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尽管基本的E-R模型是对大多数数据库特征建模，但数据库某些情况下的特殊语义，仅用基本E-R模型无法表达清楚。在这一节中，将讨论扩充的E-R模型，包括弱实体、特殊化、概括和聚集等概念。
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在现实世界中有一种特殊的依赖联系，该联系是指某实体是否存在对于另一些实体具有很强的依赖关系，即一个实体的存在必须以另一个实体为前提，而将这类实体称为弱实体。例如某企业职工与家属的联系，家属总是属于某职工的，若某职工离职将其从职工关系中删除，家属也随即删除，那么家属属于“弱实体”，职工与家属之间的“所属”联系属于依赖联系。
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在扩展的E-R图中，弱实体用双线矩形框表示。下图为职工与家属的E-R图。
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前面已经介绍了，实体集是具有相同属性的实体集合。但在现实世界中，某些实体一方面具有一些共性，另一方面还具有各自的特殊性。这样，一个实体集可以按照某些特征区分为几个子实体。
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设有实体集E，如果S是E的某些真子集的集合，记为 ，则称S是E的一个特殊化，E是S1、S2、…、Sn的超类，S1、S2、…、Sn称为E的子类。
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如果 ，则称S是E的全特殊化，否则是E的部分特殊化。
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如果Si∩Sj=Φ，i≠j，则S是不相交特殊化，否则是重叠特殊化。
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在扩充的E-R模型中，子类继承超类的所有属性和联系，但是，子类还有自己特殊的属性和联系。超类-子类关系模型使用特殊化圆圈和连线的一般方式来表示。超类到圆圈有一条连线，连线为双线表示全特殊化，连线为单线表示部分特殊化；双竖边矩形框表示子类；有符号“∪”的线表示特殊化；圆圈中的d表示不相交特殊化；圆圈中的o表示重叠特殊化。
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