如何使用ERD设计关系数据库？

数据库在我们的日常生活中变得越来越不可或缺。我们每天和每个地方处理数据 - 手机联系人，医疗记录，后勤数据和交易记录等。它们都存储在数据库中。没有数据库，很难想象世界会是什么样子。也许没有ATM，没有信用卡，没有GIS，也没有航空公司的预订...

数据库的历史可以追溯到电子计算的早期阶段。多年来，出现了许多数据库类型，例如​​分层数据库​​​，​​关系数据库​​​，​​对象数据库​​​，​​XML数据库​​等。它们的硬件要求，效率以及数据的存储，组织和访问方式各不相同。

关系数据库将数据存储在表的集合中。在表之间定义关系以进行交叉引用。它存储数据的方式使用户易于理解数据的结构和内容。开发人员可以使用​​结构化查询语言（SQL）​​​来查询数据，并将​​索引​​​添加到数据库以便更快地进行查询，从而使关系数据库即使在数据量随时间增加时也能很好地运行。因此，尽管受到对象数据库多年的挑战，关系数据库仍然是迄今为止存储企业数据的最普遍方式。​​Oracle​​​，​​Microsoft SQL Server​​​，​​MySQL​​​和​​PostgreSQL​​ 是一些流行的关系数据库管理系统。

关系数据库的工作原理

关系数据库将数据存储为表的集合。每个表都提供一组列，这些列是值得且需要持久化的表的属性。可以在表之间添加关系，关系数据库中的关键元素，以指示两组数据是相互关联的。

表

关系数据库由一组表（即实体）组成，我们希望从中寻找信息。表由列（表的属性）和作为要存储和检索的记录的行组成。

表列

列指的是表中的一组字段。列描述了我们有兴趣为其所属的表存储的属性。

关系

关系是两个实体之间的连接。它以有意义的方式将数据（表格中）连接在一起。例如，在不知道执行交易的客户的情况下，知道交易的信息是没有意义的。因此，我们将关联客户和交易表以获取有关交易的完整信息。

示例：学校

的​​实体关系图（ERD）​​是关系数据库的可视形式。人们使用ERD来建模和设计关系数据库。以下是描述简单学校系统表格的ERD。

学校和学生是实体（注意：在ERD中，通常使用术语“实体”而不是“表”。它们实际上是相同的）。在School表中，有两列--id和name。id是主键（PK）列，以粗体显示，旁边有一个键符号。主键能够唯一地定义表中的记录。换句话说，不得有两个（或更多）学校记录共享相同的ID。学生，另一个表，有一个外键列，即SchoolId。它是对School表中主键ID的引用。请注意，外键不必是唯一的。多个学生记录可以共享相同的学校ID。在现实世界中，可以有多个学生在同一所学校学习，因此具有相同的学校ID。

学校和学生实体之间有一个连接器。我们称之为关系。在这种情况下，它是一对多的关系。这意味着具有主键（即学校）的实体仅包含一个与引用实体（即学生）中的零个，一个或多个记录相关联的记录。我们可以通过以下方式描述日常用语中的关系：学校吸收了许多学生。

ERD的关系数据库设计

如果要构建的数据库仅包含几个表，则根本不需要设计它。您可以简单地使用数据库管理系统提供的管理工具，或运行一些SQL语句来构建数据库。然而，在现实世界中情况并非如此。

如果您计划的数据库包含10个以上的表，甚至多达数百个表，那么最好在构建数据库之前考虑设计数据库。以下是数据库设计的一些好处：

1. 它为您提供了一种研究数据结构的方法，以确保包含必要的表和关系。此外，精心设计的数据库可实现高效的数据添加和检索。
2. 在设计过程中，您不仅可以了解数据结构，还可以更好地了解目标系统。这有助于您的团队开发系统的其余部分。
3. 假设您最近开发了一个系统。三年后，您的客户已更新业务计划和策略，并要求您升级现有数据库以满足新要求。通过查看数据库来研究表定义来规划和执行更改将是一件痛苦的事。数据库设计总能让您清楚地了解自己所做的工作。
4. 数据库设计不仅适合您。它还允许您的客户审查和评论您的工作。客户端不太可能具备了解数据库工作原理的技术知识。但是，高级视觉设计可以帮助他们了解您的设计是否满足他们的需求。

