容以純文字型態儲存在 RDB 的欄位內 Relational fidelity (shredding + XML publishing): 將 XML 文件的內容及格式儲存在 RDB 的欄位內 XML fidelity: 將 XML 文件按照 schema 結構以樹狀方式儲存此模式稱為 Native XML 目前, 主要的 DBMS 軟體都已在 RDB 中提供處理 XML 文件的機制, 可透過一般 SQL 語法查詢 XML 文件 ; 某些高階產品 ( 例如 Oracle DB 10g r2, 11g) 更進一步提供符合 XQuery 標準的資料庫查詢功能屏東商業技術學院周國華 7

8 Data Modeling Data Modeling: 資料塑模, 係指依據任何一種資料模式理論來建立資料模式 (data model) 的過程 Data model: 資料模式, 又稱為綱要 (schema), 可分成三種概念資料模式 (conceptual data model): 以簡化的模型描述組織的運作內涵, 例如, 以 ERD 的個體 (E) 來代表欲蒐集資料的對象, 並在兩兩個體之間建立關係 (R), 以描述個體之間的互動邏輯資料模式 (logical data model): 以詳細的書面表格將概念模式中的個體結構呈現出來, 並藉由表格內的主索引及外來鍵呈現表格之間的關係實體資料模式 (physical data model): 在特定 RDBMS 軟體中實作出邏輯資料模式之內涵屏東商業技術學院周國華 8

9 ERD & ER Model ERD: 個體關係圖 (entity-relationship diagram) ER model 是由 Peter Chen 在 1976 年發表, 是一種概念資料模式 (conceptual data model) 根據 ER model 所建立的概念圖形稱為 ERD ERD 內通常包含四種元素 : 個體 (entity, 即 E): 代表欲蒐集資料的對象, 以矩形表示關係 (relationship, 即 R): 在兩兩個體之間建立合乎邏輯的關係, 以菱形表示在簡化的 ERD 中, 通常會將關係圖形省略關係的實質內容是以基數性 (cardinality) 來表示, 可分為 1 對 1 1 對多及多對多三種屬性 (attributes): 個體或關係內的資料項目 ( 即表格中的欄位 ), 以圓矩形表示當描述稍微複雜的系統時,ERD 內通常會省略此元素屏東商業技術學院周國華 9

10 ERD 範例 : 銷貨系統屏東商業技術學院周國華 10

11 基數性 :1 對 1 基數性 : 兩個個體之間若具有特定關係, 可用基數性表示其關係之內涵 1 對 1 關係 (1:1): 表示兩個個體都僅能以一個實例 (instance) 參與此關係例如 : 在前述 ERD 範例之銷貨發票與出貨單之間的基數性關係為 1 對 1, 意含一張銷貨發票的內容對應一張出貨單, 一張出貨單只能開一張銷貨發票屏東商業技術學院周國華 11

12 基數性 :1 對多 1 對多關係 (1:N):1 方的一個實例, 可以面對多方的多個實例 ; 多方的一個實例, 只能面對 1 方的一個實例例如 : 在前述 ERD 範例之客戶與銷貨訂單之間的基數性關係為 1 對多, 意涵一位客戶可發出多次 ( 張 ) 銷貨訂單 [ 客戶發出的進貨訂單, 對供應商而言是銷貨訂單 ], 一張銷貨訂單只能來自一位客戶屏東商業技術學院周國華 12

13 基數性 : 多對多多對多關係 (M:N): 一邊多方的一個實例, 可以面對另邊多方的多個實例 ; 反之亦然例如 : 在前述 ERD 範例之銷貨訂單與存貨之間的關係為多對多, 意涵一張銷貨訂單內可包含多種存貨, 一種存貨可出現在多張銷貨訂單內屏東商業技術學院周國華 13

14 基數性的相對性兩個個體之間的基數性, 並非絕對的其內涵受到企業政策之左右例如 : 公務車與業務員之間 1 對 1: 表示一部公務車只能讓一位業務員使用, 一位業務員只能使用一部公務車 1 對多 : 表示一部公務車可讓多位業務員使用, 每位業務員只能使用一部公務車多對 1: 表示一部公務車只能讓一位業務員使用, 一位業務員可使用多部公務車多對多 : 表示一部公務車可讓多位業務員使用, 一位業務員可使用多部公務車屏東商業技術學院周國華 14

15 最小基數性最小基數性 (minimum cardinality) 又稱為參與限制 (participating constraint), 用以指明個體在特定關係中的最低參與程度例如 : 員工 (1, 1) 對已完成工作 (0, N): 表示一名員工可能沒完成任何工作 ( 新進員工 ), 也可能已完成許多工作 ; 一份工作僅能由一位員工完成 ( 無法自動完成也不能由超過一位員工合作完成 ) 學生 (10, 60) 對課程 (2, 5): 表示一名學生至少需修 2 門課至多能修 5 門課 ; 一門課至少需有 10 名學生選修, 至多不能超過 60 名學生屏東商業技術學院周國華 15

