第2章 數(shù)據(jù)模型

1、3/7/20221第二章第二章 數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型學(xué)習(xí)目的與要求學(xué)習(xí)目的與要求 深刻理解數(shù)據(jù)模型的內(nèi)涵、數(shù)據(jù)庫的三層模式結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)獨(dú)立性深刻理解數(shù)據(jù)模型的內(nèi)涵、數(shù)據(jù)庫的三層模式結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)獨(dú)立性的關(guān)系，理解數(shù)據(jù)從現(xiàn)實(shí)世界到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中要經(jīng)過三個(gè)范疇（現(xiàn)的關(guān)系，理解數(shù)據(jù)從現(xiàn)實(shí)世界到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中要經(jīng)過三個(gè)范疇（現(xiàn)實(shí)世界、信息世界和機(jī)器世界），了解什么是實(shí)體屬性，弄清楚實(shí)體實(shí)世界、信息世界和機(jī)器世界），了解什么是實(shí)體屬性，弄清楚實(shí)體和屬性的和屬性的“型型”與與“值值”的概念，弄懂實(shí)體間可能存在的不同聯(lián)系方的概念，弄懂實(shí)體間可能存在的不同聯(lián)系方式，掌握用式，掌握用E-R圖表示實(shí)體間聯(lián)系的方式。圖表示實(shí)

2、體間聯(lián)系的方式。2.1數(shù)據(jù)描述數(shù)據(jù)描述2.2概念數(shù)據(jù)模型與概念數(shù)據(jù)模型與E-R方法方法2.3傳統(tǒng)的三大數(shù)據(jù)模型傳統(tǒng)的三大數(shù)據(jù)模型2.4數(shù)據(jù)獨(dú)立與三層結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)獨(dú)立與三層結(jié)構(gòu)2.5數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)2.1.1 數(shù)據(jù)的三種范疇數(shù)據(jù)的三種范疇3/7/20222 數(shù)據(jù)不是直接從現(xiàn)實(shí)世界到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中，它需要人們的認(rèn)數(shù)據(jù)不是直接從現(xiàn)實(shí)世界到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中，它需要人們的認(rèn)識(shí)、理解、整理、規(guī)范和加工，然后才能存放到數(shù)據(jù)庫中。也就是識(shí)、理解、整理、規(guī)范和加工，然后才能存放到數(shù)據(jù)庫中。也就是說數(shù)據(jù)從現(xiàn)實(shí)生活進(jìn)入到數(shù)據(jù)庫實(shí)際上經(jīng)歷了若干個(gè)階段。一般劃說數(shù)據(jù)從現(xiàn)實(shí)生活進(jìn)入到數(shù)據(jù)庫實(shí)際上經(jīng)歷了若干個(gè)階段。一

3、般劃分三個(gè)階段，分三個(gè)階段，即現(xiàn)實(shí)世界、信息世界和機(jī)器世界，稱為數(shù)據(jù)的三種即現(xiàn)實(shí)世界、信息世界和機(jī)器世界，稱為數(shù)據(jù)的三種范疇。范疇。1.現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界 現(xiàn)實(shí)世界也叫客觀世界。存在于人們頭腦之外的客觀事物及其現(xiàn)實(shí)世界也叫客觀世界。存在于人們頭腦之外的客觀事物及其相互聯(lián)系就處在這個(gè)世界之中。相互聯(lián)系就處在這個(gè)世界之中。 2信息世界（也叫觀念世界）信息世界（也叫觀念世界） 信息世界又稱觀念世界，是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映；在進(jìn)信息世界又稱觀念世界，是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映；在進(jìn)行現(xiàn)實(shí)世界管理時(shí)，客觀事物必然在人們的頭腦中產(chǎn)生反映，把這行現(xiàn)實(shí)世界管理時(shí)，客觀事物必然在人們的頭腦中產(chǎn)生反映，把這

4、種反映稱為信息。比如在日常的庫存管理中，首先涉及的是倉庫、種反映稱為信息。比如在日常的庫存管理中，首先涉及的是倉庫、貨物的存放以及貨物的進(jìn)出庫等，這種管理稱為現(xiàn)實(shí)世界管理。貨物的存放以及貨物的進(jìn)出庫等，這種管理稱為現(xiàn)實(shí)世界管理。 3/7/20223在信息世界中所涉及到的基本概念在信息世界中所涉及到的基本概念:（1）實(shí)體（）實(shí)體（Entity）實(shí)體是客觀存在的事物在人們頭腦中的反映，或者說，客觀存在并實(shí)體是客觀存在的事物在人們頭腦中的反映，或者說，客觀存在并可相互區(qū)別的客觀事物或抽象事件稱為實(shí)體?？上嗷^(qū)別的客觀事物或抽象事件稱為實(shí)體。實(shí)體可以指人，實(shí)體可以指人，如一如一名教師、一名護(hù)士等；名教

5、師、一名護(hù)士等；也可以指物，也可以指物，如一把椅子、倉庫、一個(gè)杯子如一把椅子、倉庫、一個(gè)杯子等。等。實(shí)體不僅可以指實(shí)際的事物，還可以指抽象的事物，實(shí)體不僅可以指實(shí)際的事物，還可以指抽象的事物，如一次訪如一次訪問、一次郊游、訂貨、演出、足球賽等；問、一次郊游、訂貨、演出、足球賽等；甚至還可以指事物與事物甚至還可以指事物與事物之間的聯(lián)系，之間的聯(lián)系，如如“學(xué)生選課記錄學(xué)生選課記錄”和和“教師任課記錄教師任課記錄”等。等。（2）屬性（）屬性（Attribute）在觀念世界中，屬性是一個(gè)很重要的概念。所謂屬性是指實(shí)體所在觀念世界中，屬性是一個(gè)很重要的概念。所謂屬性是指實(shí)體所具有的某一方面的特性。一個(gè)實(shí)

6、體可由若干個(gè)屬性來刻畫。例如，具有的某一方面的特性。一個(gè)實(shí)體可由若干個(gè)屬性來刻畫。例如，教師的屬性有姓名、年齡、性別、職稱等。教師的屬性有姓名、年齡、性別、職稱等。屬性所取的具體值稱作屬性所取的具體值稱作屬性值。屬性值。例如，某一教師的姓名為李輝，例如，某一教師的姓名為李輝，這是教師屬性這是教師屬性“姓名姓名”的取值；該教師的年齡為的取值；該教師的年齡為45，這是教師屬，這是教師屬性性“年齡年齡”的取值，等等。的取值，等等。3/7/20224（3）域（）域（Domain） 一個(gè)屬性可能取的所有屬性值的范圍稱為該屬性的域。一個(gè)屬性可能取的所有屬性值的范圍稱為該屬性的域。例如，教師屬性例如，教師屬

