數(shù)據(jù)模型(由PDF轉(zhuǎn)換)

1、第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師1.3數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型1.3.1數(shù)據(jù)模型及分類數(shù)據(jù)模型及分類1.3.2數(shù)據(jù)模型組成要素數(shù)據(jù)模型組成要素1.3.3概念模型概念模型1.3.4常見的數(shù)據(jù)模型常見的數(shù)據(jù)模型第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師1.3.1數(shù)據(jù)模型及分類模 型：是對現(xiàn)實世界中某個對象特征的模擬和抽象。數(shù)據(jù)模型：數(shù)據(jù)庫中采用數(shù)據(jù)模型這個工具來抽象、表示和處理現(xiàn)實世界中的數(shù)據(jù)和信息。通俗地講數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實世界的模擬。數(shù)據(jù)模型分類：概念模型、邏輯模型和物理模型第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述概念模型又稱信息模型，它是獨立于計算機系統(tǒng)、完全按用戶的觀點來對數(shù)據(jù)和信息建模的，是對現(xiàn)實世界的第一

2、層抽象。最常見：實體聯(lián)系模型即ER圖課件制作：劉雙印老師數(shù)據(jù)模型分類概念模型邏輯模型物理模型課件制作：劉雙印老師數(shù)據(jù)模型分類概念模型邏輯模型物理模型第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述邏輯模型又稱結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型，簡稱數(shù)據(jù)模型。它是直接面向DB的邏輯結(jié)構(gòu)，是對現(xiàn)實世界的第二層抽象；是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。最常見的有：層次模型（Hierarchicalmodel）、網(wǎng)狀模型（Networkmodel）、關(guān)系模型（relationalmodel）、面向?qū)ο竽Ｐ停∣bjectOrientedmodel）、對象關(guān)系模型（Objectrelationalmodel）等第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師物理模型是

3、對數(shù)據(jù)最底層的抽象，它描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的表示方式和存取方法，在磁盤或磁帶上的存儲方式和存取方法，是面向計算機系統(tǒng)的。物理模型的具體實現(xiàn)是DBMS的任務(wù)，數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員要了解和選擇物理模型，一般用戶不必考慮物理級的細節(jié)。概念模型邏輯模型物理模型2008.9.2信計、信管數(shù)據(jù)模型分類DBMS支持的數(shù)據(jù)模型課件制作：劉雙印老師數(shù)據(jù)模型抽象轉(zhuǎn)換的過程：現(xiàn)實世界人的認(rèn)識抽象概念模型轉(zhuǎn)換第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述信息世界機器世界第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師1.3.2數(shù)據(jù)模型組成要素數(shù)據(jù)模型是嚴(yán)格定義的一組概念的集合。這些概念精確地描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特性、

4、動態(tài)特性和完整性約束條件。所以該模型由下面三部分組成：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)完整性約束第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師1.3.2數(shù)據(jù)模型組成要素數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)完整性約束數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是描述組成數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)對象的類型、內(nèi)容、性質(zhì)等，以及描述對象之間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所描述的對象類型的集合，是對系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述。第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師1.3.2數(shù)據(jù)模型組成要素數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)完整性約束數(shù)據(jù)操作是指數(shù)據(jù)庫中各種對象（型）的實例（值）允許執(zhí)行的操作及有關(guān)的操作符號、操作規(guī)則、及實現(xiàn)操作語言的定義。主要有：查詢和更新（插入、刪除、修改）兩大類操作.課件制作：劉雙印老師1

5、.3.2數(shù)據(jù)模型組成要素數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)完整性約束第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(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)系所具有的制約和依存規(guī)則。第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師 1.3.3概念模型 是站在用戶的角度對現(xiàn)實世界進行模擬和抽象的。 概念模型用于對信息世界建模，是對現(xiàn)實世界的第一層抽象。 是數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員和用戶之間進行交流的語言。 概念模型應(yīng)該簡單、清晰、易于用戶理解 常用的概念模型有：實體聯(lián)系模型（ER）、 語義對象模型第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師1.信息世界的基本概念(1)實體：客觀存在并可以相互區(qū)別的事物 。例如：學(xué)生、

