数据模型课件.ppt

第三讲,三种常用的逻辑模型 数据库的三级模式与二级映象,1.2.4 常用数据模型,层次模型(Hierarchical Model ) 网状模型(Network Model ) 关系模型(Relational Model ),在非关系模型中： 实体：用记录表示 实体的属性：对应记录的数据项 实体间的联系：转换成记录间的两两联系 数据结构的基本单位：是基本层次联系，即两个记录以及它们之间的一对多（包括一对一）的联系1.2.5 层次模型 1. 层次模型的数据结构,教员学生层次数据库模型,教员学生层次数据库的一个值,2、多对多联系在层次模型中的表示 表示方法：将多对多联系分解成两个一对多联系 冗余结点法 虚拟结点法,m n,3. 层次数据模型的存储结构,邻接法 按照层次树前序遍历的顺序把所有记录值依次邻接存 放，即通过物理空间的位置相邻来体现层次顺序链接法 用指针元来反映数据之间的层次联系： 子女兄弟链接法：指向最左边的孩子和最近的兄弟 层次序列链接法：按前序顺序链接各记录值子女兄弟链接法,层次序列链接法,,4. 层次模型的数据操纵与完整型约束 操作：I、D、U、Q 约束：I、D、U 无相应的双亲结点值就不能插入子女结点值； 如果删除双亲结点值，则相应的子女结点值也被同时删除。

5. 层次模型的优缺点 优点 结构简单，易于实现 可直接表示1：n联系 速度较快 缺点 不能直接表达m:n联系 数据操纵不方便：查询子女结点必须通过双亲结点，插入和删除复杂1.2.6 网状模型 用网状结构表示实体及实体间联系的数据模型 (典型代表：CODASYL的DBTG系统, 1970s) 1. 数据结构 1）结点称为记录，表示实体型； 2）结点内含数据项，表示属性； 3）有向连线表示实体间一对多的联系； 4） 特征:可多个结点无双亲结点； 子女结点可有多个双亲结点； 2. 操作：I、D、U、Q 3. 约束 1）插入不受限制； 2）删去双亲，子女不受影响4. 存储结构：单向链接法,5. 优点 1）表达联系的种类丰富； 2）存取效率高 6. 缺点 1）结构复杂； 2）语言复杂；,1.2.7 关系模型（1970，IBM公司E.F.Codd首次提出）,1.数据结构 在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它 由行和列组成 二维表表示实体集及其联系，列表示属性，表结构表示实体型； 行、列无序； 列不可分； 没有重复行例1：,例2：部门表,不符合关系模型要求,关系模型的相关术语,关系（Relation）：对应通常说的一张表。

元组（Tuple）：表中的一行即为一个元组 属性（Attribute）：表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名 码（Key）：表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组 域（Domain）：属性的取值范围 分量：元组中的一个属性值 关系模式：对关系的描，一般描述为 关系名（属性1，属性2，，属性n） 例：学生（学号，姓名，年龄，性别，系，年级）,2.关系模型的数据操纵 查询、插入、删除、更新 数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系，即若干元组的集合 存取路径对用户隐蔽，用户只要指出“干什么”，不必详细说明“怎么干” 3.关系模型的完整性约束 实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性 4.关系数据模型的存储结构 表以文件形式存储，有的DBMS一个表对应一个操作系统文件 5. 优点 1）简单，容易理解； 2）建立在严格的数学理论基础之上； 3）数据独立性高 6. 缺点：查询速度慢1.3 数据库系统的三级模式结构,“型” 和“值” 的概念 型（Type） 对某一类数据的结构和属性的说明 值（Value） 是型的一个具体赋值 例如：学生记录 记录型： （学号，姓名，性别，系别，年龄，籍贯） 该记录型的一个记录值： （900201，李明，男，计算机，22，江苏）,数据库系统的三级模式结构：,1.模式（schema）：也称逻辑模式，是DB中全体数据的逻辑结构和特征的描述。

全体性：一个数据库只有一个模式 逻辑性：student(XH,XM,YL) 特征性：数据类型、长度、约束,2.外模式（External schema）：也称子模式或用户模式，是DB中局部数据的逻辑和特征的描述 1）外模式是模式的子集 2）一个模式可对应多个外模式 3）一个应用程序只能使用一个外模式 4）多个应用程序可共用一个外模式 3.内模式（Internal Schema）：也称存储模式，是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式 一个模式对应一个内模式Student (XH, XM, XB,DEPT) Course (KH,KM) SC(XH,KH,CJ) 单关系子集 student (XH,XM) 多关系子集 SCI(XM,KM,CJ),二级映像与数据独立性 1. 外模式/模式映像 说明外模式与模式间的对应联系（外模式中说明） （保证数据的逻辑独立性） 2. 模式/内模式映像 说明模式与内模式的对应关系（模式中说明） （保证数据的物理独立性）,补充知识：新的数据库管理系统 新的数据模型： 面向对象数据库 对象-关系数据库 XML数据库 （turn the Web into database） 新的体系结构： 并行数据库 （Very Large Database） 分布式数据库 （网络+数据库）,新的数据库应用 时态数据库 管理被处理事件的历史性信息 管理数据库系统中元事件的时态信息 移动数据库 分布式数据库的扩展 数据库+无线网络 即时性+就地性 、汽车、PDA... 主动数据库 被动服务：命令驱动 主动服务：事件驱动 实时监控系统，异常情况主动处理... ,模糊数据库 处理模糊对象 模糊专家系统，模拟计算...... 实时数据库 对数据的“定时” 存取和对“短暂有效”数据的存取 工厂生产过程控制、证券交易、雷达跟踪... 空间数据库 几何数据 空间查询 演绎数据库 人工智能+数据库,。