实验背景

1. 通过练习绘制语义网络，加深对于基本概念之间关系的理解和掌握。
2. 掌握在VISIO中绘制能准确表达基本概念之间关系的语义网络的技能。
3. 了解并比较数据模型的Chen’s表示法和UML表示法。
4. 理解关系模型设计中的完整性约束的重要性。
5. 掌握在Linux操作系统下远程访问虚拟机的方法，以及常见的Linux平台控制台命令。
6. 熟练掌握在数据库服务器上安装、连接、卸载数据库管理系统的过程。
7. 熟悉在数据库管理系统中建立数据库、创建数据表、插入数据的方法。

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实验要求

概念要求

语义网络是用于描述概念间关系的一种工具，请准确掌握如下两组基本概念，并用VISIO画出能准确表达这些概念之间关系的语义网络。

（1）数据、数据库、数据模型、数据库管理系统、软件、模型、数据库系统
（2）实体、实体集、属性、实体标识符、实体型、域、联系

概念模型设计要求

• 请在VISIO中观察数据模型的Chen’s表示法和UML表示法。请从如下现实业务背景任选一个，分别用这两种表示法在VISIO中画出简化的概念模型（10个实体集以内，不必穷尽）。
  • 12306网站余票查询业务模型
  • 航空公司航班查询业务模型
  • 支付宝或微信支付业务模型
  • 银行账户与转账业务模型
  • 微信朋友圈业务模型
  • 微信用户及聊天群聊天业务模型
  • 短视频平台业务模型
  • 知乎等论坛业务模型
  • 互联网点餐业务模型
  • 快餐店点餐业务模型（门店或网络点餐）

注：因本学期所有实验题将围绕上述业务背景之一开展，建议尽早选定一个业务模型，尽早理解与分析业务，圈定你将实现的系统的功能范围（不建议范围过大）。

• 关系模型设计时经常会涉及完整性约束，数据模型中的完整性约束来源于业务背景中完整性约束要求。请观察并分析第2题中你选定的业务场景中，举出至少3个以上的完整性约束例子。

虚拟机安装要求

为每位同学提供教学云平台的两台虚拟机已预装Linux操作系统。请自己寻找或根据虚拟机提供的部分安装包，寻找安装和卸载向导，自学建库、卸载及建表方法，完成如下任务：

1. 将云平台的两台虚拟机分别当作数据库服务器和Web服务器，掌握通过个人电脑（后续简称终端）远程访问云端虚拟机的方法，掌握Linux平台常见控制台命令。
2. 在数据库服务器上安装好MySQL数据库管理系统（也可以安装Oracle或SQLServer），安装完毕，连接测试试通，之后卸载数据库，反复若干次，确保熟练掌握这个过程。
3. 在安装好的数据库管理系统中建立一个数据库，随意建立一些数据表，比如通讯录，往表中手动增加一些信息。
4. 在终端安装数据库访问可视化工具或控制台工具，以访问数据库中数据。本次实验后续操作建议主要通过控制台命令行完成。
5. 在Web服务器上安装必要软件使其支持Web访问，尝试通过终端远程登录Web服务器，并能访问数据库服务器中的数据库。

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语义网络

数据、数据库、数据模型、数据库管理系统、软件、模型、数据库系统

实体、实体集、属性、实体标识符、实体型、域、联系

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概念模型

知乎业务概念模型

Chen’s表示法

Version1.0：

实体有：用户、文章、点赞、评论、标签和分区

其中，

• 用户属性有用户ID、用户名、注册时间；
• 文章属性有文章ID、标题、阅读量、上传时间；
• 点赞属性有点赞ID、点赞时间、用户ID、文章ID；
• 评论属性有评论ID、评论内容、评论时间；
• 标签属性有标签ID、标签名称；
• 分区属性有分区ID、分区描述、分区名称；

联系有：

• 每个用户可以发布多个文章，点1个赞，评论多次，每个文章属于一个用户，每个点赞属于一个用户，每个评论属于一个用户；
• 一个文章有多个点赞，多个评论，多个标签，属于一个分区；
• 一个点赞属于一个文章，一个评论属于一个文章，一个标签对应一个文章；
• 一个分区有多个文章

