概念模型与数据模型

1、第2章 概念模型与数据模型,在本章中，首先介绍信息的三个世界的相关概念，然后重点讲解概念模型和数据模型的特点及表示方法 要求掌握概念模型的主要特点，重点掌握ER图的画法 重点掌握层次模型及网状模型各自的数据结构、完整性约束条件以及他们的优缺点,2.1 信息的3个世界,1现实世界 现实世界即客观存在的世界，各种事物及事物之间的联系。一个事物可以有许多特征，通常都是选用人们感兴趣的以及最能表征该事物的若干特征来描述该事物。以人为例，常选用姓名、性别、年龄、籍贯等描述一个人的特征。事物间的关联是多方面的。 实体 (Entity) 实体的特征 (Entity Characteristic) 实体集 (Entity Set),2.1 信息的3个世界,2信息世界 现实世界中的事物及其联系由人们的感官感知，经过人们头脑的分析、归纳、抽象，形成信息。对这些信息进行记录、整理、归类和格式化后，它们就构成了信息世界。对所研究的信息世界建立一个抽象的模型，称之为信息模型（即概念模型）。 属性 ( Attribute) 实例 (Instance) 对象 (Object),2.1 信息的3个世界,3机器世界 用

2、计算机管理信息，必须对信息进行数据化，数据化后的信息称之为数据，数据是能够被机器识别并处理的。数据化了的信息世界称之为机器世界。 数据项 ( Item) 或 字段 ( Field ) 记录 ( Record ) 文件 ( File ),2.1 信息的3个世界,4三个世界之间的关系,2.2 概念模型,1、基本概念 定义：是对信息世界的管理对象、属性及联系等信息的描述形式。 主码 (Primary Key) 次码 (Secondary Key) 域 ( Domain),2.2 概念模型,2、实体间的联系 一对一联系 (1 : 1) 一对多联系 (1 : N) 多对多联系 (M : N),2.2 概念模型,3、表示方法 实体-联系模型 ( E-R Model 即 Entity-Relationship Model) 矩形框 ： 表示实体类型 菱形框： 表示联系类型 椭圆形： 表示实体和联系的属性 直线 ： 连接联系类型与其涉及的实体,2.2 概念模型,4、E-R模型实例1,M,N,N,1,2.2 概念模型,4、E-R模型实例2,Project,Part,Supplier,P_P,P_S,J#

3、,JName,Date,Total,M,M,N,N,P#,Pname,Color,Weight,Quantity,S#,Sname,Saddr,2.3 常见的数据模型,2.3.1 数据模型的三要素 数据结构：指对实体类型和实体联系的表达和实现； 数据操作：指对数据库的检索和更新两类操作 数据完整性约束条件：指数据及其联系所具有的制约和依赖规则；,2.3.2 层次模型,1、数据结构 定义：用树形结构表示实体类型及实体间联系的 DataModel 表示方法：实体集用记录表示；记录类型包含若干字段，字段用于描述实体的属性；记录值表示实体；记录之间的联系用基本层次联系表示； 特点：对于任何一个给定的记录值，只有按其路径查看，才能显出它的全部意义；没有一个子女的记录只能脱离双亲记录值而独立存在。,2.3.2 层次模型,2、多对多联系的表示 冗余节点分解法 优点：结构清晰，允许改变存储位置； 缺点：占用存储空间大，有潜在的不一致性 虚拟节点分解法 优点：占用存储空间小，能避免潜在的不一致性； 缺点：改变存储位置时可能引起虚拟节点指针的改变。,2.3.2 层次模型,将仓库模型的ER模型转化成层次模型

4、,Part,Project,P_S,Supplier,Part(P#, Pname,Color,Weight),Project(J#, Jname,Data,P#,Total),P_S(P#, S#,Quantity),Supplier(S#, Sname,Saddr),2.3.2 层次模型,4、 存储结构 邻接存储法 按前序穿越的顺序，依次邻接存放； 链接存储法 子女兄弟链接法 层次序列链接法,2.3.3 网状模型,1、数据结构 定义：用有向图表示实体类型及实体间联系的 DataModel 表示方法：实体集用记录表示；记录值表示实体；实体之间的联系用节点间的有向线段表示；从箭尾的记录到箭头的记录间的联系是1:N的联系；,2.3.3 网状模型,2.3.3 网状模型, 在网状模型中，对数据的查询可以用两种方式： （1）从网络中任一结点开始查询； （2）沿着网络中的路径按任意方向查询。 网状模型的主要缺点是数据结构本身及其相应的数据操作语言都极为复杂。,2.3.3 网状模型,2、将E-R模型转化为网状模型,Project,Part,Supplier,P_P,P_S,S1,S2,S3,S4,

5、习 题 1,设某商业集团数据库中有3个实体集，一是“商店”实体集，属性有商店编号、商店店名、地址等；二是“商品”实体集，属性有商品号、商品名、规格、单价；三是“职工”实体集，属性有职工编号、姓名、性别、业绩等。 商店与商品之间存在“销售”联系，每个商店可销售多种商品，每种商品也可放在多个商店销售，每个商店销售一种商品，有月销售量；商店与职工之间存在着“聘用”联系，每个商店有多名职工，每个职工只能在一个商店工作，商店聘用制共有聘期和月薪。 试画出该系统的 E-R 模型。,习 题 1 参 考 答 案,商店,商店,职工,销售,聘用,商品号,职工编号,商店编号,月销售量,月薪,聘期,M,N,1,N,习 题 2,某工厂需要建立一管理数据库存储以下信息： 一个工厂有多个车间，每个车间有车间号、主任姓名、电话 一个车间有多个工人，每个工人有工号、姓名、年龄、性别、公种； 一个车间生产多种产品，产品有产品号、价格； 一个车间还生产多种零件，一种零件也可能为多个车间制造，零件零件号、重量、价格； 一种产品有多种零件组成，一种零件也可装配到多种产品中； 产品与零件均存入仓库中； 厂内有多个仓库，仓库有仓库号、主任姓名、电话； 试画出该系统的 E-R 模型；并将其转化为层次模型,习 题 2 参 考 答 案,工厂,车间,仓库,零件,产品,工人,制造,组成,M,M,M,M,M,M,M,M,N,N,1,1,1,1,1,习 题 2 参 考 答 案,工厂,车间,仓库,零件,产品,工人,制造,组成,零件,产品,组成,制造,组成,组成,2.3.4 面向对象模型,1、基本概念 对象(Object)：现实世界中实体的模型化； 对象的状态该对象属性值的集合； 对象的行为在对象状态上操作的方法集； 类（Class)：具有相同属性集和方法集的对象集合；类可以嵌套、继承、派生；,2.3.4 面向对象模型,2、表示方法,PR PA Total,PA PS Quantity,J# Jname Date,P# Pname Color Weight,S# Sname Saddr,类Supplier,类Part,类Project,类P_P,类P_S,

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