6、教師都分別可看作一個實體，并且都是人類實體集的一部分。(2)實體集：同類型實體的集合(3)屬性：實體所具有的某一特性。例如：學(xué)生的屬性有學(xué)號、姓名、性別、籍貫、專業(yè)等屬性。(4)鍵（碼）：能唯一標(biāo)識實體的屬性集，例如：學(xué)生的學(xué)號(5)型與值：用實體名及其屬性名來抽象同類實體為型型：學(xué)生（學(xué)號、姓名、性別）值： （94001，張平，男）類似于程序設(shè)計中變量的類型與值的關(guān)系(6)域：屬性的取值范圍，例如：學(xué)生的屬性成績的取值范圍（成績101）學(xué)號姓名年齡性別系年級99032秦占軍19男電子系299097薛 偉21女機械298035劉敬東19女機械300159宋四全18男外語1第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述

7、課件制作：劉雙印老師 (7) 實體型（Entity Type） ：具有相同屬性的實體必然具有共同的特征和性質(zhì)。用實體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實體，稱為實體型實體型實體值學(xué)號姓名年齡性別系年級99032秦占軍19男電子系299097薛 偉21女機械298035劉敬東19女機械300159宋四全18男外語1第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師屬性型與值屬性的型屬性的值屬性的型與屬性的值第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師 (8) 聯(lián)系（Relationship）：現(xiàn)實世界中事物內(nèi)部以及事物之間的聯(lián)系在信息世界中反映為實體內(nèi)部的聯(lián)系和實體之間的聯(lián)系。一對一聯(lián)系（1:1）一對多聯(lián)系

8、（1:n）多對多聯(lián)系（m:n）第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師 一對一聯(lián)系 如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中至多有一個實體與之聯(lián)系，反之亦然，則稱實體集A與實體集B具有一對一聯(lián)系。記為1:1。 實例班級與正班長之間的聯(lián)系：一個班級只有一個正班長一個班長只在一個班中任正班長職務(wù)班級任職班長111:1聯(lián)系第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師 一對多聯(lián)系 如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體（n0）與之聯(lián)系，反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中至多只有一個實體與之聯(lián)系，則稱實體集A與實體集B有一對多聯(lián)系記為1:n 實例班級與學(xué)生之間的聯(lián)系：一個班級中

9、有若干名學(xué)生，每個學(xué)生只在一個班級中學(xué)習(xí)第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師 多對多聯(lián)系（m:n） 如果對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體（n0）與之聯(lián)系，反之，對于實體集B中的每一個實體，實體集A中也有m個實體（m0）與之聯(lián)系，則稱實體集 A與實體 B具有多對多聯(lián)系。記為m:n 實例課程與學(xué)生之間的聯(lián)系：一門課程同時有若干個學(xué)生選修一個學(xué)生可以同時選修多門課程第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述班級1任職1班長1:1聯(lián)系課程m選修n學(xué)生m:n聯(lián)系班級1學(xué)習(xí)n學(xué)生1:n聯(lián)系課件制作：劉雙印老師例：兩個實體型間的聯(lián)系有：第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師多個實體型間的聯(lián)系 多個實體

10、型間的一對一聯(lián)系 多個實體型間的多對多聯(lián)系 多個實體型間的一對多聯(lián)系 若實體集E1，E2，.，En存在聯(lián)系，對于實體集Ej（j=1，2，.，i1，i+1，.，n）中的給定實體，最多只和Ei中的一個實體相聯(lián)系，則我們說Ei與E1，E2，.，Ei1，Ei+1，.，En之間的聯(lián)系是一對多的。第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師例：多個實體一對多聯(lián)系：課程、教師與參考書三個實體型如果一門課程可以有若干個教師講授，使用若干本參考書，每一個教師只講授一門課程，每一本參考書只供一門課程使用課程與教師、參考書之間的聯(lián)系是一對多的課程教師參考書講授np使用k參考mof第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印

11、老師m零件p項目例：多個實體間多對多的聯(lián)系供應(yīng)商n供應(yīng)第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師同一實體集內(nèi)各實體間的聯(lián)系 一對多聯(lián)系 實例職工實體集內(nèi)部具有領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)系某一職工（干部）“領(lǐng)導(dǎo)”若干名職工一個職工僅被另外一個職工直接領(lǐng)導(dǎo)這是一對多的聯(lián)系 一對一聯(lián)系 多對多聯(lián)系第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述領(lǐng)導(dǎo) 同一實體集內(nèi)一對多聯(lián)系n 1 課件制作：劉雙印老師例：同一實體集內(nèi)一對多聯(lián)系職工第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師2.概念模型的表示方法 概念模型的表示方法很多 實體聯(lián)系方法(ER方法) 用ER圖來描述現(xiàn)實世界的概念模型 ER方法也稱為ER模型或ER圖第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作