16 屬性屬性是個體或關係內的資料項目在將個體或關係轉成資料表後, 屬性就是資料表內的各個欄位一對一或一對多的關係沒有屬性, 只有多對多之間的關係才有屬性, 這些屬性將成為關係資料表 ( 通常會把兩個多方的主索引納入, 成為複合主索引 ) 的一部份每個個體都有多個屬性, 有些屬性的值可決定其他數個屬性的值, 此種屬性稱為決定性屬性 (determinant) 資料表經過正規化 (normalization) 後, 剩下的決定性屬性稱為候選鍵 (candidate key), 此屬性的值具有不重複性且可決定所有其他屬性的值候選鍵若不只一個,DBA 須挑選一個做為主索引 (primary key, 或稱主鍵 ) 例如, 員工編號及身分證字號都是員工資料表的候選鍵, 可任選一個做為主索引在 ERD 中主鍵名稱應加上底線屏東商業技術學院周國華 16

17 屬性標示範例 : 訂單 & 存貨屏東商業技術學院周國華 17

18 將 ERD 轉換成邏輯模式 ERD 描繪完成後, 可按以下步驟轉成邏輯模式 : 1. 為每個個體編製一張資料表 ( 稱為 relation 或 table),erd 內之屬性即為資料表內的各個欄位, 且每張資料表內須包含一個主索引欄位 2. 在 1 對多關係中, 把 1 方資料表的主索引放在多方資料表內, 此欄位稱為多方的外來鍵 (foreign key) 表格間的關聯即藉此建立 3. 在多對多關係中, 另外增加一個關係資料表, 將兩個個體的主索引納入此資料表, 成為複合主索引 (composite PK) 亦即, 將原本的一組多對多關係, 轉成兩組 1 對多關係 ( 關係資料表為多方 ) 4. 在 1 對 1 關係中, 把未來最有可能轉成多方的個體暫時當成多方, 然後按照 1 對多關係處理若難以判定, 亦可互將對方的主索引納入成為外來鍵例如 : 若將前述銷貨系統 ERD 範例轉成邏輯模式, 需包含 8 張資料表, 其中兩張為關係資料表屏東商業技術學院周國華 18

19 邏輯資料模式範例將前述銷貨系統 ERD 範例轉成邏輯資料模式如下 ( 共 8 張表格 ): 屏東商業技術學院周國華 19

20 外來鍵 & 參考完整性多方資料表內任一筆資料列的外來鍵值, 可連結至一方資料表內的特定資料列為確保此外來鍵值所指向的資料列確實存在未被刪除, 可在 DBMS 內設定外來鍵的參考完整性 (referential integrity) 一經設定後, 一方的特定資料列的主索引值只要被多方特定資料列的外來鍵引用, 該一方特定資料列即無法被刪除 ( 除非修改多方的外來鍵值 ) 有時, 多方特定資料列的外來鍵的確無法在一方找到對應的主索引值, 此外來鍵可設定為空值 (null) 例如, 在前述銷貨系統 ERD 範例之銷貨發票與客戶之間的關係為多對 1, 因此, 銷貨發票資料表內會有一欄位為客戶編號 ( 客戶資料表之主索引 ) 在現銷的情境下, 許多客戶並不願留下任何記錄, 故此類交易之銷貨發票資料表內客戶編號欄會留白屏東商業技術學院周國華 20

21 實體資料模式 :MS Access 將前述邏輯資料模式實作在 MS Access 資料庫所產生之資料庫關聯圖如右 : 屏東商業技術學院周國華 21

學科 100% ( 為單複選題, 每題 2.5 分, 共 100 分 ) 1. 請參閱附圖作答 : (A) 選項 A (B) 選項 B (C) 選項 C (D) 選項 D Ans:D 2. 下列對於資料庫正規化 (Normalization) 的敘

學科 100% ( 為單複選題, 每題 2.5 分, 共 100 分 ) 1. 請參閱附圖作答 : (A) 選項 A (B) 選項 B (C) 選項 C (D) 選項 D Ans:D 2. 下列對於資料庫正規化 (Normalization) 的敘 ITE 資訊專業人員鑑定資料庫系統開發與設計實務試卷編號 :IDS101 注意事項一本測驗為單面印刷試題, 共計十三頁第二至十三頁為四十道學科試題, 測驗時間 90 分鐘 : 每題 2.5 分, 總測驗時間為 90 分鐘二執行 CSF 測驗系統 -Client