7、性“性別性別”的域?yàn)槟?、女；教師屬性的域?yàn)槟小⑴?；教師屬性“職職稱稱”的域?yàn)橹?、講師、副教授、教授等。的域?yàn)橹?、講師、副教授、教授等。 由此可見，每個(gè)屬性都是個(gè)變量，屬性值就是變量所由此可見，每個(gè)屬性都是個(gè)變量，屬性值就是變量所取的值，而域則是變量的變化范圍。因此，屬性是表征取的值，而域則是變量的變化范圍。因此，屬性是表征實(shí)體的最基本的信息。實(shí)體的最基本的信息。（4）碼（）碼（Key） 惟一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼。例如學(xué)號(hào)是學(xué)生實(shí)體惟一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為碼。例如學(xué)號(hào)是學(xué)生實(shí)體的碼的碼;姓名姓名+出生年月等等出生年月等等在信息世界中所涉及到的基本概念在信息世界中所涉及到的基本概念:3/7/

8、20225（5）實(shí)體型（）實(shí)體型（Entity Type） 具有相同屬性的實(shí)體必然具有共同的特性和性質(zhì)。用具有相同屬性的實(shí)體必然具有共同的特性和性質(zhì)。用實(shí)體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實(shí)體，稱為實(shí)體實(shí)體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實(shí)體，稱為實(shí)體型。型。例如，例如，教師（姓名，年齡，性別，職稱）就是一個(gè)實(shí)教師（姓名，年齡，性別，職稱）就是一個(gè)實(shí)體型。體型。（6）實(shí)體集（）實(shí)體集（Entity Set）同一類型實(shí)體的集合。例如，某一學(xué)校中的教師具有相同同一類型實(shí)體的集合。例如，某一學(xué)校中的教師具有相同的屬性，他們就構(gòu)成了實(shí)體集的屬性，他們就構(gòu)成了實(shí)體集“教師教師”。在信息世界中，一般就用上

9、述這些概念來描述各種客觀事在信息世界中，一般就用上述這些概念來描述各種客觀事物及其相互的區(qū)別與聯(lián)系。物及其相互的區(qū)別與聯(lián)系。在信息世界中所涉及到的基本概念在信息世界中所涉及到的基本概念:3/7/202263機(jī)器世界（也叫數(shù)據(jù)世界）機(jī)器世界（也叫數(shù)據(jù)世界） 當(dāng)信息管理進(jìn)入計(jì)算機(jī)后，就把它稱為機(jī)器世界范疇當(dāng)信息管理進(jìn)入計(jì)算機(jī)后，就把它稱為機(jī)器世界范疇或存儲(chǔ)世界范疇。機(jī)器世界也稱數(shù)據(jù)世界。或存儲(chǔ)世界范疇。機(jī)器世界也稱數(shù)據(jù)世界。 由于計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)據(jù)化的信息，所以對(duì)信息世界由于計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)據(jù)化的信息，所以對(duì)信息世界中的信息必須進(jìn)行數(shù)據(jù)化。信息經(jīng)過加工、編碼后即進(jìn)入中的信息必須進(jìn)行數(shù)據(jù)化。信息經(jīng)過

10、加工、編碼后即進(jìn)入數(shù)據(jù)世界，利用計(jì)算機(jī)來處理它們。因此，數(shù)據(jù)世界中的數(shù)據(jù)世界，利用計(jì)算機(jī)來處理它們。因此，數(shù)據(jù)世界中的對(duì)象是數(shù)據(jù)?，F(xiàn)實(shí)世界中的客觀事物及其聯(lián)系在數(shù)據(jù)世界對(duì)象是數(shù)據(jù)。現(xiàn)實(shí)世界中的客觀事物及其聯(lián)系在數(shù)據(jù)世界中是用數(shù)據(jù)模型來描述的。中是用數(shù)據(jù)模型來描述的。數(shù)據(jù)化后的信息稱為數(shù)據(jù)，所以說數(shù)據(jù)是信息的符號(hào)表數(shù)據(jù)化后的信息稱為數(shù)據(jù)，所以說數(shù)據(jù)是信息的符號(hào)表示。示。3/7/20227與觀念世界中的基本概念對(duì)應(yīng)，在數(shù)據(jù)世界中也涉及到一些相關(guān)的與觀念世界中的基本概念對(duì)應(yīng)，在數(shù)據(jù)世界中也涉及到一些相關(guān)的基本概念基本概念:（1）數(shù)據(jù)項(xiàng)（字段）（field）。對(duì)應(yīng)于觀念世界中的屬性。例如，實(shí)體型“教師

11、”中的各個(gè)屬性中，姓名、性別、年齡、職稱等就是數(shù)據(jù)項(xiàng)。（2）記錄（record）。每個(gè)實(shí)體所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。例如，對(duì)應(yīng)某一教師的各項(xiàng)屬性值為：李輝、45、男、副教授等就是一個(gè)記錄。（3）記錄型（record type）。對(duì)應(yīng)于觀念世界中的實(shí)體型。（4）文件（file）。對(duì)應(yīng)于觀念世界中的實(shí)體集。（5）關(guān)鍵字（key）。能夠惟一標(biāo)識(shí)一個(gè)記錄的字段集。數(shù)據(jù)世界中的一些基本概念數(shù)據(jù)世界中的一些基本概念:3/7/20228 在數(shù)據(jù)世界中，就是通過上述這些概念來描述客觀事在數(shù)據(jù)世界中，就是通過上述這些概念來描述客觀事物及其聯(lián)系的。物及其聯(lián)系的。 上述信息是為了更好地處理信息，計(jì)算機(jī)所處理的信上述信息是為了更

12、好地處理信息，計(jì)算機(jī)所處理的信息形式是數(shù)據(jù)。因此，為了用計(jì)算機(jī)來處理信息，息形式是數(shù)據(jù)。因此，為了用計(jì)算機(jī)來處理信息，首先必首先必須將現(xiàn)實(shí)世界中的客觀事物轉(zhuǎn)換為觀念世界，然后將這些須將現(xiàn)實(shí)世界中的客觀事物轉(zhuǎn)換為觀念世界，然后將這些信息數(shù)據(jù)化。信息數(shù)據(jù)化?，F(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界 信息世界信息世界(觀念世界觀念世界)機(jī)器世界機(jī)器世界(數(shù)據(jù)世界數(shù)據(jù)世界)教師（姓名，性別，年齡，職稱）教師（姓名，性別，年齡，職稱）1.實(shí)體實(shí)體 2.屬性屬性 3.域域 4.碼碼 5.實(shí)體型實(shí)體型 6.實(shí)體集實(shí)體集1.記錄記錄 2.字段字段 3.字段類型字段類型 4.關(guān)鍵字關(guān)鍵字 5.記錄型記錄型 6.文件文件客觀存在的事物客