12、：劉雙印老師 ER圖 實體型 用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實體名。教師學(xué)生第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師 姓名性別年齡工齡工種級別文化程度屬性ER圖(續(xù)) 屬性 用橢圓形表示，橢圓形框內(nèi)寫明屬性名,并用無向邊將其與相應(yīng)的實體連接起來實體型工人實體與屬性間的連線第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師 ER圖(續(xù)) 聯(lián)系 聯(lián)系本身：用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實體連接起來，同時在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型（1:1、1:n或m:n） 聯(lián)系的屬性：聯(lián)系本身也是一種實體型，也可以有屬性。如果一個聯(lián)系具有屬性，則這些屬性也要用無向邊與該聯(lián)系連接起來第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件

13、制作：劉雙印老師例：建立一個關(guān)于學(xué)生和班級的概念模型學(xué)生的屬性有：學(xué)號、姓名、出生年月、系名、宿舍區(qū)班級的屬性有：班號、專業(yè)名、系名、人數(shù)、入校年份畫出其ER圖。學(xué)生班級屬于學(xué)號姓名出生年月系名宿舍區(qū)班號專業(yè)號人數(shù)專業(yè)名入校年份Nn11第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述教師m 講授 n 課程課程號課程名學(xué)時上課時間教室職務(wù)出生日期調(diào)入日期專業(yè)電話性別姓名職工號教師和課程關(guān)系的ER圖課件制作：劉雙印老師例：畫出教師和課程關(guān)系的ER圖第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師例：畫出車間主任和工人關(guān)系的ER圖工人車間主任車間主任1n工人實體間聯(lián)系的表示車間主任和工人關(guān)系的ER圖菱形表示實體間的聯(lián)系實體與聯(lián)系的

14、連線第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師例 ：畫出學(xué)生選修課程的 ER圖學(xué)生課程學(xué)號姓名系別選修課程名先修課主講老師成績mn第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師E-R方法(二）E-R圖的設(shè)計設(shè)計E-R圖的步驟：(1)確定實體、屬性和實體間的聯(lián)系，畫出用戶視圖的局部E-R圖;(2)綜合各個用戶的局部E-R圖，產(chǎn)生反映數(shù)據(jù)庫整體概念的總體E-R圖。例: 某企業(yè)有：物資、銷售、勞動人事管理部門，物資管理部門負責(zé)產(chǎn)品所需的零件采購，以及對全部零件的倉庫保管；銷售管理部門負責(zé)產(chǎn)品的銷售；勞動人事管理部門管理職工人事關(guān)系及職工與產(chǎn)品的關(guān)系。第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師例、學(xué)校中有

15、若干系，每個系有若干班級和教研室，每個 教研室有若干教員，其中有的教授和副教授每人各帶若干研究生，每個班有若干學(xué)生，每個學(xué)生選修若干課程，每門課可由若干學(xué)生選修。請用ER圖畫出此學(xué)校的概念模型。(注：ER圖中可以省掉實體的屬性）學(xué)校系班級招收設(shè)置包含1學(xué)生擁有1其他教師研究生選修1教授1教授2選修2擁有2包含21下設(shè)nmn課程n11n1n1n11教研室nnmnn正副教授 m1指導(dǎo)nmn第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師課程n 課程號課程名學(xué)時上課時間教室出生日期調(diào)入日期職務(wù)專業(yè)電話姓名性別職工號管理管理系姓名性別學(xué)號出生日期入學(xué)日期宿舍號地點主任電話系名系號 1 編排n m n 教師m

16、 講授 n 學(xué)生m 選修1 n 教務(wù)管理ER圖第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師從E-R圖導(dǎo)出關(guān)系數(shù)據(jù)模型(一)1從E-R圖導(dǎo)出關(guān)系數(shù)據(jù)模型的原則(1) E-R圖中的每個實體，對應(yīng)一個關(guān)系。該關(guān)系具有屬性實體的全部屬性實體的關(guān)鍵字第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師從E-R圖導(dǎo)出關(guān)系數(shù)據(jù)模型(二)1從E-R圖導(dǎo)出關(guān)系數(shù)據(jù)模型的原則(2) E-R圖中的一個聯(lián)系對應(yīng)一個關(guān)系。該關(guān)系具有屬性聯(lián)系的屬性該聯(lián)系相關(guān)的實體的關(guān)鍵字若聯(lián)系為1:1，任何一個實體的關(guān)鍵字；若聯(lián)系為1:n，n端實體的關(guān)鍵字；若聯(lián)系為m:n，各個實體的關(guān)鍵字。第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師校長學(xué)校任職姓名

