最常用的數(shù)據(jù)模型

1、1.2.3最常用的數(shù)據(jù)模型最常用的數(shù)據(jù)模型包括四種:匚二 非關(guān)系模型匚二 關(guān)系模型層次噗型 Hierarchioal Model) 網(wǎng)我模型(Network Model)關(guān)系模型(Relational Model)面向利象模型(Object Oriented Model j注1:非關(guān)系模型在20世紀(jì)70-80年代很流行，現(xiàn)在逐步被關(guān)系模型取代注2:下面講的數(shù)據(jù)模型都是指邏輯上的數(shù)據(jù)模型，即用戶眼中看到的數(shù)據(jù) 范圍一、層次模型定義： 有只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn)；根以外的其他結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)。代表產(chǎn)品：舊M公司的IMS（Information Management Sy

2、stem）據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)用樹(shù)形結(jié)構(gòu)來(lái)表示各類實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系。 每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類型（實(shí)體），結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄類型問(wèn) 一對(duì)多的父子聯(lián)系，這種聯(lián)系只能是父子聯(lián)系。每個(gè)記錄類型可包含若干個(gè)字段（屬性）。精品教研室圖1.12教員學(xué)生層次數(shù)據(jù)庫(kù)模型E1101 珠芝 網(wǎng)絡(luò)投全E3102王大典 q.同絡(luò)管理弱值 屬性值圖1.13教員學(xué)生層次數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)值多對(duì)多聯(lián)系在層次模型中的表示必須首先將其分解成一對(duì)多聯(lián)系。分解方法有兩種：冗余結(jié)點(diǎn)法和虛擬結(jié)點(diǎn)法圖1.14(a) 一個(gè)學(xué)生選課的多對(duì)多聯(lián)系精品圖1.14(c)虛擬結(jié)點(diǎn)法將多對(duì)多聯(lián)系轉(zhuǎn)化為一對(duì)多聯(lián)系.數(shù)據(jù)操作與完整性約束數(shù)據(jù)操

3、作：查詢、插入、刪除和修改。完整性約束： 插入：如果沒(méi)有相應(yīng)的雙親結(jié)點(diǎn)值就不能插入子女結(jié)點(diǎn)值。如：圖 1.13 中，若新調(diào)入一名教師，在未分配到某個(gè)教研室以前，不能將新教員插入到數(shù)據(jù) 庫(kù)。刪除：如果刪除雙親結(jié)點(diǎn)值，則相應(yīng)的子女結(jié)點(diǎn)值也被同時(shí)刪除。如：圖1.9中，若刪除網(wǎng)絡(luò)教研室，需要首先刪除屬于網(wǎng)絡(luò)教研室的所有教師的數(shù)據(jù)。 修改：應(yīng)修改所有相應(yīng)記錄，以保證數(shù)據(jù)的一致性。如：圖1.14(b加，若一個(gè)學(xué)生要改姓名，則兩處學(xué)生記錄值均要修改。.存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)精品存儲(chǔ)內(nèi)容：數(shù)據(jù)本身；數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。兩種方法：鄰接法；鏈接法。圖1.15(a)數(shù)據(jù)模型Al圖1.15(b)數(shù)據(jù)值A(chǔ)1 B1 C3 C5 C7 C1

4、4 B4 C2 C9 66 C4 C6 C8 A2圖1.15(c)鄰接法存儲(chǔ)圖1.16(a)圖1.15(a的數(shù)據(jù)值精品圖1.16(b)鏈接法存儲(chǔ).優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)數(shù)據(jù)模型比較簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單；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)，性能較高;提供良好的完整性支持。缺點(diǎn)不適合于表示非層次性的聯(lián)系；對(duì)插入和刪除操作的限制比較多；查詢子女結(jié)點(diǎn)必須通過(guò)雙親結(jié)點(diǎn)；由于結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，層次命令趨于程序化。、網(wǎng)狀模型精品定義:允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無(wú)雙親；一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親。代表產(chǎn)品：DBTG系統(tǒng)模型類產(chǎn)品。.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來(lái)表示各類實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系，層次模型是網(wǎng)狀模型的 一個(gè)特例。 每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一