13、觀存在的事物如：你們面前的老師如：你們面前的老師姓名姓名性別性別年齡年齡職稱職稱王六平王六平男男38講師講師3/7/202292.1.2 實(shí)體間的聯(lián)系實(shí)體間的聯(lián)系n 在現(xiàn)實(shí)世界中，事物內(nèi)部以及事物之間是有聯(lián)系的，這些聯(lián)系在信息世界中反映為實(shí)體（型）內(nèi)部?jī)?nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體（型）之間之間的聯(lián)系。n實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性屬性之間的聯(lián)系。n實(shí)體之間的聯(lián)系通常是指不同實(shí)體集實(shí)體集之間的聯(lián)系。3/7/202210一對(duì)一聯(lián)系（一對(duì)一聯(lián)系（1:1） 如果對(duì)于實(shí)體集如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中至多有一中至多有一個(gè)（也可以沒有）實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實(shí)體集個(gè)

14、（也可以沒有）實(shí)體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實(shí)體集A與與實(shí)體集實(shí)體集B具有一對(duì)一聯(lián)系，記為具有一對(duì)一聯(lián)系，記為1：1 .例如，例如，實(shí)體集學(xué)院與實(shí)體集院長(zhǎng)之間的聯(lián)系就是實(shí)體集學(xué)院與實(shí)體集院長(zhǎng)之間的聯(lián)系就是1：1的聯(lián)系。因的聯(lián)系。因?yàn)橐粋€(gè)院長(zhǎng)只領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)學(xué)院，而且一個(gè)學(xué)院也只有一個(gè)院長(zhǎng)。為一個(gè)院長(zhǎng)只領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)學(xué)院，而且一個(gè)學(xué)院也只有一個(gè)院長(zhǎng)。再如學(xué)校里，實(shí)體集班級(jí)與實(shí)體集班長(zhǎng)之間的也具有再如學(xué)校里，實(shí)體集班級(jí)與實(shí)體集班長(zhǎng)之間的也具有1：1聯(lián)系，聯(lián)系，一個(gè)班級(jí)只有一個(gè)班長(zhǎng)，而一個(gè)班長(zhǎng)只在一個(gè)班中任職。一個(gè)班級(jí)只有一個(gè)班長(zhǎng)，而一個(gè)班長(zhǎng)只在一個(gè)班中任職。圖圖2-1 1 : 1聯(lián)系聯(lián)系 實(shí)體型實(shí)體型A實(shí)體型實(shí)

15、體型B聯(lián)系名聯(lián)系名113/7/202211 實(shí)體集實(shí)體集B實(shí)體集實(shí)體集A聯(lián)系名聯(lián)系名1n圖圖2-2 1 : n聯(lián)系聯(lián)系一對(duì)多聯(lián)系（一對(duì)多聯(lián)系（1:n） 如果對(duì)于實(shí)體集如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有中有n個(gè)個(gè)（n0）實(shí)體與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集）實(shí)體與之聯(lián)系，反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集體，實(shí)體集A中至多有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集中至多有一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與與實(shí)體集實(shí)體集B具有一對(duì)多聯(lián)系，記為具有一對(duì)多聯(lián)系，記為1：n， 例如，例如，實(shí)體集班級(jí)與實(shí)體集學(xué)生就是一對(duì)多聯(lián)系。因?yàn)橐粋€(gè)實(shí)體集班級(jí)與實(shí)體集學(xué)生就是一對(duì)多聯(lián)系。因

16、為一個(gè)班級(jí)中有若干名學(xué)生，而每個(gè)學(xué)生只在一個(gè)班級(jí)中學(xué)習(xí)。班級(jí)中有若干名學(xué)生，而每個(gè)學(xué)生只在一個(gè)班級(jí)中學(xué)習(xí)。 3/7/202212實(shí)體集實(shí)體集B實(shí)體集實(shí)體集A聯(lián)系名聯(lián)系名nm圖圖2-3 m : n聯(lián)系聯(lián)系多對(duì)多聯(lián)系（多對(duì)多聯(lián)系（ m:n）n如果對(duì)于實(shí)體集如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中有中有n個(gè)個(gè)（n0）實(shí)體與之聯(lián)系。反之，對(duì)于實(shí)體集）實(shí)體與之聯(lián)系。反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集實(shí)體，實(shí)體集A中也有中也有m（m0）之聯(lián)系，則稱實(shí)體集）之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集與實(shí)體集B具有多對(duì)多聯(lián)系，記為具有多對(duì)多聯(lián)系，記為m：nn例如，實(shí)體集課程與實(shí)體集學(xué)

17、生之間的聯(lián)系是多對(duì)多聯(lián)系例如，實(shí)體集課程與實(shí)體集學(xué)生之間的聯(lián)系是多對(duì)多聯(lián)系（m：n）。因?yàn)橐粋€(gè)課程同時(shí)有若干名學(xué)生選修，而一）。因?yàn)橐粋€(gè)課程同時(shí)有若干名學(xué)生選修，而一個(gè)學(xué)生可以同時(shí)選修多門課程。個(gè)學(xué)生可以同時(shí)選修多門課程。3/7/2022131課程課程講授講授參考書參考書教員教員mnm零件零件項(xiàng)目項(xiàng)目供應(yīng)商供應(yīng)商供應(yīng)供應(yīng)np圖圖2-4 三個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系三個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系 （a）（b） 多實(shí)體集之間的聯(lián)系多實(shí)體集之間的聯(lián)系n實(shí)體型之間的這種一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多聯(lián)系不僅存在于兩個(gè)實(shí)實(shí)體型之間的這種一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多聯(lián)系不僅存在于兩個(gè)實(shí)體型之間，也存在于兩個(gè)以上的實(shí)體型之間。體型之間，也

