资料库管理系统逻辑资料模式的演进过程.doc

資料庫管理系統邏輯資料模式的演進過程 資料模式是用來描述資料庫內資料的特性，由資料結構 Data Structures 、整合限制條件 Integrity Constraints 與資料運算 Data Manipulation 等三個因素所組成。 階層式資料模式 Hierarchical Data Model 在時間上，其實是先有階層式資料庫管理系統，如IBM的IMS/VS Information Management System/Virtual Storage ，爾後才有階層式資料模式的訂定。其資料結構為樹狀結構，由一個「樹根」 Root 記錄型態以及多個有序的子樹 Subtree 所構成；子樹也是由一個記錄型態 ─ 子樹樹根以及下一層有序的子樹所構成。因此整個樹狀結構是由各種記錄型態以階層方式排列而成；所以「階層式資料庫」 Hierarchical Database 可說是由許多具有相同樹狀結構的資料所組成的有序集合 Ordered Set 。 Publisher Name Address Book Bookname Price Author Name City 一個階層式的出版商資料庫綱要 階層式資料模式只有一條整合限制條件，為任何的子記錄資料都必須要有父記錄資料。而資料運算大多數就是樹狀結構上的運算。 網路式資料模式 Network Data Model 由於階層式資料模式的樹狀結構，祇適合用來描述一對多的關係，但是對於多對多的關係就難以描述，所以CODASYL Conference on Data Systems Language 的Data Base Task Group DBTG 便在1971年提出以網路的方式來組織資料，以符合真實世界的需求。其DBMS有IBM的IDMS Integrated Database Management System 等。 網路式資料模式的資料結構是階層式資料模式的擴充，其重點在於一筆子記錄可以有數個父記錄，所以其是由一個資料記錄的集合與一個鏈結的集合所組成。 Bookstore Publisher Name City Name City BS-B P-B Book Bookname Price 一個網路式的書局與出版商資料庫綱要 其有Bookstore、Publisher與Book三種記錄型態及BS-B 與P-B兩種鏈結 Link 。 網路式資料模式只有一條整合限制條件，為除非存在一個父記錄資料，否則其子記錄資料不得加入資料庫中。而資料運算大多數就是圖形結構 Graph Structure 上的運算。 關連式資料模式 Relational Data Model 其是由資料庫理論大師E. F. Codd在1970時所提出，他以數學上的集合論 Set Theory 作為理論基礎，將資料以關連式的表格方式來處理，其資料處理是以記錄的集合 關連表 為處理單位，有別於前面的階層與網路資料模式以單一筆記錄為處理單位。其資料間的關係不像階層與網路資料模式以指標 Pointer 作為連結，而是以資料值 Data Value 來連結。 Employee Work-in Departments id Name 7 Frank id Name 5 Eng. eid did 7 5 其為表格式的資料結構，是由具有相同記錄型態的資料所構成的集合，所以關連式資料庫是一個由關連表所組成的集合。其整合限制條件有實體整合限制 Entity Integrity 及參考整合限制 Referential Integrity 。而資料運算可利用關連式代數 Relational Algebra 及關連式運算 Relational Calculus 來進行。 物件導向式資料模式 Object-Oriented Data Model 物件導向具有下列四個主要觀念： 物件 Objects 及類別 Class 訊息 Messages ，物件與物件賴以溝通的資料。 封包 Encapsulation 繼承 Inherence 多型 Polymorphism 1