1.2.3 概念模型与E-R图
在数据库技术中，用数据的概念模型描述数据库的结构和语义，表示实体及实体之间的联系。概念模型是对客观事物及其联系的一种抽象的描述。
1. 几个相关的基本概念
（1）实体
客观存在并且可以相互区别的事物称为实体。实体可以是具体的事物，例如，一名教师、一门课程、一本教材；也可以是抽象的事件，例如，一次授课、一场考试等。
（2）属性
实体所拥有的各类性质称为属性。实体有很多性质，例如，教师实体有教师编号、姓名、性别、出生日期、学历等方面的属性。
属性有“型”和“值”之分。“型”即为属性名，如教师编号、姓名、性别、出生日期是属性的值；“值”即为属性的具体内容，例如：“20180936”“张大鹏”“男”“1989年10月01日”“大学本科”“航天学院”等，这些属性值的集合表示了一名教师实体。
（3）实体集
具有相同类型及相同性质的实体的集合称为实体集。例如，某个学校所有学生的集合、选课情况等都可以视为实体集。
（4）联系
实体之间的相互关系称为联系。在现实世界中，事物内部以及事物之间是有联系的。实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系，实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。
2. 实体间的联系
实体间的联系可分为三种类型，即一对一的联系、一对多的联系和多对多的联系。
（1）一对一的联系（1:1）
实体集A中的一个实体只能与实体集B中的一个实体相对应，反之亦然，则称实体集A与实体集B为一对一的联系，记为1:1。例如，一个学校有一个校长，校长和学校之间存在一对一的联系。
（2）一对多的联系（1:m）
实体集A中的一个实体与实体集B中的多个实体相对应，反之，实体集B中的一个实体只能与实体集A中的一个实体相对应，记为1:n。例如，班级与学生两个实体集之间存在一对多的联系，一个班有多名学生，一名学生只能属于一个班，班和学生之间存在一对多的联系。
（3）多对多的联系（m:n）
实体集A中的一个实体与实体集B中的多个实体相对应，反之，实体集B中的一个实体与实体集A中的多个实体相对应，记为m:n。例如，学生与课程两个实体集之间存在多对多的联系，因为一名学生可以选修多门课程，而一门课程又可以被多名学生所选修，所以，学生和课程之间存在多对多的联系。
一对多的联系是最普遍的联系，我们可以把一对一的联系看作一对多联系的一个特例。
3. E-R模型与E-R图
E-R模型（Entity Relationship Model）是人们描述数据及其联系的概念数据模型，是数据库应用系统设计人员和普通非计算机专业用户进行数据建模和沟通与交流的有力工具，使用起来非常直观易懂、简单易行。进行数据库应用系统设计时，首先要根据用户需求建立合乎需要的E-R模型，然后建立与计算机数据库管理系统相适应的逻辑数据模型和物理数据模型，最后才能在计算机系统上安装、调试和运行数据库。
（1）E-R模型中的基本构件符号
E-R模型是一种用图形表示数据及其联系的方法，所使用的图形构件（元件）包括矩形、菱形、椭圆形和连接线。
矩形表示实体，矩形框内写上实体名。
菱形表示联系，菱形框内写上联系名。
椭圆形表示属性，椭圆形框内写上属性名。
连接线表示实体、联系与属性之间的所属关系或实体与联系之间的相连关系。
（2）各种联系的E-R图表示
对于一对一、一对多和多对多三种实体联系，可以用E-R图来表示，如图1.6所示。
图1.6 三种联系的E-R图
若每种联系来自于同一个实体，则E-R图如图1.7所示。
图1.7 三种联系的单实体的E-R图
两个实体的联系是基本联系，在现实世界中经常出现三个或更多的实体相互联系的情况，有时三个实体之间，两两存在着不同类型的联系。例如，学生、课程和教师这三个实体，多个学生可以选多门课程，而每一门课程又可以被多个学生选，每门课程唯一对应一个教师，一个教师又可以教授多门课程，这样学生与课程之间就是多对多的联系，课程和教师之间就是多对一的关系，学生和教师之间无须直接给出，它可以从两个联系中推导出来，学生和教师是多对多的关系。图1.8所示为学生、课程和教师这三个实体之间的联系所对应的E-R图。
图1.8 学生选课的E-R图
在图1.8中，每一个实体和联系上，只给出了一个代表属性，其他属性没有给出。选课联系的属性成绩表示某个学生选修某门课程的考试成绩，授课联系的属性教材表示教师教授某门课程时所选用的教材。若要找出某个学生所选课程的任课教师，首先通过选课联系查出相应的课程，再通过授课联系找出对应的任课教师即可。
在实际的E-R图设计中，除了设计各实体和联系外，还要确定每个实体和联系所包含的属性，不必是全部属性，但要取其相关和必要的属性。任何一个应用系统设计的E-R图都不是唯一的，与对应的设计思路和设计方法及对系统的分析程度相关联。合理的、符合实际和贴近运营管理要求的E-R图，对于应用系统的使用者和应用系统的设计开发者都是有好处的。