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第2章 数据模型 2.1 层次数据模型 2.2 网状数据模型 2.3 关系数据模型 2.4 E-R数据模型 2.5 面向对象数据模型* 2.1 层次数据模型 2.1.1 基本概念和结构 记录(record)和字段(field) 记录：描述事物或事物间关系的命名的数据单位，也是存储的数据单位。(图 2-1) 字段：记录的构成部分。 (图 2-2) 双亲子女关系（PCR） 层次数据模型的基本关系，表示两个记录型间的1：N关系。 (图 2-3) 双亲记录、子女记录 PCR型与PCR实例(图 2-4) 层次数据模式和实例 由双亲子女关系（型）构成（树型）(图 2-5) 层次数据库实例(图 2-6) 2.1 层次数据模型 非层次型数据的表示 多对多(M:N)关系的表示 冗余记录法 (图 2-7/ 2-8） 一个记录型是两个以上PCR中的子女 图 2-9/2-10 多元关系的表示(n-ary relationship) 多元关系示意图(图 2-11) 用PCR表示的三元关系(图2-12 ) 虚拟记录(virtual record) 用虚拟记录表示M:N关系(图 2-13) 用虚拟记录表示一个记录型是两个以上PCR中的子女(图2-14) 用虚拟记录表示三元关系(图2-15 ) 2.1 层次数据模型 2.1.1 基本概念和结构 层次数据的线形表示 存储器是线性排列的 树的先序遍历(proorder traversal) 层次序列(hierarchical sequence)(图 2-16) 2.1.2 约束 除了根记录以外，任何其他记录不能离开其双亲而孤立地存在； 任何记录，无论“虚实”，只允许有一个双亲记录，即层次数据模式及其实例总是树形； 虚拟记录的指针必须指向一个实际存在的记录；有虚拟记录指向的记录不得删除； 虚拟记录不得为根记录； 2.1 层次数据模型 2.1.3 操作 Get Unique(GU) 按给定条件，沿层次路径查找所需的记录。 例： GU 系(系名=‘计算机’),班(名称=’计算机01班‘),学生 Get Next Within Parent(GNP) 在当前记录的双亲下，按层次序列查找下一个记 录。 例： GU 系(系名=‘计算机’),班(名称=’计算机01班‘),学生； while not fail do GNP 学生； 2.1 层次数据模型 2.1.3 操作 Get Next(GN) 按照层次序列，不受同一双亲的限制，查找当前记录的下一个记 录。 例： GU 系(系名=‘计算机’),班(名称=’计算机01班‘),学生； while not fail do GNP 学生； GN 学生； while not fail do GNP 学生； 2.1.4 对层次数据模型的评价 非层次型数据的处理 数据独立性 2.2 网状数据模型 2.2.1 基本概念和结构 记录和数据项(data items) 记录：数据的存储单位，可包含若干数据项； 数据项：相当于字段，但与层次模型不同，数据项可以是简单数据类型，也可以是多值或复合的数据；简单多值数据项称为向量(vector),复合多值数据项称为重复组(repeating group). 记录型/记录值： 数据库码(database key,DBK):记录的逻辑地址； 2.2 网状数据模型 2.2.1 基本概念和结构 系(set) 两个记录型之间的1:N联系（首记录，属记录） 系型和系值 ( 图 2-17) 单属记录系/多属记录系(图 2-18) 联系记录(图2-19) M:N联系的表示(图2-21) 奇异系(无首系/单值系) 多元联系的表示(图2-22) 系的链式(chain)实现：向前指针、向后指针、首记录指针(图2-23) 2.2 网状数据模型 2.2.2 约束 一个记录(值)不能出现在同一系型的多个系值中；(图2-20) 插入新记录的插入系籍(set membership)类别： AUTOMATIC(自动的)： MANUAL(手工的)： 已插入到某个系值中的属记录的留置系籍类别： OPTIONAL(任意的)： MANDATORY(强制的)： FIXED(固定的)： 删除系的首记录时对相关属记录值的处理规则： 如果留置系籍类别为OPTIONAL 如果留置系籍类别为MANDATORY 如果留置系籍类别为FIXED 2.2 网状数据模型 2.2.3 操作 FIND(查找)：按照指定的条件在数据库中查找一个记录，并设置适当的当前值； GET(读入)：将指定的记录或数据项读入内存； STORE(保存)：将一个记录插入到数据库中，并按照插入系籍约束加入到有关的系值