用​​Visual Paradigm​​​绘制​​ERD​​

良好的数据库设计确实需要时间和精力来开发和构思。一个有用的数据库设计软件可以帮助您减少花费的时间和精力。​​Visual Paradigm​​不仅为您提供ERD工具，还提供一组可视化建模功能，帮助您更轻松，更快速地表达您的设计理念。它支持当今市场上大多数流行的关系数据库管理系统。以下是受支持的数据库列表：

神谕 MS SQL Server MySQL的 PostgreSQL的 SYBASE HSQL 云景/德比 DB2

安格尔 OpenEdge Informix的 火鸟 FrontBase 高速缓存 Slite H2

在本节中，我们将在Visual Paradigm中使用ERD为总线路由管理系统设计关系数据库。

首先，我们需要决定要创建的实体。在此过程中，您可能会找到许多候选人。以下是一些帮助您识别实体的指南：

1. 实体必须是名词（例如交易）或名词短语（例如PurchaseOrder）
2. 只接受对系统有意义的名词（“乘客”被取消资格，因为公交路线管理系统不记录任何有关乘客的信息）
3. 只接受具有要存储属性的名词（“票价”被取消资格，因为它没有任何有意义的属性来存储。但是，“票价”可以是潜在实体“路线”的列）

最后，获得以下实体：

1. 总线
2. 时间表
3. 路线
4. 司机
5. 停止（这是一个公共汽车站）

现在，让我们开始设计过程。

1. 通过从工具栏中选择Project> New，在Visual Paradigm中创建一个新项目。在“ 新建项目”窗口中，将项目命名为“ 总线路径管理系统”，然后单击底部的“ 创建空白项目 ”。
2. 要创建ERD，请从工具栏中选择“ 图表”>“新建 ”。在New Diagram窗口中，选择Entity Relationship Diagram，然后单击Next。输入First Draft作为图表名称，然后单击“ 确定”。
3. 从图工具栏中选择实体。
4. 单击图表以创建实体。输入Bus作为实体的名称。请注意，无论实体在现实世界中有多少实例，我们通常都会对实体使用单数命名。
5. 按Enter键。这为您提供了第一个实体。
6. 创建其他实体以创建如下图：

现在，我们可以指定实体的列。与标识实体类似，您需要仔细考虑每个实体中需要存储的列。不要为没有系统值的数据添加列。

1. 右键单击实体总线，从弹出菜单中选择“ 新建列 ”。
2. 输入+ vehicle_id：integer（10）添加主键列，然后按Enter键。加号字符用于指定主键列。如果要添加非主键列，则不需要它。（注意：vehicle_id是列的名称。） 
   按Esc键停止创建新列。 
3. 将列添加到其他实体： 

实体	列
时间表	+ schedule_id：整数（10）  出发：  到达日期：日期
路线	+ route_id：整数（10）  票价：float（10）
停止	+ stop_id：integer（10）  name：varchar（255）  terminus：blob
司机	+ driver_id：integer（10）  name：varchar（255）  employ_date：date

1. 到目前为止，该图应如下所示： 
2. 让我们联系实体。想想Route和Schedule实体。路线有许多时间表，并且时间表必须在特定路线下。因此，创建从Route到Schedule的一对多关系。将鼠标指针放在Route实体上。按资源目录图标并拖动到计划实体。
3. 在Schedule上释放鼠标按钮。然后，在资源目录中选择一对多关系。 
   
   当系统提示您定义外键映射时，请保留默认设置并单击“ 确定”继续。 
   
   在Route和Schedule之间创建一对多关系： 
4. 时间表由公共汽车处理，公共汽车可以在一天内处理多个时刻表。因此，创建从Schedule到Bus的多对一关系。这一次，拖动资源目录从实体图标安排到总线，并选择多到一- >实体从资源目录创建一个连接。 
   
   到目前为止，该图应如下所示： 
5. 巴士和司机现在来了。驱动器驱动总线，总线由一个驱动器驱动。从总线到驱动程序创建一对一的关系。再次，使用默认设置确认外键创建。
6. 对于路线和停靠站，路线包括许多公共汽车站，而公共汽车站则由许多路线共用。因此，它之间存在多对多的关系。尝试将Route和Stop与多对多关系联系起来，关系会自动分为两个一对多关系，其间产生一个链接实体Route_Stop。这是最终的ERD：

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1. ​​什么是实体关系图（ERD）？​​

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