17、性別年齡職稱校名地址電話概念模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換1、1:1先將兩個實體分別轉(zhuǎn)換兩個關(guān)系模式，然后在任意一個關(guān)系模式中加入另一個關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系類型的屬性。任職年月11第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師學(xué)校（校名，地址，電話）校長（姓名，性別，年齡，職稱，任職學(xué)校，任職年月）或者：學(xué)校（校名，地址，電話，校長名，任職年月）校長（姓名，性別，年齡，職稱）2、1：N先將兩個實體分別轉(zhuǎn)換為兩個關(guān)系模式，然后在N端實體轉(zhuǎn)換的關(guān)系模式中加入1端實體轉(zhuǎn)換的關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系類型的屬性。學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，年齡，班號）/代表N端實體班級（班號，院系，人數(shù)）/代表端實體3、M：N先將兩個實體分別轉(zhuǎn)

18、換為兩個關(guān)系模式，然后將聯(lián)系類型轉(zhuǎn)換為第三個關(guān)系模式，其屬性由兩端實體的鍵和聯(lián)系類型的屬性構(gòu)成。第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師學(xué)生課程學(xué)生課程學(xué)號姓名性別年齡課程號 課程名教師成績MN學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，年齡）課程（課程號，課程名，教師）學(xué)生學(xué)習(xí)課程（學(xué)號，課程號，成績）/兩端實體的鍵第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師學(xué)生班級屬于N1學(xué)號姓名出生年月系名宿舍區(qū)班號專業(yè)號入校年份人數(shù)專業(yè)名學(xué)生（學(xué)號、姓名、出生年月、系名、宿舍區(qū)、班號）班級（班號、專業(yè)號、專業(yè)名、人數(shù)、入校年份）第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師社團院系學(xué)號出生年月宿舍區(qū)屬于屬于班號專業(yè)名人數(shù)入校

19、年份社團名成立年份地點人數(shù)系名人數(shù)系辦公地點 1 學(xué)生N 參加M N N 1 班級N 屬于1 入會年份第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師例：根據(jù)上述的ER圖，將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的關(guān)系模式。解答：首先分別先將每個實體分別轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式。其次根據(jù)實體聯(lián)系類型進行二次轉(zhuǎn)換。最后得到的關(guān)系模式如下：學(xué)生（學(xué)號，出生年月，系名，班號，宿舍區(qū)）班級（班號，專業(yè)名，系名，人數(shù)，入校年份）院系（系名，系辦公室地點，人數(shù)）社團（社團名，成立年份，地點，人數(shù)）參加（學(xué)號，社團名，入會年份）第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師從E-R圖導(dǎo)出關(guān)系數(shù)據(jù)模型(三）2. 從E-R圖導(dǎo)出關(guān)系數(shù)據(jù)模型的實例職工負責(zé)參

20、加nm1n產(chǎn)品供應(yīng)商供應(yīng)產(chǎn)品零件npm供應(yīng)量天數(shù)（b）（a）第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師從E-R圖導(dǎo)出關(guān)系數(shù)據(jù)模型(五）又如下圖：職工領(lǐng)導(dǎo)1n民意測驗(a）mn班級零部件班主任1管理1班主任費姓名性別年齡職稱班級名人數(shù)教室裝配(c)（b）第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師從E-R圖導(dǎo)出關(guān)系數(shù)據(jù)模型(六）（a）對應(yīng)的關(guān)系數(shù)據(jù)模型為：職工（工號，姓名，年齡，性別，職稱，工資，領(lǐng)導(dǎo)者工號， 民意測驗）工號姓名年齡性別職稱工資領(lǐng)導(dǎo)者工號民意測驗1馬一民35男工 人7903稱 職2李格利42女技術(shù)員8983不稱職3審 平23女工程師7858基本稱職4王立強37男高 工9843稱 職

