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第2章 数据库系统的数据模型 本章主要内容 　　本章将着重介绍一下概念模型、层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型等数据库系统的数据模型的基本概念和设计方法，为后面的数据库设计打下基础。 数据库系统的数据模型 2.1 数据模型概述 2.2 概念模型 2.3 层次数据模型 2.4 网状数据模型 2.5 关系数据模型 2.6 面向对象数据模型 本章小结 2.1 数据模型概述 数据模型（Data Model）是对现实世界数据特征的抽象，是用来描述数据的一组概念和定义。 现实世界中的客观对象抽象为概念模型； 然后把概念模型转换为DBMS支持的数据模型。 其转换过程如右图。 数据模型的分类： 概念数据模型（又称概念模型） 逻辑数据模型（又称数据模型） 2.1.1 数据模型的基本组成 　 数据模型是现实世界中的事物及其间联系的一种抽象表示，是一种形式化描述数据、数据间联系以及有关语义约束规则的方法。它通常由以下三个部分组成： （1）数据结构 它是指对实体类型和实体间联系的表达实现。 它是数据模型最基本的组织部分，规定了数据模型的静态特性。 （2）数据操作 是指对数据库进行的检索和更新两类操作。 （3）数据的约束条件 数据的约束条件是一组完整性规则的集合。 　　它定义了给定数据模型中数据及其联系应具有的制约和依赖规则。 2.1.2 数据模型的发展 20世纪60年代后期，在文件系统基础上发展起来的层次模型、网状模型和关系模型等传统数据模型； 20世纪70年代后期产生的E－R数据模型 ； 20世纪80年代以来又相继推出面向对象数据模型、基于逻辑的数据模型等新的模型。 2.2 概念模型 2.2.1 基本概念 2.2.2 E－R图 2.2.3 扩充E－R数据模型 2.2.1 基本概念 　E－R数据模型（即Entity-Relationship data model,实体－联系数据模型）是P. Chen(Peter Pin-Shan Chen)于1976年提出的一种语义数据模型。E-R数据模型不同于传统数据模型，它不是面向实现，而是面向现实世界。 1）实体（Entity） 实体是客观存在的且可以区别的事物。 2）联系（Relationship） 实体与实体间的关系抽象为联系。 （1）二元联系 只有两个实体参与的联系称为二元联系。 　　　　在二元联系中，E－R数据模型又把联系区分为一对一（1：1）、一对多（1：n）、和多对多（m：n）三种 。 二元联系 一对一（1：1）联系 若两个实体集中E1、E2中的每一个实体至多和另一个实体集中的一个实体有联系，则称E1和E2是一对一的联系，记为1：1。 例如，学校实体集与校长实体集间的联系是一对一联系。 一对多（1：n）联系 设两个实体集E1、E2，若E1中每一个实体与E2中任意个实体（包括零个）相联系，而E2中每个实体至多和E1中一个实体有联系，则称E1和E2是一对多的联系，记为1：n。 ?多对多（m：n）联系 设两个实体集E1、E2，若E1中每一个实体都和另一个实体集中任意个实体（包括零个）有联系，则称E1和E2是多对多的联系，记为m：n。 它们三者之间是包含关系。如右图所示。 数据联系的描述 （1：1）联系 多元联系与自反联系 （2）多元联系 在E－R数据模型中，二元联系这种表示方法还可推广到多元联系，即参与联系的实体个数n≥3。例如，三元联系也可区分1:1:1、1:1:p、1:n:p、m:n:p等联系。 （3）自反联系 表示同一个实体集两部分实体之间的联系，是一种特殊的二元联系。这两部分实体之间的联系也可以区分为1：1、1：n和m：n三种。 例如，在“人”这个实体集中存在夫妻之间的1：1联系;教师实体集中为了描述领导与被领导关系，可用1：n联系描述;在课程实体集中存在一门课程与另外一门或几门课程之间的预选课联系。 3）属性 实体或联系所具有的特征称为属性。 实体是由特征来表征和区分的，通常一个实体可以由多个属性来描述。例如，学生具有姓名、学号等属性。 一个实体可以有若干个属性，但在数据库设计中通常只选择部分数据管理需要的属性。 属性往往是不可再细分的原子属性，如姓名、性别等。 属性有型和值的区别。 例如，学生实体中的学号、姓名等属性名是属性型，而“021231142”、“李定”等具体数据称为属性值。 每个属性值都有一定的变化范围，通常称属性取值的变化范围为属性值的域。 例如，性别属性域是{男、女}，年龄属性域是1~200。 能唯一标识实体集中某一