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数据库系统——数据模型基本概念详解_数据库概念模型
作者:小惠珠哦 | 2024-07-26 15:50:34
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数据库概念模型
1.2 数据模型
数据模型是对现实世界数据特征的抽象。
通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟。
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;
数据模型是数据库系统的核心和基础。
一、两类数据模型
数据模型分为两类(两个不同的层次)
概念模型,也称信息模型
它是按用户的观点来对数据和信息建模,用于数据库设计。
逻辑模型和物理模型
逻辑模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型、面向对象数据模型、对象关系模型、半结构化数据模型等。
按计算机系统的观点对数据建模,用于DBMS实现。
物理模型是对数据最底层的抽象
描述数据在系统内(磁盘上)的表示方式和存取方式。
二、概念模型
1、信息世界中的基本概念
实体-联系方法
三、数据模型的组成要素
数据模型是严格定义的一组概念的集合
精确地描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件
数据模型由三部分组成
1、数据结构—描述系统的静态特性
2、数据操作—描述熟悉同的动态特性
3、完整性约束
1、数据结构
2、数据操作
3、数据的完整性约束条件
四、常用的数据类型
五、层次模型
层次模型是用树结构来表示各类实体以及实体之间的联系
表示方法:
实体型:
用记录描述,每个结点表示一个记录类型(实体)
属性:
用字段描述,每个记录类型可以包含若干个字段
联系:
用结点之间的连线表示记录类型(实体)之间的一对多的父子联系
层次模型的定义
满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型
1、有且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
1、层次模型的数据结构
2、层次模型的数据操纵与完整性约束
层次模型的数据操纵
查询
插入
删除
更新
层次模型的完整性约束条件
无相应的双亲结点就不能插入子女结点值
如果删除双亲结点值,则相应的子女结点值也被同时删除
更新操作时,应更新所有相应记录,以保证数据的一致性
3、层次模型的优缺点
优点:
层次模型的数据结构比较简单清晰
查询效率高,性能优于关系模型,不低于网状模型
层次模型数据结构提供了良好的完整性支持
缺点:
结点之间的多对多联系表示不自然
对插入和删除操作的限制多,应用程序的编写比较复杂
查询子女结点必须通过双亲结点
层次数据库的命令(语言)趋于程序化
六、网状模型
网状数据库系统采用网状结构来表示各类实体以及实体间的联系
表示方法(与层次数据模型相同)
实体型:
用记录描述,每个结点表示一个记录类型(实体)
属性:
用字段描述,每个记录类型可以包含若干个字段
联系:
用结点之间的连线表示记录类型(实体)之间的一对多的父子联系
网状模型的定义
满足下面两个条件的基本层次联系的集合
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
1、网状模型的数据结构
2、网状模型的数据操纵与完整性约束
导航式的查询语言和增删改操作语言
完整性约束条件不严格
允许插入尚未确定双亲结点值的子女结点值
允许只删除双亲结点值
3、网状模型的优缺点
优点
能够更为直接地描述现实世界,如一个节点可以有多个双亲;
具有良好的性能,存取效率较高
缺点
结构比较复杂,而且随着应用环境的扩大,数据库的结构就变得越来越复杂,不利用最终用户掌握
DDL,DML语言复杂,用户不容易使用;
记录之间联系是通过存取路径实现的,应用程序必须选择存取路径,加重了程序员的负担。
七、
关系模型
关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式
1970年美国IBM公司San Jose研究室的研究员E.F.Codd首次提出了数据库系统的关系模型
数据库厂商推出的数据库管理系统几乎都支持关系模型
1、关系模型的数据结构
2、关系模型的操纵与完整性约束
3、关系模型的优缺点
优点:
建立在严格的数学概念的基础上
概念单一
实体和各类联系都用关系来表示
对数据的检索结果也是关系
关系模型的存取路径对用户透明
具有更高的数据独立性,更好的安全保密性
简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作
缺点:
存取路径必须对用户透明,查询效率往往不如格式化数据模型
为提高性能,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难度。
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