最常用的数据模型.docx
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最常用的数据模型
123最常用的数据模型
最常用的数据模型包括四种:
匸二>非关系模型
匸二>关系摸型
层次模型(Hi巴TarchimlModelJ网就模型CNetworkModel)
关系模型(血1方tionalModel)
面侖对象模型(ObjntOtrientmdModel')
注1:
非关系模型在20世纪70-80年代很流行,现在逐步被关系模型取代注2:
下面讲的数据模型都是指逻辑上的数据模型,即用户眼中看到的数据范围。
、层次模型
定义:
1有只有一个结点没有双亲结点,这个结点称为根结点;
2根以外的其他结点有且只有一个双亲结点。
数据
代表产品:
IBM公司的IMS(InformationManagementSystem)库管理系统。
1.数据结构
基本结构
1用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系。
2每个结点表示一个记录类型(实体),结点之间的连线表示记录类型间一对多的父子联系,这种联系只能是父子联系。
3每个记录类型可包含若干个字段(属性)。
教硏室
教员
教硏室编号
教研室
学生
学号
r姓名
职工号
1姓名
研究方向
图1.12教员学生层次数据库模型
E2101
E1709
E3501
D02
计算机
信息楼
M生
R01
R02
信息系统
R03
教硏室
王大明
王大明
联系
S63071文駆東
S63874刘华
□63376张孝
E1101
陈芝
网洛安全
E3102
产7
王大明
阿箱管理
★
教员
码值
属性值
—实体集
图1.13教员学生层次数据库的一个值多对多联系在层次模型中的表示
1必须首先将其分解成一对多联系。
2分解方法有两种:
冗余结点法和虚拟结点法
图1.14(a)—个学生选课的多对多联系
学生S
学号姓窖成绩
1课程C
湮程号
谍程窖
1
!
课程C
噪程号
课程名
学生引
学号姓名1巔绩1
图1.14(b)冗余结点法将多对多联系转化为一对多联系
学号
姓名
成绩
学生S
v,c
课程号|
谍程名
课程C
V.S
2.数据操作与完整性约束
数据操作:
查询、插入、删除和修改。
完整性约束:
1插入:
如果没有相应的双亲结点值就不能插入子女结点值。
女口:
图1.13
中,若新调入一名教师,在未分配到某个教研室以前,不能将新教员插入到数据库。
2删除:
如果删除双亲结点值,则相应的子女结点值也被同时删除。
女口:
图1.9中,若删除网络教研室,需要首先删除属于网络教研室的所有教师的数据。
3修改:
应修改所有相应记录,以保证数据的一致性。
女口:
图1.14(b)中,
若一个学生要改姓名,则两处学生记录值均要修改。
3.存储结构
存储内容:
数据本身;数据之间的联系两种方法:
邻接法;链接法。
图1.15(a)
数据模型
图1.15(b)数据值
A1
B1
C3
C5
C7
C14
84
C2
C9
B6
C4
C8
A2
i.・1
图1.15(c)邻接法存储
4.优缺点
优点
1数据模型比较简单,操作简单;
2对于实体间联系是固定的,且预先定义好的应用系统,性能较高;
3提供良好的完整性支持。
缺点
1不适合于表示非层次性的联系;
2对插入和删除操作的限制比较多;
3查询子女结点必须通过双亲结点;
4由于结构严密,层次命令趋于程序化。
、网状模型
定义:
1允许一个以上的结点无双亲;
2一个结点可以有多于一个的双亲。
代表产品:
DBTG系统模型类产品。
1.数据结构
1用网状结构来表示各类实体以及实体间的联系,层次模型是网状模型的一个特例。
2每个结点表示一个记录类型(实体),结点之间的连线表示记录类型间的一对多的父子联系。
3每个记录类型可包含若干个字段(属性)。
图1.17(a)学生/选课/课程网状数据库模型
学生
S1
课程
C1
S2
C2
S3
C3