18、存在于兩個(gè)以上的實(shí)體型之間。n例如，例如，對(duì)于課程、教師與參考書三個(gè)實(shí)體型，如果一門課程可以有對(duì)于課程、教師與參考書三個(gè)實(shí)體型，如果一門課程可以有若干個(gè)教師講授，使用若干本參考書，而每一個(gè)教師只講授一門課若干個(gè)教師講授，使用若干本參考書，而每一個(gè)教師只講授一門課程，每一本參考書只供一門課程使用，則課程與教師、參考書之間程，每一本參考書只供一門課程使用，則課程與教師、參考書之間的聯(lián)系是一對(duì)多的。的聯(lián)系是一對(duì)多的。n又如，又如，三個(gè)實(shí)體型：供應(yīng)商、項(xiàng)目、零件，一個(gè)供應(yīng)商可以供給多三個(gè)實(shí)體型：供應(yīng)商、項(xiàng)目、零件，一個(gè)供應(yīng)商可以供給多個(gè)項(xiàng)目多種零件，而每個(gè)項(xiàng)目可以使用多個(gè)供應(yīng)商供應(yīng)的零件，每個(gè)項(xiàng)目多種

19、零件，而每個(gè)項(xiàng)目可以使用多個(gè)供應(yīng)商供應(yīng)的零件，每種零件可由不同供應(yīng)商供給，由此可見，供應(yīng)商、項(xiàng)目、零件三個(gè)種零件可由不同供應(yīng)商供給，由此可見，供應(yīng)商、項(xiàng)目、零件三個(gè)實(shí)體之間是多對(duì)多的聯(lián)系。實(shí)體之間是多對(duì)多的聯(lián)系。3/7/202214n職工職工領(lǐng)導(dǎo)領(lǐng)導(dǎo)1一個(gè)實(shí)體集內(nèi)實(shí)體之間的一對(duì)多聯(lián)系一個(gè)實(shí)體集內(nèi)實(shí)體之間的一對(duì)多聯(lián)系 同一個(gè)實(shí)體集內(nèi)的聯(lián)系同一個(gè)實(shí)體集內(nèi)的聯(lián)系同一個(gè)實(shí)體集內(nèi)的各實(shí)體之間也存在一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)同一個(gè)實(shí)體集內(nèi)的各實(shí)體之間也存在一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多的聯(lián)系。例如職工實(shí)體集內(nèi)部具有領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)系，多的聯(lián)系。例如職工實(shí)體集內(nèi)部具有領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)系，即某一職工（干部）即某一職工（干部

20、）“領(lǐng)導(dǎo)領(lǐng)導(dǎo)”若干名職工，而一個(gè)職工僅被若干名職工，而一個(gè)職工僅被另外一個(gè)職工直接領(lǐng)導(dǎo)，因此這是同一實(shí)體集一對(duì)多的聯(lián)系另外一個(gè)職工直接領(lǐng)導(dǎo)，因此這是同一實(shí)體集一對(duì)多的聯(lián)系.3/7/202215 2.2 概念數(shù)據(jù)模型與概念數(shù)據(jù)模型與E-R方法方法(Entity Relation)n2.2.1 數(shù)據(jù)模型概述 為了用計(jì)算機(jī)處理現(xiàn)實(shí)世界中的具體事物，人們必須事先對(duì)具體事物加以抽象，提取主要特征，歸納形成一個(gè)簡(jiǎn)單清晰的輪廓，轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)據(jù)，這就是“數(shù)據(jù)建?！?。通俗地講數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)通俗地講數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)實(shí)世界的模型。實(shí)世界的模型。表示實(shí)體類型及實(shí)體之間聯(lián)系的模型表示實(shí)體類型及實(shí)體之間聯(lián)系的模

21、型稱為稱為“數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型”（Data Model）。）。 n數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足三方面要求：q一是能比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界；q二是容易為人所理解；q三是便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。 3/7/202216數(shù)據(jù)模型的分類 在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中針對(duì)不同的使用對(duì)象和應(yīng)用目的，采用不同的數(shù)據(jù)模型。根據(jù)模型的應(yīng)用的不同目的，可以將這些模型劃分為兩類，它們分屬于不同的層次。n概念數(shù)據(jù)模型，也稱信息模型：概念數(shù)據(jù)模型，也稱信息模型：它是按用戶的觀點(diǎn)（觀念世界）來對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模，主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。n基本數(shù)據(jù)模型基本數(shù)據(jù)模型：主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型等，它是按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)（機(jī)器世界）數(shù)據(jù)建模，主要

22、用于DBMS的實(shí)現(xiàn)。的實(shí)現(xiàn)。3/7/202217現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界認(rèn)識(shí)抽象認(rèn)識(shí)抽象信息世界信息世界 概念模型概念模型機(jī)器世界機(jī)器世界DBMS支持的支持的基本數(shù)據(jù)模型基本數(shù)據(jù)模型 現(xiàn)實(shí)世界中客觀對(duì)象的抽象過程現(xiàn)實(shí)世界中客觀對(duì)象的抽象過程兩類數(shù)據(jù)模型之間的關(guān)系 首先把現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象抽象為某種信息結(jié)構(gòu)，這首先把現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象抽象為某種信息結(jié)構(gòu)，這種信息結(jié)構(gòu)并不依賴于具體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，不是某一個(gè)種信息結(jié)構(gòu)并不依賴于具體的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，不是某一個(gè)DBMS 支持的數(shù)據(jù)模型，而是概念級(jí)的模型；然后再把概念支持的數(shù)據(jù)模型，而是概念級(jí)的模型；然后再把概念模型轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)上某一模型轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)上某一DBM

23、S支持的數(shù)據(jù)模型。支持的數(shù)據(jù)模型。教師（姓名，性別，年齡，職稱）教師（姓名，性別，年齡，職稱）1.實(shí)體實(shí)體 2.屬性屬性 3.域域 4.碼碼 5.實(shí)體型實(shí)體型 6.實(shí)體集實(shí)體集1.記錄記錄 2.字段字段 3.字段類型字段類型 4.關(guān)鍵字關(guān)鍵字 5.記錄型記錄型 6.文件文件客觀存在的事物客觀存在的事物如：你們面前的老師如：你們面前的老師姓名姓名性別性別年齡年齡職稱職稱王六平王六平男男38講師講師3/7/202218數(shù)據(jù)模型的三要素?cái)?shù)據(jù)模型的三要素1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所研究的對(duì)象類型的集合。這些對(duì)象是數(shù)據(jù)庫的組成部分，它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所研究的對(duì)象類型的集合。這些對(duì)象是數(shù)據(jù)庫的組成部分，它們

24、包括兩類，們包括兩類，一類一類是與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對(duì)象，例如網(wǎng)狀模型中是與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對(duì)象，例如網(wǎng)狀模型中的數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄，關(guān)系模型中的域、屬性、關(guān)系等；的數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄，關(guān)系模型中的域、屬性、關(guān)系等；一類一類是與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系是與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對(duì)象，例如網(wǎng)狀模型中的系型（有關(guān)的對(duì)象，例如網(wǎng)狀模型中的系型（Set Type）。）。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)特性。2數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作 數(shù)據(jù)操作是指對(duì)數(shù)據(jù)庫中各種對(duì)象（型）的實(shí)例（值）允許執(zhí)行的操作數(shù)據(jù)操作是指對(duì)數(shù)據(jù)庫中各種對(duì)象（型）的實(shí)例（值）允許執(zhí)行的操作的集合，包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則。數(shù)

