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1.1两类数据模型
1.2概念模型
1.3数据模型的组成要素
1.4常见数据模型
层次模型
网状模型
关系模型 数据模型是对现实世界数据特征的抽象#xff0c;也就是说数据模型是用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的。数据模型是数据库系统的核心和基础。
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1.1两类数据模型
1.2概念模型
1.3数据模型的组成要素
1.4常见数据模型
层次模型
网状模型
关系模型 数据模型是对现实世界数据特征的抽象也就是说数据模型是用来描述数据、组织数据和对数据进行操作的。数据模型是数据库系统的核心和基础。
1.1两类数据模型
数据模型需要满足三方面要求 能比较真实地模拟现实世界 容易为人所理解 便于在计算机上实现 跟据模型应用的不同目的将这些模型可以分为两大类第一类是概念模型第二类是逻辑模型和物理模型。 概念模型conceptual model也称信息模型它是按用户的观点来对数据和信息建模主要用于数据设计。 逻辑模型主要包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象数据模型、和对象关系数据模型、半结构化数据模型等。它主要用于数据库管理系统的实现。
1.2概念模型
在了解概念模型之前我们需要了解一些信息世界的概念。
1实体entity
客观存在并可互相区别的事物称为实体。实体可以是人、物或者抽象的概念或联系。例如一个教师一个部门教师与部门的工作关系等都是实体。
2属性attribute
实体所具有的某一特性称为属性。例如一个学生的学号、姓名、性别、出生年月等特征都表示该学生的属性。
3码key
唯一标识实体的属性集称为码。例如学号就是学生实体的码。
4实体型entity type
用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体称为实体型。例如学生学号姓名性别出生年月就是一个实体型。
5实体集entity set
同一类实体的集合称为实体集。例如全体学生就是一个实体集。
6联系relationship
实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。实体之间的联系有一对一、一对多、多对多等多种类型。
概念模型的一种表示方法实体—联系方法Entity-Relationship approach简称E-R方法也被称为E-R模型。
1.3数据模型的组成要素
数据模型通常由数据结构、数据操作和数据的完整性约束条件三部分组成。 数据结构 数据结构描述数据库的组成对象以及对象之间的联系是对系统静态特征的描述。 数据操作 数据操作是对数据库中各种对象型的实例值允许执行的操作的集合包括操作及有关的操作规则。例如操作有检索、插入、删除和修改操作规则有优先级别等数据操作是对系统动态特性的描述。 数据的完整性约束条件 数据的约束条件是一组完整性规则的集合。也就是说对于具体的应用数据必须遵循特定的语义约束条件以保证数据的正确、有效和相容。例如某单位人事管理中要求在职的“男”职工的年龄必须大于18岁小于60岁工程师的基本工资不能低于1500元这些要求可以通过建立数据的约束条件来实现。
1.4常见数据模型
层次模型
层次模型数据结构
1有且只有一个节点没有双亲节点我们把这个节点称为根节点
2除根节点以外其他的节点都只有一个双亲节点。
层次模型就像一棵倒立的树节点的双亲都是唯一的。 层次模型的优点 层次模型的数据结构比较简单清晰。 层次数据库的查询效率高。 层次数据模型提供了良好的完整性支持。 层次模型的缺点 现实世界中很多联系都是非层次性的如节点之间具有多对多联系不适合用层次模型表达。 如果一个节点具有多个双亲节点使用层次模型表示就会显得很笨拙。 要查询子女节点必须通过双亲节点才可以。 由于结构严密层次命令趋于程序化。 网状模型
网状数据库系统采用网状模型作为数据的组织方式网状数据模型的典型代表是DBTG系统也叫做CODASYL系统。
网状模型数据结构
1允许一个以上的节点无双亲。
2一个节点可以有多于一个的双亲。
在层次模型中子女节点与双亲节点的联系是唯一的而在网状模型中这种联系可以不唯一。 网状模型的优点 能够更为直接地描述现实世界比如一个节点有多个双亲的情况。 具有良好的性能存取效率较高。 网状模型的缺点 结构比较复杂而且随着应用环境的扩大数据库的结构会变的越来越复杂。 网状模型的DDL、DML复杂并且要嵌入某一种高级语言中用户不容易掌握不容易使用。 由于记录之间的联系是通过存取路径实现的应用程序在访问数据时必须选择合适的存取路径因此用户必须了解系统结构的细节加重了编写应用程序的负担。 关系模型
关系模型数据结构
关系模型与以往的模型不同关系模型由一组关系组成每个关系的数据结构是一张规范的二维表。如下图所示。 接下来介绍一下关系模型中的相关术语 关系一个关系通常来说对应一张表。 元组表中的一行即为一个元组。 属性表中的一列即为一个属性每个属性的名称即为属性名。 码也称为键码。表中的某个属性组它可以唯一确定一个元组。 域域是一组具有相同数据类型的值的集合。例如学生的分数在0~100。 分量元组中的一个属性值。 关系模型的优点 关系模型与格式化模型不同它是建立在严格的数学概念的基础上的。 关系模型的概念单一。 关系模型的存取路径对用户透明从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。 关系模型的缺点 由于存取路径对用户是隐蔽的查询效率往往不如格式化数据模型。 为了提高性能数据库管理系统必须对用户的查询请求进行优化因此增加了开发数据库管理系统的难度。