21、5石 武45男工 人8208基本稱職第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師從E-R圖導(dǎo)出關(guān)系數(shù)據(jù)模型(七）為加深理解，下表列出若干職工:第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師從E-R圖導(dǎo)出關(guān)系數(shù)據(jù)模型(八）圖（b）對應(yīng)的數(shù)據(jù)模型為：零部件（零部件號，零部件名，型號，單價，部件號，零件號）注意:實體、聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式的方法并不唯一。圖 （c）的關(guān)系模式可以是：班主任（姓名，性別，年齡，職稱，班主任費）班級（班級名，人數(shù)，教室）管理（姓名，班級名）或：班主任（姓名，班級名，性別，年齡，職稱，班主任費）班級（班級名，人數(shù)，教室）或：班主任（姓名，性別，年齡，職稱，班主任費）班級（班級名，姓

22、名，人數(shù)，教室）第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師1.3.3常用數(shù)據(jù)模型層次模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師一、層次模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作完整性約束層次模型的優(yōu)缺點第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師 1層次模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 最早出現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型，采用層次模型的數(shù)據(jù)庫的典型代表是IBM公司的IMS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)， 現(xiàn)實世界中，許多實體間都表現(xiàn)層次關(guān)系，如家族關(guān)系，行政機構(gòu)等。 用一棵“有向樹”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表示各類實體以及實體間的聯(lián)系。 在樹中，每個結(jié)點表示一個記錄類型，結(jié)點間的連線表示記錄類型間的關(guān)系，每個記錄類型可包含若干個字段，記錄類型描述的是實體，字

23、段描述實體的屬性。 如要存取某一記錄型的記錄，可以從根結(jié)點起，按有向樹層次向下查找。課件制作：劉雙印老師例：層次模型有向樹的示意圖： A B C D E F 第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述其中：結(jié)點A為根結(jié)點，D,F,F為葉結(jié)點，B,C為兄結(jié)點層次模型有向樹的示意圖第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師例：教員學(xué)生層次模型的例子：層次模型的特征（1）只有根結(jié)點沒有雙親，除根結(jié)點以外其它節(jié)點有且僅有一個雙親結(jié)點（2）任何一個給定的記錄值只有按其路徑查看時，才能顯出它的全部意義，沒有一個子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨立存在。系號 系名成績教研室名姓名系辦公地點學(xué)生 學(xué)號 姓名研究方向教研室 教研室號

24、教員 職工號第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師 2.層次模型的數(shù)據(jù)操縱與數(shù)據(jù)完整性約束 數(shù)據(jù)操縱：主要有查詢、插入、刪除和修改， 進行插入、刪除和修改操作時要滿足層次模型的完整性約束： 進行插入操作時，如果沒有相應(yīng)的雙親結(jié)點值就不能插入子女結(jié)點值； 進行刪除操作時，如果刪除雙親結(jié)點值，則相應(yīng)的子女結(jié)點值也被同時刪除； 修改操作時，應(yīng)修改所有相應(yīng)的記錄，以保證數(shù)據(jù)的一致性。第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師 3.層次模型的優(yōu)缺點 優(yōu)點：（1）比較簡單，只需很少幾條命令就能操縱數(shù)據(jù)庫，比較容易使用。（2）結(jié)構(gòu)清晰，結(jié)點間聯(lián)系簡單，只要知道每個結(jié)點的雙親結(jié)點，就可知道整個模型結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)

25、實世界中許多實體間的聯(lián)系本來就呈現(xiàn)出一種很自然的層次關(guān)系， 如表示行政層次，家族關(guān)系很方便。（3）它提供了良好的數(shù)據(jù)完整性支持。第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師 層次模型的缺點：（1）不能直接表示兩個以上的實體型間的復(fù)雜的聯(lián)系和實體型間的多對多聯(lián)系，只能通過引入冗余數(shù)據(jù)或創(chuàng)建虛擬結(jié)點的方法來解決，易產(chǎn)生不一致性。（2）對數(shù)據(jù)的插入和刪除的操作限制太多。（3）查詢子女結(jié)點必須通過雙親結(jié)點。第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師二、網(wǎng)狀模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作完整性約束層次模型的優(yōu)缺點第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師1、網(wǎng)狀模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 現(xiàn)實世界中事物之間的聯(lián)系更多是非層次關(guān)系

