【数据库系统原理】数据模型的三要素.pptVIP

第二章 数据模型与 关系数据库理论 数据模型分为两种类型： 一种是独立于任何计算机系统实现的，如实体联系模型，这类模型完全不涉及信息在计算机系统中的表示，只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构，因而又被称作“概念数据模型”。 另一类数据模型则是直接面向数据库中数据逻辑结构的，例如有关系、网状、层次、面向对象等模型。这类模型涉及到计算机系统，一般又称为“基本数据模型”或“结构数据模型”。 §3.1 数据模型 3.1.1 数据模型的三要素 3.1.2 概念模型 3.1.3 几种数据模型 3.1.1 数据模型的三要素 1．数据结构 2．数据操作 3. 数据的约束条件 3.1.2 概念模型 1.两类实体：对象与属性 2.实体的两级：个体与总体 3.个体与总体之间的三种联系 1）一对一联系 2）一对多联系 3）多对多联系 用E-R图来描述现实世界的概念模型(图3-1) (a)1:1联系 (b)1:m联系 (c)n:m联系 图3-2 用E-R图描述各实体的属性(图3-3) 3.1.3 几种数据模型 1.层次模型 2.网络模型 3.关系模型 4.面向对象模型 1.层次模型 用树形结构来表示实体之间联系的模型叫层次模型。 特点: ① 树的最高结点——根，只有一个； ② 根以外的其他结点都与一个且只与一个父结点相连。 图3.4 学校行政机构层次模型 2.网状模型 如果取消层次模型中的二个限制，即每一个结点可以有多个父结点，便形成了网络，又称为丛。我们把用丛结构来表示实体之间联系的模型叫网络模型。 图3.5 网状模型 3.关系模型 用表格数据来表示实体和实体间联系的模型叫关系模型。 在层次模型和网络模型中，文件中存放的是数据，各文件之间的联系是通过指针来实现。 关系模型中，文件存放两类数据： ① 实体本身；② 实体间的联系。 这里的联系是通过存放两个实体的关键字来实现的。借书登记中的“总编号”和“借书证”号分别是两个实体集的关键字。 读者统计表(表3-1) 图书资料登记表(表3-2) 借书登记表(表3-3) 4、面向对象模型 面向对象模型中最基本的概念是对象(object)和类(class) 对象: 现实世界中实体的模型化 类：对象类型和对这个对象模型进行的操作方法。 §3.2关系模型的基本概念 3.2.1 基本术语 1.域 2.笛卡尔积 3.关系 1.域 域是值的集合。如，实数集合、姓名集合、职称集合、性别集合等等都是域。对于一个确定的域来说，总能判断某个值是否在此域中。例如，给定域D={a,b,c}，则a在域D之中，而x不在D之中，可分别表示为a?D与x?D，其中“?”代表“属于”，而“?”代表不属于。通常把一个域所包含的值的个数称为该域的基数或度。 2.笛卡尔积 给出下面三个域: D1= 姓名 ={张三，李四，王五} D2= 性别 ={男，女} D3= 职称 ={副教授，讲师} 则它们的笛卡尔积也是一个域，表示为: D1 ? D2 ? D3= {（张三，男，副教授），（张三，男，讲师）， （张三，女，副教授），（张三，女，讲师）， （李四，男，副教授），（李四，男，讲师）， （李四，女，副教授），（李四，女，讲师）， （王五，男，副教授），（王五，男，讲师）， （王五，女，副教授），（王五，女，讲师）} 3.关系 笛卡尔积D1 ? D2 ?... ? Dn中的任一个子集，可以构成在n个域D1，D2，...，Dn上的一个关系。例如： R={（张三，男，副教授），（李四，女，讲师），（王五，男，讲师）} R就是上面提到的笛卡尔积D1?D2 ? D3中的一个关系。 关系也可以写成二维表的形式： 4.数据库中关系的性质 ① 属性必须是同质的，即同一属性的各 个值应是同类型的数据； ② 各属性的排列次序无关紧要； ③ 同一关系中不能有完全相同的元组； ④各元组的次序可以交换；⑤ 任一属性必须是原子的，它不可再分，也就是不允许在二维表中出现下面那种“表中有表”的现象。凡满足这个性质的关系就均称为规范化关系。 3.2.2 关系模型 在关系模型中，实体及实体之间的联系均用关系——二维表格表示。 关系模型由三部分组成：数据结构、关系操作集合、关系的完整性。 1.数据结构 一个数据库文件由文件结构与记录数据两部分组成。 前者称为关系的“型”或“关系框架”，后者称为关系的“值”。 一个关系数据库可以包含一组关系，也可以只有一个关系。 定义一个关系数据库，就是对它所包含的所有关系框架进行描述。 1）定义字段 字段名 类型 宽度 姓名 字符 10 借书证号 字符