25、據(jù)庫主要有檢索和修改（包括插入、的集合，包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則。數(shù)據(jù)庫主要有檢索和修改（包括插入、刪除、更新）兩大類操作。數(shù)據(jù)模型必須定義這些操作的確切含義、操作符刪除、更新）兩大類操作。數(shù)據(jù)模型必須定義這些操作的確切含義、操作符號(hào)、操作規(guī)則（如優(yōu)先級(jí)）以及實(shí)現(xiàn)操作的語言。號(hào)、操作規(guī)則（如優(yōu)先級(jí)）以及實(shí)現(xiàn)操作的語言。 數(shù)據(jù)操作用于描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征。數(shù)據(jù)操作用于描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征。3數(shù)據(jù)完整性約束數(shù)據(jù)完整性約束 數(shù)據(jù)完整性約束是一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)完整性約束是一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和儲(chǔ)存規(guī)則，用以限制符合數(shù)據(jù)

26、模型的數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和儲(chǔ)存規(guī)則，用以限制符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，用以確保數(shù)據(jù)的正確、有效和相容。狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，用以確保數(shù)據(jù)的正確、有效和相容。3/7/202219數(shù)據(jù)模型之概念數(shù)據(jù)模型概念數(shù)據(jù)模型n 概念數(shù)據(jù)模型，有時(shí)也簡(jiǎn)稱概念模型。概念數(shù)據(jù)模型是按用戶的觀點(diǎn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)建模，是一種獨(dú)立于任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的模型，完全不涉及信息在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的表示，也不依賴于具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。只是用來描述某個(gè)特定組織所關(guān)心的信息結(jié)構(gòu)。它是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的第一層抽象，是用戶和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員之間交流的工具。n概念數(shù)據(jù)模型是理解數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)，也是設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)。1.概念數(shù)據(jù)模

27、型的基本概念 概念數(shù)據(jù)模型所涉及的主要基本概念有：實(shí)體(Entity)、屬性（Attribute）、域（Domain）、碼（Key）、實(shí)體型（Entity Type）和實(shí)體集（Entity Set）。3/7/2022202概念數(shù)據(jù)模型中的基本關(guān)系n實(shí)體間一對(duì)一、一對(duì)多和多對(duì)多三類基本聯(lián)系是概念數(shù)據(jù)模實(shí)體間一對(duì)一、一對(duì)多和多對(duì)多三類基本聯(lián)系是概念數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)，也就是說，在概念數(shù)據(jù)模型中主要解決的問題仍型的基礎(chǔ)，也就是說，在概念數(shù)據(jù)模型中主要解決的問題仍然是實(shí)體之間的聯(lián)系。然是實(shí)體之間的聯(lián)系。n實(shí)體之間的聯(lián)系類型并不取決于實(shí)體本身，而是取決于現(xiàn)實(shí)實(shí)體之間的聯(lián)系類型并不取決于實(shí)體本身，而是取決于現(xiàn)

28、實(shí)世界的管理方法，或者說取決于語義，即同樣兩個(gè)實(shí)體，如世界的管理方法，或者說取決于語義，即同樣兩個(gè)實(shí)體，如果有不同的語義，則可以得到不同的聯(lián)系類型。比如有倉庫果有不同的語義，則可以得到不同的聯(lián)系類型。比如有倉庫和器件兩個(gè)實(shí)體，現(xiàn)在來討論它們之間的聯(lián)系：和器件兩個(gè)實(shí)體，現(xiàn)在來討論它們之間的聯(lián)系：（1）若規(guī)定一個(gè)倉庫只能存放一種器件，并且一種器件只能）若規(guī)定一個(gè)倉庫只能存放一種器件，并且一種器件只能存放在一個(gè)倉庫，這時(shí)倉庫和器件之間的聯(lián)系是一對(duì)一的；存放在一個(gè)倉庫，這時(shí)倉庫和器件之間的聯(lián)系是一對(duì)一的；（2）若規(guī)定一個(gè)倉庫可以存放多種器件，但是一種器件只能）若規(guī)定一個(gè)倉庫可以存放多種器件，但是一種器

29、件只能存放在一個(gè)倉庫，這時(shí)倉庫和器件之間的聯(lián)系是一對(duì)多的；存放在一個(gè)倉庫，這時(shí)倉庫和器件之間的聯(lián)系是一對(duì)多的；（3）若規(guī)定一個(gè)倉庫可以存放多種器件，同時(shí)一種器件可以）若規(guī)定一個(gè)倉庫可以存放多種器件，同時(shí)一種器件可以存放在多個(gè)倉庫，這時(shí)倉庫和器件之間的聯(lián)系是多對(duì)多的。存放在多個(gè)倉庫，這時(shí)倉庫和器件之間的聯(lián)系是多對(duì)多的。 3/7/202221學(xué)生學(xué)生學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)姓名姓名性別性別年齡年齡系系 實(shí)體及屬性實(shí)體及屬性產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)品號(hào)產(chǎn)品號(hào)型號(hào)型號(hào)產(chǎn)品名產(chǎn)品名主要性能主要性能 概念數(shù)據(jù)模型的概念數(shù)據(jù)模型的E-R表示方法表示方法E-R圖提供了表示實(shí)體型、屬性和聯(lián)系的方法：圖提供了表示實(shí)體型、屬性和聯(lián)系的方法：實(shí)體

30、型：實(shí)體型：用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實(shí)體名。用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實(shí)體名。屬性：屬性：用橢圓表示，橢圓形框內(nèi)寫明屬性名，并用無向邊用橢圓表示，橢圓形框內(nèi)寫明屬性名，并用無向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來。將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來。例如，例如，學(xué)生實(shí)體具有學(xué)號(hào)、姓名、性別、年齡、系等屬性，學(xué)生實(shí)體具有學(xué)號(hào)、姓名、性別、年齡、系等屬性，產(chǎn)品實(shí)體具有產(chǎn)品號(hào)、產(chǎn)品名、型號(hào)、主要性能等屬性。產(chǎn)品實(shí)體具有產(chǎn)品號(hào)、產(chǎn)品名、型號(hào)、主要性能等屬性。 3/7/202222聯(lián)系：聯(lián)系：用菱形表示，菱形框內(nèi)寫聯(lián)系名，并用無向邊分用菱形表示，菱形框內(nèi)寫聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來，同時(shí)在無向邊旁標(biāo)注聯(lián)系的類型