S4
选课
81
C1
A
S1
C2
A
S2
C1
A
S2
03
B
S3
C1
B
S3
C2
B
S4
01
A
S4
C2
A
S4
03
日
图1.17(b)学生/选课/课程网状数据库的一个值
2.数据操作与完整性约束
数据操作:
查询、插入、删除和修改。
完整性约束:
①插入:
允许插入尚未确定双亲结点值的子女结点值。
2删除:
允许只删除双亲结点值。
3修改:
只需修改指定记录即可性。
3.存储结构
存储内容:
数据本身;数据之间的联系。
两种方法:
链接法(包括:
单向链接、双向链接、环状链接、向首链接等)
图1.17(c)学生/选课/课程网状数据库存储4.优缺点
优点
1能够更为直接地描述现实世界;
2具有良好的性能,存取效率较高。
缺点
1数据定义语言(DDL)极其复杂;
2数据独立性较差。
由于实体间的联系本质上通过存取路径指示的,因此应用程序在访问数据时要指定存取路径。
三、关系模型
定义:
其逻辑结构就是二维表格,由行列组成
代表产品:
Oracle公司的Oracle、Microsoft公司的SQLServer
1.数据结构
概念
①关系(Relation):
—个关系就是一张表。
如图1.18
学生登记表
学号
姓名
年龄
性别
系名
年级
95004
王小明
19
女
社会学
95
95006
黄大鹏
20
男
商品学
95
95008(
永文戒
)18
女
法律学
95
f
■■■
---
主码分量属性
图1.18关系模型的数据结构
②元组(Tuple):
表中的一行。
3属性(Attribute):
表中的一列。
4主码(Key):
能够唯一确定一个元组的属性。
如:
学号。
5域(Domain):
属性的取值范围。
如:
年龄域是1-150之间、性别域是
(男、女)、系名域是一个学校所有系名的集合。
6分量:
元组中的一个属性值,如:
95004、黄大鹏、法律学。
7关系模式:
对关系的描述,一般表示为:
关系名(属性1,属性2,…,属性n)
图1.18的学生关系可描述为:
学生(学号,姓名,年龄,性别,系名,
年级)
特点
①在关系模型中,实体及实体间的联系都是用关系来表示。
如:
学生、课程、学生与课程多对多的联系(即学生选课)均可用关系来表示,如下:
学生(学号,姓名,年龄,性别,系名,年级)
课程(课程号,课程名,学分)
学生选课(学号,课程号,成绩)
②关系模型要求关系必须是规范的,最基本的条件是,关系的每一个分量
必须是一个不可分的数据项,即不允许表中还有表。
如图1.19中的表就不是个关系。
班号
组名(
)扣除
实发
.基本
补勢
004
甲軒
^3200q
20
100
3120
丿1500
50
1450
008
甲组
2200
150
100
225CJ
图1.19不符合关系模型规范的表格
2.数据操作与完整性约束
数据操作:
查询、插入、删除和修改。
完整性约束:
包括三大类,即:
实体完整性、参照完整性和用户定义的完整
性。
(在2.3节中讲解)
3.存储结构
存储内容:
由于数据本身和数据之间的联系均是表,物理存储时,表以文件的形式存储。
两种方法:
一个文件一个表(如:
Foxpro);多个文件一个表(如:
SQL
Server)。
4.优缺点优点:
1关系模型是建立在严格的数学概念的基础上的;
2无论实体还是实体之间的联系都用关系来表示。
对数据的检索结果也是关系(即表),因此概念单一,其数据结构简单、清晰;
3关系模型的存取路径对用户透明,从而具有更高的数据独立性,更好的安全保密性,也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。
缺点:
①由于存取路径对用户透明,查询效率往往不如非关系数据模型。
因此为了提高性能,必须对用户的查询请求进行优化,增加了开发数据库管理系统的负担。
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