5、個(gè)記錄類型（實(shí)體），結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄類型問(wèn) 的一對(duì)多的父子聯(lián)系。每個(gè)記錄類型可包含若干個(gè)字段（屬性）。學(xué)生|學(xué)號(hào)|姓名|系別|課程|課程號(hào)罩學(xué)g |學(xué)分選課I字號(hào)I課程號(hào)成績(jī)圖1.17（a）學(xué)生/選課/課程網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)模型精品學(xué)生S1C2A82 C1 A32 | C3 |B3 | C1 | BS3 | C2 | BS4 C1 AS4 C2 AS4C3B圖1.17(b)學(xué)生/選課/課程網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)值.數(shù)據(jù)操作與完整性約束數(shù)據(jù)操作：查詢、插入、刪除和修改。完整性約束：插入：允許插入尚未確定雙親結(jié)點(diǎn)值的子女結(jié)點(diǎn)值。刪除：允許只刪除雙親結(jié)點(diǎn)值。修改：只需修改指定記錄即可性。.存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)內(nèi)容：

6、數(shù)據(jù)本身；數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。兩種方法：鏈接法(包括：?jiǎn)蜗蜴溄印㈦p向鏈接、環(huán)狀鏈接、向首鏈接等)精品S2 CR圖1.17(c)學(xué)生/選課/課程網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ).優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)能夠更為直接地描述現(xiàn)實(shí)世界；具有良好的性能，存取效率較高。缺點(diǎn)數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言(DDL)極其復(fù)雜；數(shù)據(jù)獨(dú)立性較差。由于實(shí)體間的聯(lián)系本質(zhì)上通過(guò)存取路徑指示的，因 此應(yīng)用程序在訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)要指定存取路徑。、關(guān)系模型定義：其邏輯結(jié)構(gòu)就是二維表格，由行列組成精品代表產(chǎn)品：Oracle公司的 Oracle、Microsoft 公司的 SQL Server.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念關(guān)系(Relation)： 一個(gè)關(guān)系就是一張表。如圖1.1&學(xué)生登記表學(xué)號(hào)950C

7、49500B95008(姓名王力、明年齡20)18素名法律學(xué)95 國(guó) 95“元組主網(wǎng)分量屬性圖1.18關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)元組(Tuple):表中的一行。屬性(Attribute):表中的一列。主碼(Key):能夠唯一確定一個(gè)元組的屬性。如：學(xué)號(hào)。 域(Domain)：屬性的取值范圍。如：年齡域是1-150之間、性別域是(男、 女)、系名域是一個(gè)學(xué)校所有系名的集合。分量：元組中的一個(gè)屬性值，如：95004黃大鵬、法律學(xué)。 關(guān)系模式：對(duì)關(guān)系的描述，一般表示為：關(guān)系名(屬性1,屬性2,屬性n)圖1.18的學(xué)生關(guān)系可描述為：學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系名，年特點(diǎn)在關(guān)系模型中，實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系都是

8、用關(guān)系來(lái)表示。如：學(xué)生、課精品程、學(xué)生與課程多對(duì)多的聯(lián)系（即學(xué)生選課）均可用關(guān)系來(lái)表示，如下:精品學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系名，年級(jí)） 課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）學(xué)生選課（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)） 關(guān)系模型要求關(guān)系必須是規(guī)范的，最基本的條件是，關(guān)系的每一個(gè)分量必須是一個(gè)不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，即不允許表中還有表。如圖 1.19中的表就不是 個(gè)關(guān)系。彌號(hào)組名（廣工賈）扣除實(shí)發(fā)補(bǔ)助j廣 004甲組J320201003120/ 1500501450OOS甲組2200150100225。圖1.19不符合關(guān)系模型規(guī)范的表格.數(shù)據(jù)操作與完整性約束數(shù)據(jù)操作：查詢、插入、刪除和修改。完整性約束：包括三大類，即：實(shí)體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性。（在2.3節(jié)中講解）.存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)內(nèi)容：由于數(shù)據(jù)本身和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系均是表，物理存儲(chǔ)時(shí)，表以文件的形式存儲(chǔ)。兩種方法：一個(gè)文件一個(gè)表（如：Foxpro）;多個(gè)文件一個(gè)表（如：SQL Server精品.優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：關(guān)系模型是建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上的；無(wú)論實(shí)體還是實(shí)體之間的聯(lián)系都用關(guān)系來(lái)表示。對(duì)數(shù)據(jù)的檢索結(jié)果也是關(guān)系（即表），因此 概念單一，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清晰；關(guān)系模型的存取路徑對(duì)用戶透明，從而具