31、別與有關(guān)實(shí)體連接起來，同時(shí)在無向邊旁標(biāo)注聯(lián)系的類型（1:1，1:n或或m:n）。）。聯(lián)系也可以有自己的屬性，聯(lián)系也可以有自己的屬性，需要注意的是，需要注意的是，如果一個(gè)如果一個(gè)聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要用無向邊與該聯(lián)系連接起聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要用無向邊與該聯(lián)系連接起來。一般一對(duì)多的聯(lián)系都要轉(zhuǎn)換成實(shí)體才能在關(guān)系型數(shù)據(jù)來。一般一對(duì)多的聯(lián)系都要轉(zhuǎn)換成實(shí)體才能在關(guān)系型數(shù)據(jù)中表示出來。中表示出來。產(chǎn)品產(chǎn)品使用使用材料材料數(shù)量數(shù)量mn聯(lián)系及屬性聯(lián)系及屬性課程課程學(xué)生學(xué)生選修選修成績(jī)成績(jī)mn3/7/202223概念數(shù)據(jù)模型實(shí)例概念數(shù)據(jù)模型實(shí)例n庫存是指在倉庫中存放器件，具體工作是由倉庫的職工來管理

32、的。這庫存是指在倉庫中存放器件，具體工作是由倉庫的職工來管理的。這樣，根據(jù)庫存業(yè)務(wù)找到了三個(gè)實(shí)體：倉庫、器件和職工：樣，根據(jù)庫存業(yè)務(wù)找到了三個(gè)實(shí)體：倉庫、器件和職工：（1）在一個(gè)倉庫中可以存放多種器件，一種器件也可以存放在多個(gè)倉）在一個(gè)倉庫中可以存放多種器件，一種器件也可以存放在多個(gè)倉庫中。用庫存量表示某種器件在某個(gè)倉庫中的數(shù)量。庫中。用庫存量表示某種器件在某個(gè)倉庫中的數(shù)量。（2）一個(gè)倉庫有多個(gè)職工，而一個(gè)職工只能在一個(gè)倉庫工作；）一個(gè)倉庫有多個(gè)職工，而一個(gè)職工只能在一個(gè)倉庫工作；（3）每一種器件由可能由多名的職工負(fù)責(zé)，一名職工可負(fù)責(zé)多種器件。）每一種器件由可能由多名的職工負(fù)責(zé)，一名職工可負(fù)責(zé)

33、多種器件。n注：器件中的每個(gè)實(shí)體為一注：器件中的每個(gè)實(shí)體為一種種器件，而區(qū)一器件，而區(qū)一個(gè)個(gè)器件，區(qū)別于：每個(gè)具器件，區(qū)別于：每個(gè)具體的器件只能由一名固定的職員負(fù)責(zé)。體的器件只能由一名固定的職員負(fù)責(zé)。庫存業(yè)務(wù)局部庫存業(yè)務(wù)局部E-R圖圖倉庫倉庫器件器件職工職工庫存庫存工作工作m mn np p1 1n n倉庫倉庫器件器件職工職工庫存庫存工作工作負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)m mn nm m1 1n np p3/7/202224n為了不斷補(bǔ)充庫存器件的不足，倉庫的職工需要及時(shí)向供應(yīng)商訂購器為了不斷補(bǔ)充庫存器件的不足，倉庫的職工需要及時(shí)向供應(yīng)商訂購器件，具體訂購體現(xiàn)在訂購單上。又出現(xiàn)了新實(shí)體：供應(yīng)商：件，具體訂購體現(xiàn)在

34、訂購單上。又出現(xiàn)了新實(shí)體：供應(yīng)商：n一名職工可以經(jīng)手訂購多種器件，一個(gè)器件也可由多名職工訂購，但一名職工可以經(jīng)手訂購多種器件，一個(gè)器件也可由多名職工訂購，但一次訂購只能又一名職工經(jīng)手。一次訂購只能又一名職工經(jīng)手。n一名職工可以向多個(gè)供應(yīng)商訂購單，一個(gè)供應(yīng)商可以接受多名職工的一名職工可以向多個(gè)供應(yīng)商訂購單，一個(gè)供應(yīng)商可以接受多名職工的訂購，但一次訂夠只能發(fā)給一個(gè)供應(yīng)商。訂購，但一次訂夠只能發(fā)給一個(gè)供應(yīng)商。n一個(gè)供應(yīng)商可以供應(yīng)多種器件，每種器件也可以由多個(gè)供應(yīng)商供應(yīng)一個(gè)供應(yīng)商可以供應(yīng)多種器件，每種器件也可以由多個(gè)供應(yīng)商供應(yīng)注意與教材中的注意與教材中的E-R圖及語義上區(qū)別。圖及語義上區(qū)別。m器件器件

35、職工職工供應(yīng)商供應(yīng)商供應(yīng)供應(yīng)np訂購業(yè)務(wù)的局部訂購業(yè)務(wù)的局部E-R圖圖器件器件供應(yīng)商供應(yīng)商訂購單訂購單職工職工接收接收訂單訂單訂訂 單單發(fā)出發(fā)出訂單訂單1nnn113/7/202225庫存和訂貨模型整體E-R圖 倉庫倉庫職工職工供應(yīng)商供應(yīng)商訂購單訂購單器件器件庫存庫存供應(yīng)供應(yīng)接受訂單接受訂單訂購訂購負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)發(fā)出訂單發(fā)出訂單工作工作1mnp1nnnn1nmnu3/7/202226庫存訂貨業(yè)務(wù)的關(guān)系模型庫存訂貨業(yè)務(wù)的關(guān)系模型n將所有的實(shí)體及多對(duì)多聯(lián)系用關(guān)系模型表示實(shí)體或聯(lián)系實(shí)體或聯(lián)系屬性屬性倉庫倉庫職工職工器件器件供應(yīng)商供應(yīng)商訂購單訂購單庫存庫存負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)訂購訂購供應(yīng)供應(yīng)倉庫號(hào)、地址、城市、面積、電