Version2.0

优化如下：

• 点赞数可以简化为文章的一个属性，文章和用户的属性应该更加完善，点赞量、收藏量、粉丝量属于派生属性
• 对用户进行ISA建模完全特化，用户要么是内容创作者，要么是内容消费者（也可以都是），内容创作者发布文章，内容消费者点赞/收藏/投币文章，投币数表示某个内容消费者给某个文章投币的数量
• 用户实体之间还有关注联系，用关注ID表示某个用户被某个粉丝关注
• 评论实体之间还有回复联系，回复ID表示某条评论被某条评论回复
• 对每个联系进行基数约束：
• 每个用户可以被0到n个用户关注，也可以关注0到n个用户
• 用户可以发表0到n条评论，一个文章下有0到n条评论，一个评论唯一对应一个用户，唯一对应一个文章
• 每条评论可以有0到n条回复，每个回复对应1条评论
• 内容创作者可以发布0到n个文章，内容消费者可以打赏0到n个文章频
• 每个文章由1个内容创作者发布，受到0到n个内容消费者点赞/收藏/投币，每个内容创作者可以发布0到n条文章，每个内容消费者可以点赞/收藏0到n个文章，可以投0到n个币
• 一个文章有0到n个标签，每个标签对应1到n个文章
• 每个文章属于1到n个分区，每个分区有0到n个文章
• 标签实体属于弱实体，依赖于文章实体，其联系为弱联系

优化后的ER图如下：

UML表示法

将ER图转化为UML对象图如下：

完整性约束例子

1. 实体完整体：

举例：用户作为实体，他的主码用户ID不能为空值，否则我们将无法识别这一用户。

2. 参照完整性：

举例：用户和文章都是实体，其中文章的属性“发布者ID”是用户的主码，用户ID是发布关系的外码。因此发布者ID只能取用户ID里面的数值，即我们不能注册一个不是用户的ID成为发布者。

3. 用户定义的完整性：

举例：用户的粉丝量不能为负数。

数据库安装与实践

远程访问云端虚拟机

首先进入实验云平台，将虚拟机开机，然后绑定外部IP：

绑定的IP地址如下：

选择⽹页链接功能，进⼊图形化界⾯操作系统：

配置DNS使其能够访问外部网络：

配置完毕后重启服务，在网页输入校园网地址进行验证，能够成功访问：

然后更新软件源：

之后便可以安装Mysql:

1. 在Terminal中输⼊，等待下载安装MySQL-server，过程中需要选择的地⽅都yes：

sudo apt install mysql-server

2. 安装后可以登录测试，在Terminal中输⼊（输入后便进入数据库管理系统了）：

sudo mysql -u root -p 

3. 接下来为远程连接MySQL做准备，⾸先需要赋予root⽤户权限。

GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'root'@'%' IDENTIFIED BY '123456' WITH GRANT OPTION; 

然后刷新权限：

FLUSH PRIVILEGES; 

4. 修改配置⽂件，将localhost绑定去掉，在Terminal中输⼊（此时已退出DBMS）：

sudo nano /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf 

修改内容如下（⽂件其他部分不修改）：

#注释掉bind-address这一行 
#bind-address=127.0.0.1 

修改后， ctrl+x退出， y保存，回车确认⽂件名。

5. 重启MySQL，在Terminal中输⼊：

service mysql restart

Web服务器（IDEA数据库插件）访问数据库（需先安装IDEA）

通过IDEA的数据库插件进行远程连接访问：

成功连接：

创建zhihu数据库，并导入建库脚本（脚本在实验2中）：

此时便完成建库、连接数据库的过程！

Windows下Mysql卸载

第一步，进入…控制面板\程序\程序和功能，卸载下图中的MySQL三个软件。

第二步，删除上次安装目录的MySQL残留文件，删除数据库data文件夹（由安装路径决定），如下图所示

第三步，Win+R 输入 regedit 运行，进入注册表编辑器，按下图路径，找到MySQL，进而删除MySQL注册表信息。

第四步，做完前三步，打开服务，会发现MySQL服务依然存在，如下图所示。这就是导致安装失败的重要原因，所以需要删除MySQL服务。方法：以管理员的权限运行dos命令，然后输入 sc delete MySQL。打开命令框，记得管理员身份运行，输入这行代码然后回车：sc delete MySQL

删除成功，可以重新安装MySQL了