26、的，用網(wǎng)狀模型可以清晰的表示這種非層次關(guān)系。 20世紀(jì)70年代，數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言研究會CODASYL下屬的數(shù)據(jù)庫任務(wù)組DBTG提出了一個系統(tǒng)方案，DBTG系統(tǒng)，成為了網(wǎng)狀模型的代表。 網(wǎng)狀模型取消了層次模型的兩個限制，兩個或兩個以上的結(jié)點都可以有多個雙親結(jié)點，則此時有向樹變成了有向圖，該有向圖描述了網(wǎng)狀模型。第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師網(wǎng)狀模型的特征（1）有一個以上的結(jié)點沒有雙親；（2）至少有一個結(jié)點可以有多于一個雙親。 即允許兩個或兩個以上的結(jié)點沒有雙親結(jié)點，允許某個結(jié)點有多個雙親結(jié)點，則此時有向樹變成了有向圖，該有向圖描述了網(wǎng)狀模型。 網(wǎng)狀模型中每個結(jié)點表示一個記錄型（實體），每

27、個記錄型可包含若干個字段（實體的屬性），結(jié)點間的連線表示記錄類型（實體）間的父子關(guān)系。第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師例：學(xué)生選課數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)狀模型第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師2.網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束數(shù)據(jù)操縱：主要包括查詢、插入、刪除和修改數(shù)據(jù)。 插入數(shù)據(jù)時，允許插入尚未確定雙親結(jié)點值的子女結(jié)點值，如可增加一名尚未分配到某個教研室的新教師，也可增加一些剛來報到，還未分配宿舍的學(xué)生。 刪除數(shù)據(jù)時，允許只刪除雙親結(jié)點值，如可刪除一個教研室，而該教研室所有教師的信息仍保留在數(shù)據(jù)庫中。 修改數(shù)據(jù)時，可直接表示非樹形結(jié)構(gòu)，而無需像層次模型那樣增加冗余結(jié)點，因此，修改操作時

28、只需更新指定記錄即可。 它沒有像層次數(shù)據(jù)庫那樣有嚴(yán)格的完整性約束條件，只提供一定的完整性約束。第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師 3.網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點 優(yōu)點主要有：（1）能更為直接地描述客觀世界，可表示實體間的多種復(fù)雜聯(lián)系。（2）具有良好的性能和存儲效率 缺點主要有：（1）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其DDL語言極其復(fù)雜。（2）數(shù)據(jù)獨立性差，由于實體間的聯(lián)系本質(zhì)上是通過存取路徑表示的，因此應(yīng)用程序在訪問數(shù)據(jù)時要指定存取路徑。第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師三、關(guān)系模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作完整性約束層次模型的優(yōu)缺點第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師1、關(guān)系模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1970年IBM公司E.

29、F.Codd首次提出了關(guān)系模型。為此獲得了1981年的圖靈獎。 關(guān)系數(shù)據(jù)庫已成為目前應(yīng)用最廣泛的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如現(xiàn)在廣泛使用的小型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Foxpro、Acess，大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)Oracle、Informix、Sybase、MSSQLServer、DB2等都是關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一個“二維表框架”組成的集合，關(guān)系模型用二維表表示實體集及其屬性，用二維表描述實體集間的聯(lián)系。第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師關(guān)系模型中主要術(shù)語： 關(guān)系:一張表 元組:表中的一行 屬性:表中的一列 主碼:表中的某個屬性組，它可以唯一確定一個元組 域:屬性的取值范圍 分量:元組中的一個屬性值

30、關(guān)系模式:對關(guān)系的描述。表示為：關(guān)系名（屬性1，屬性2,屬性n)學(xué) 號姓 名性 別年 齡系別年 級第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師 注意： 在關(guān)系模型中，實體是用關(guān)系來表示的，如： 學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，年齡，系別,年級） 課程（課程號，課程名，課時） 實體間的關(guān)系也是用關(guān)系來表示的，如: 學(xué)生和課程之間的關(guān)系 選課關(guān)系（學(xué)號，課程號，成績）第一章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述課件制作：劉雙印老師例：教學(xué)數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模型及其實例，包含五個關(guān)系：教師關(guān)系T：學(xué)生關(guān)系S：課程關(guān)系C：選課關(guān)系SC：授課關(guān)系TC：分別對應(yīng)五張表：TNO 教師號 TN 姓名 SEX 性別 AGE 年齡 PROF 職稱 SAL 工資 COMM 崗位津貼 DEPT 系別 T1