36、話號(hào)碼倉庫號(hào)、地址、城市、面積、電話號(hào)碼職工號(hào)、姓名、職稱職工號(hào)、姓名、職稱器件號(hào)、器件名、規(guī)格、單價(jià)器件號(hào)、器件名、規(guī)格、單價(jià)供應(yīng)商號(hào)、供應(yīng)商名、地址、電話號(hào)碼、帳號(hào)供應(yīng)商號(hào)、供應(yīng)商名、地址、電話號(hào)碼、帳號(hào)訂單號(hào)、訂單號(hào)、供應(yīng)商號(hào)、職工員、供應(yīng)商號(hào)、職工員、訂購日期、付款日期訂購日期、付款日期倉庫號(hào)、器件號(hào)、數(shù)量倉庫號(hào)、器件號(hào)、數(shù)量職工號(hào)、器件號(hào)職工號(hào)、器件號(hào)訂購單號(hào)、器件號(hào)、數(shù)量訂購單號(hào)、器件號(hào)、數(shù)量供應(yīng)商號(hào)、器件號(hào)、數(shù)量供應(yīng)商號(hào)、器件號(hào)、數(shù)量3/7/202227優(yōu)化后的庫存訂貨模型整體E-R圖n添加虛擬實(shí)體型，將多個(gè)多對(duì)多的聯(lián)系合并，變成多個(gè)一對(duì)多的聯(lián)系。倉庫倉庫職工職工供應(yīng)商供應(yīng)商訂購

37、單訂購單庫存項(xiàng)庫存項(xiàng)庫存庫存供應(yīng)供應(yīng)接受訂單接受訂單訂購訂購負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)發(fā)出訂單發(fā)出訂單工作工作11n11n11n1nmnu器件器件存放存放1n3/7/202228優(yōu)化后的庫存訂貨的關(guān)系模型n將多個(gè)聯(lián)系表合并后更優(yōu)將多個(gè)聯(lián)系表合并后更優(yōu)實(shí)體或聯(lián)系實(shí)體或聯(lián)系屬性屬性倉庫倉庫職工職工器件器件供應(yīng)商供應(yīng)商訂購單訂購單庫存項(xiàng)庫存項(xiàng)倉庫號(hào)、地址、城市、面積、電話號(hào)碼倉庫號(hào)、地址、城市、面積、電話號(hào)碼職工號(hào)、姓名、職稱職工號(hào)、姓名、職稱器件號(hào)、器件名、規(guī)格、單價(jià)器件號(hào)、器件名、規(guī)格、單價(jià)供應(yīng)商號(hào)、供應(yīng)商名、地址、電話號(hào)碼、帳號(hào)供應(yīng)商號(hào)、供應(yīng)商名、地址、電話號(hào)碼、帳號(hào)訂單號(hào)、供應(yīng)商號(hào)、職工員、訂購日期、付款日期

38、訂單號(hào)、供應(yīng)商號(hào)、職工員、訂購日期、付款日期倉庫號(hào)、器件號(hào)、職工號(hào)、供應(yīng)商號(hào)、訂購單號(hào)、倉庫號(hào)、器件號(hào)、職工號(hào)、供應(yīng)商號(hào)、訂購單號(hào)、數(shù)量數(shù)量3/7/202229基本數(shù)據(jù)模型之傳統(tǒng)的三大數(shù)據(jù)模型傳統(tǒng)的三大數(shù)據(jù)模型 目前常用的數(shù)據(jù)模型有三種：層次模型、網(wǎng)狀模型和目前常用的數(shù)據(jù)模型有三種：層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型關(guān)系模型。其中層次模型和網(wǎng)狀模型統(tǒng)稱為其中層次模型和網(wǎng)狀模型統(tǒng)稱為非關(guān)系模型。非關(guān)系模型。 用樹型結(jié)構(gòu)來表示實(shí)體之間聯(lián)系的模型稱為用樹型結(jié)構(gòu)來表示實(shí)體之間聯(lián)系的模型稱為層次模型。層次模型。 構(gòu)成層次模型的樹是由構(gòu)成層次模型的樹是由結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)和和連線連線組成的，結(jié)點(diǎn)表示組成的，結(jié)點(diǎn)表示實(shí)體集

39、（文件實(shí)體集（文件或記錄型），或記錄型），連線表示連線表示相連兩個(gè)實(shí)體之間的聯(lián)系，相連兩個(gè)實(shí)體之間的聯(lián)系，這種聯(lián)系只能是一這種聯(lián)系只能是一對(duì)多的。通常把表示對(duì)多的。通常把表示“一一”的實(shí)體放在上方，稱為的實(shí)體放在上方，稱為父結(jié)點(diǎn)；父結(jié)點(diǎn)；而把表示而把表示“多多”的實(shí)體放在下方，稱為的實(shí)體放在下方，稱為子結(jié)點(diǎn)子結(jié)點(diǎn)。根據(jù)樹結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，建立數(shù)據(jù)。根據(jù)樹結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，建立數(shù)據(jù)的層次模型需要滿足下列兩個(gè)條件：的層次模型需要滿足下列兩個(gè)條件：（1）有且僅有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有父結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)即為樹根結(jié)點(diǎn)。）有且僅有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有父結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)即為樹根結(jié)點(diǎn)。（2）其他數(shù)據(jù)記錄有且僅有一個(gè)父結(jié)點(diǎn)。）其他數(shù)據(jù)記錄有且僅

40、有一個(gè)父結(jié)點(diǎn)。例如，一個(gè)學(xué)院下屬有若干個(gè)系、處和研究所：每個(gè)系下屬有若干個(gè)例如，一個(gè)學(xué)院下屬有若干個(gè)系、處和研究所：每個(gè)系下屬有若干個(gè)教研室和辦公室；每個(gè)處下層有若干個(gè)科室，每個(gè)研究所下屬有若干教研室和辦公室；每個(gè)處下層有若干個(gè)科室，每個(gè)研究所下屬有若干個(gè)教研室和辦公室；等等。這樣一個(gè)學(xué)校的行政機(jī)構(gòu)就明顯地有層次個(gè)教研室和辦公室；等等。這樣一個(gè)學(xué)校的行政機(jī)構(gòu)就明顯地有層次關(guān)系。關(guān)系。層次模型層次模型3/7/202230層次模型的一個(gè)基本的特點(diǎn)是層次模型的一個(gè)基本的特點(diǎn)是，任何一個(gè)給定的記錄值只有按其路徑查看時(shí)，任何一個(gè)給定的記錄值只有按其路徑查看時(shí)，才能現(xiàn)出它的全部意義，無一個(gè)子女記錄值能夠脫

