数据概念模型及关系模型设计.pptVIP

*3.3数据模型㈠数据模型三要素1.数据结构数据结构是所研究的对象类型的集合。它规定了如何把基本的数据项组织成较大的数据单位，以描述数据的类型、内容、性质和数据之间的相互关系。它是数据模型最基本的组成部分，规定了数据模型的静态特性。在数据库系统中通常按照数据结构的类型来命名数据模型。例如，采用层次型数据结构、网状型数据结构和关系型数据结构的数据模型分别称为层次模型、网状模型和关系模型。第29页，共66页，星期日，2025年，2月5日*3.3数据模型2.数据操作数据操作是对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作的集合，包括操作及操作规则。数据库操作主要包括查询和更新（包括扦入、删除、修改）两类操作。数据模型要给出这些操作确切的含义，操作规则和实现操作的语言。因此，数据操作规定了数据模型的动态特性。3.数据约束数据约束是指一组完整性规则的集合。完整性规则是对给定的数据模型中的数据及其联系所制定的约束和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及可容许的状态改变，以保证数据库中的数据的正确性、有效性和相容性。第30页，共66页，星期日，2025年，2月5日*3.3数据模型完整性约束的定义对数据模型的动态特性做了进一步的描述与限定。因为在某些情况下，若只限定使用的数据结构及可在该结构上执行的操作，仍然不能确保数据的正确性、有效性和相容性。为此，每种数据模型都规定有通用和特殊的完整性约束条件：①通用的完整性约束条件：通常把具有普遍性的问题归纳成一组通用的约束规则，只有在满足给定约束规则的条件下才允许对数据库进行更新操作。例如，关系模型中通用的约束规则是实体完整性和参照完整性。②特殊的完整性约束条件。把能够反映某一应用所涉及的数据所必须遵守的特定的语义约束条件定义成特殊的完整性条件。例如，关系模型中特殊的约束规则是用户定义的完整性。又例如，在实行学分制的条件下，一个学籍管理数据库中学生的修业年限限定在6年之内。第31页，共66页，星期日，2025年，2月5日*3.3数据模型㈡常见的三种数据模型数据库系统中最常使用的数据模型是：层次模型（hierarchicalmodel）网状模型（networkmodel）关系模型（relational）不同的数据模型具有不同的数据结构形式、操作特点。层次模型：是数据库中使用得较早的一种数据模型ABCDEF院系院系编号院系名称办公地点教研室教研室编号教研室名称学号姓名年龄学生教师教师号教师姓名专业方向图1.层次模型示例图2.学校、教学单位层次模型示例第32页，共66页，星期日，2025年，2月5日*3.3数据模型2.网状模型在现实世界中事物之间的联系更多的是非层次关系，用层次模型表示非树形结构是很不直接的，网状模型则可以克服这一弊病。结构是结点的连通图：ABCD学号姓名年龄性别学生(s)课程(c)学生选课(sc)学号课程号成绩课程号课程名学生成绩单(s—sc)课程成绩单(c—sc)第33页，共66页，星期日，2025年，2月5日*3.关系模型关系模型是目前最重要的、应用最广泛的一种数据模型。原因：首先，关系模型是建立在严格的数学概念基础上的，有其坚实的数学基础。其次这种数据模型被实践证明是正确有效的数据模型。⑴数据结构在用户看来，一个关系模型的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。亦即，在关系数据模型中，把二维表格称为关系（Relation）。3.3数据模型第34页，共66页，星期日，2025年，2月5日*术语：①字段（Field）信息世界中的“属性”一词，在数据世界中使用“数据项”一词进行描述；从数据库的角度讲，数据项就是字段；从表格的角度讲，数据项称为列，通常使用字段这一名词比较通俗。例如：学生的学号、姓名、年龄、性别就是字段的字段名，字段和属性一样，也用“型”和“值”表征。由此可见，字段、属性、数据项、列这些术语，所描述的对象是相同的，只是在不同角度，叫法不同而已。②记录（Record）字段的有序集合称为记录，在关系模型中，记录称为元组；在表中，记录称为一行；在概念模型中称为实体。即实体、记录、元组和行是从不同的角度描述同一个对象。记录也由“型”和“值”来描述：记录型是字段型的集合，记录值是字段值的集合。3.3数据模型第35页，共66页，星期日，2025年，2月5日*例，组成一个学生行的字段如：“学号，姓名，年龄，性别”是记录的型，而“021031002，王小艳，18，女”就是一条记录的值。③表即关系记录是字段的集合