J第2章数据模型.pptVIP

An Introduction to Database Systenm 数据库系统概论An Introduction to Database System 第二章 数据模型 第二章 数据模型 在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。 通俗地讲数据模型就是对现实世界的模拟. 数据模型应满足三方面要求 能比较真实地模拟现实世界 容易为人所理解 便于在计算机上实现 ２.１　两大类数据模型 客观对象的抽象过程---两步抽象 现实世界中的客观对象抽象为概念模型； 把概念模型转换为某一DBMS支持的逻辑模型。 由DBMS实现逻辑模型转换为物理模型 根据数据模型应用的不同目的，将数据模型分为两类：概念模型、逻辑模型和物理模型。 第一类的概念模型：即信息模型，是按用户的观点对客观世界的数据和信息建模，主要用于数据库设计。常用实体-联系（E-R）图表示。第十章介绍。 第二类的逻辑模型：是按计算机系统的观点，对数据建模。主要用于DBMS的实现。 第二类的物理模型：是对数据最底层的抽象。描述数据在存储设备上的存储方式和存取方法。该模型由DBMS实现。 2.2 数据模型的组成要素 数据模型通常通常由以下三部分组成： 数据结构 数据操作 数据的完整性约束条件 2.2.1 数据结构 什么是数据结构 数据结构描述数据库的组成对象及对象之间的联系。 数据结构描述两类内容： (1)与对象的类型、内容、性质有关。 如关系模型中的属性、关系等。 (2)对象之间的联系 数据结构是对系统静态特性的描述 2.2.2 数据操作 数据操作 是指对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作及有关的操作规则 数据操作的类型： 查询、插入、删除、修改 数据操作(续) 数据模型要对操作做以下定义： 操作的确切含义 操作符号 操作规则（如优先级） 实现操作的语言 数据操作是对系统动态特性的描述。 2.2.3 数据的完整性约束条件 数据的完整性约束条件 完整性约束条件是一组完整性规则的集合。 完整性规则是数据模型中对数据及其联系所做的制约和存储规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。 数据的约束条件(续) 数据模型对约束条件的定义 反映和规定本数据模型必须遵守的基本的通用的完整性约束条件。 例如在关系模型中，任何关系必须满足实体完整性和参照完整性两个条件。 提供定义完整性约束条件的机制，以反映具体应用所涉及的数据必须遵守的特定的语义约束条件。 2.3 主要的逻辑数据模型 层次模型（Hierarchical Model） 网状模型 (Network Model ) 关系模型(Relational Model) 面向对象模型(Object Oriented Model） 2.4 层次模型 层次模型是最早出现的数据模型. 采用层次模型作为数据的组织方式的数据库系统称为层次数据库系统. 现实世界中的很多事物具有层次关系. 如：家族关系、行政机构等。 2.4.1 层次数据模型的数据结构 层次模型 用树形结构表示各实体及实体间的联系的数据模型称为层次模型. 实体(结点)之间的联系用有向线连接. 上层结点为父结点或双亲结点。下层结点为子结点或子女结点。 层次模型中的每个结点是一个记录类型，每个记录类型含有若干个字段。如图： 这些结点要满足下面两个条件。 （1）有且只有一个结点没有父结点，这个结点称为根结点 （2）根以外的其它结点有且只有一个父结点 层次模型中的几个术语 根结点，父结点，兄弟结点（同一父的子结点），叶结点（没有子女的结点） 层次数据模型的数据结构(续） 层次数据模型的数据结构(续） 表示方法 实体型：用记录类型描述。 每个结点表示一个记录类型。 属性：用字段描述。每个记录类型可包含若干个字段。 联系：用结点之间的连线表示记录（类）型之间的 一对多的联系（一个父结点可以有多个子结点，而一个子节点只有一个父结点） 实例：教员-学生数据模型（P27） 层次模型举例 层次模型对应的值举例: 层次数据模型的数据结构(续） 特点 结点的双亲是唯一的 只能直接处理一对多的实体联系 每个记录类型定义一个排序字段，也称为码字段 任何记录值只有按其路径查看时，才能显出它的全部意义 没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而独立存在 2.4.2 层次模型的数据操作与完整性约束 数据操作： 查询 插入 删除 更新 层次模型的完整性约束 无相应的双亲结点值就不能插入子女结点值 例如：新来的教师，没有分配教研室时，就不能插入数据库中。 如果删除双亲结点值，则相应的子女结点值也被同时