41、離雙親記錄值而獨(dú)立存在。才能現(xiàn)出它的全部意義，無一個(gè)子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在。層次模型最明顯的特點(diǎn)是層次模型最明顯的特點(diǎn)是層次清楚、構(gòu)造簡(jiǎn)單以及易于實(shí)現(xiàn)，它可以很方便層次清楚、構(gòu)造簡(jiǎn)單以及易于實(shí)現(xiàn)，它可以很方便地表示出一對(duì)一和一對(duì)多這兩種實(shí)體之間的聯(lián)系。地表示出一對(duì)一和一對(duì)多這兩種實(shí)體之間的聯(lián)系。 層次模型的主要優(yōu)點(diǎn)有：層次模型的主要優(yōu)點(diǎn)有：(1)層次數(shù)據(jù)模型本身比較簡(jiǎn)單。層次數(shù)據(jù)模型本身比較簡(jiǎn)單。(2)對(duì)于實(shí)體間聯(lián)系是固定的，且預(yù)先定義好的應(yīng)用系統(tǒng)，采用層次模型來實(shí)對(duì)于實(shí)體間聯(lián)系是固定的，且預(yù)先定義好的應(yīng)用系統(tǒng)，采用層次模型來實(shí)現(xiàn)，其性能優(yōu)于關(guān)系模型，不低于網(wǎng)狀模型?，F(xiàn)，其性能

42、優(yōu)于關(guān)系模型，不低于網(wǎng)狀模型。 (3)層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持。層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持。層次模型的主要缺點(diǎn)有：層次模型的主要缺點(diǎn)有：(1)現(xiàn)實(shí)世界中很多聯(lián)系是非層次性的，如多對(duì)多聯(lián)系、一個(gè)結(jié)點(diǎn)具有多個(gè)雙現(xiàn)實(shí)世界中很多聯(lián)系是非層次性的，如多對(duì)多聯(lián)系、一個(gè)結(jié)點(diǎn)具有多個(gè)雙親等，層次模型表示這類聯(lián)系的方法很笨掘，只能通過引入冗余數(shù)據(jù)（易產(chǎn)親等，層次模型表示這類聯(lián)系的方法很笨掘，只能通過引入冗余數(shù)據(jù)（易產(chǎn)生不一致性）或創(chuàng)建非自然組織（引入虛結(jié)點(diǎn)）來解決。生不一致性）或創(chuàng)建非自然組織（引入虛結(jié)點(diǎn)）來解決。(2)對(duì)插入和刪除操作的限制比較多。對(duì)插入和刪除操作的限制比較多。(3)查詢子結(jié)

43、點(diǎn)必須通過雙親結(jié)點(diǎn)。查詢子結(jié)點(diǎn)必須通過雙親結(jié)點(diǎn)。(4)由于結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，層次命令趨于程序化。由于結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，層次命令趨于程序化。用層次模型設(shè)計(jì)出來的數(shù)據(jù)庫稱為層次數(shù)據(jù)庫用層次模型設(shè)計(jì)出來的數(shù)據(jù)庫稱為層次數(shù)據(jù)庫層次模型主要用于表示一對(duì)一、一對(duì)多的關(guān)系。層次模型主要用于表示一對(duì)一、一對(duì)多的關(guān)系。3/7/202231網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀模型和層次模型在本質(zhì)上是一樣的，網(wǎng)狀模型和層次模型在本質(zhì)上是一樣的，從邏輯上看從邏輯上看它們都是用連線它們都是用連線表示實(shí)體之間的聯(lián)系，用結(jié)點(diǎn)表示實(shí)體集；表示實(shí)體之間的聯(lián)系，用結(jié)點(diǎn)表示實(shí)體集；從物理上看，從物理上看，層次模型和網(wǎng)絡(luò)層次模型和網(wǎng)絡(luò)模型都是用指針來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)文件之

44、間的聯(lián)系，其差別僅在于網(wǎng)狀模型中的模型都是用指針來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)文件之間的聯(lián)系，其差別僅在于網(wǎng)狀模型中的連線或指針更加復(fù)雜，更加縱橫交錯(cuò)，從而使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。連線或指針更加復(fù)雜，更加縱橫交錯(cuò)，從而使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。在數(shù)據(jù)庫中，把滿足以下兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系集合稱為在數(shù)據(jù)庫中，把滿足以下兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系集合稱為網(wǎng)狀模型：網(wǎng)狀模型：（1）允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親；）允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親；（2）一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親。）一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親。網(wǎng)狀模型是一種比層次模型更具普遍性的結(jié)構(gòu)，它去掉了層次模型的兩網(wǎng)狀模型是一種比層次模型更具普遍性的結(jié)構(gòu)，它去掉了層次模型的兩個(gè)限制，允許多

45、個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)，允許結(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)，此外它還個(gè)限制，允許多個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)，允許結(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)，此外它還允許兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系（稱之為復(fù)合聯(lián)系）。允許兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系（稱之為復(fù)合聯(lián)系）。 由于網(wǎng)狀模型所描述的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系要比層次模型復(fù)雜得多，在層次由于網(wǎng)狀模型所描述的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系要比層次模型復(fù)雜得多，在層次模型中子結(jié)點(diǎn)與雙親結(jié)點(diǎn)的聯(lián)系是唯一的，而在網(wǎng)狀模型中這種聯(lián)系可以不模型中子結(jié)點(diǎn)與雙親結(jié)點(diǎn)的聯(lián)系是唯一的，而在網(wǎng)狀模型中這種聯(lián)系可以不唯一。因此，為了描述網(wǎng)狀模型的記錄之間的聯(lián)系，引進(jìn)了唯一。因此，為了描述網(wǎng)狀模型的記錄之間的聯(lián)系，引進(jìn)了“系系（set ）”概念。概

46、念。所謂所謂“系系”可以理解為命名了的聯(lián)系，它由一個(gè)父記錄型和一個(gè)或多可以理解為命名了的聯(lián)系，它由一個(gè)父記錄型和一個(gè)或多個(gè)子記錄型構(gòu)成。個(gè)子記錄型構(gòu)成。每一種聯(lián)系都用每一種聯(lián)系都用“系系”來表示，并將其標(biāo)以不同的名稱，來表示，并將其標(biāo)以不同的名稱，以便相互區(qū)別以便相互區(qū)別P31 3/7/202232n用網(wǎng)狀模型設(shè)計(jì)出來的數(shù)據(jù)庫稱為網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫。它不僅具有層次模型數(shù)據(jù)庫的一些特點(diǎn)而且也能方便地描述較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)關(guān)系。n網(wǎng)狀模型是層次模型的一般形式，層次模型則是網(wǎng)狀模型的特殊情況。n網(wǎng)狀模型可以直接表示實(shí)體之間多對(duì)多的聯(lián)系。網(wǎng)狀模型可以直接表示實(shí)體之間多對(duì)多的聯(lián)系。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點(diǎn)主要有：網(wǎng)狀數(shù)