(ppt)第01章 数据库系统概述.ppt

1.5.3 层次模型 层次模型：（1）对E-R中，只允许一对多联系（包括一对一联系） （2）将实体抽象表示为结点，联系抽象表示为有向线段，忽视属性，所得到的E-R模型的抽象拓扑图，满足有向树的定义。特点：有且仅有一个结点无双亲结点（根）；其它结点有且仅有一个双亲结点 在层次模型中，用长方形表示实体型；用有向线段表示实体型之间的联系。描述有层次联系的事物。 层次模型可以很好地反映事物之间一对多联系，而且一对多联系在现实生活中也有广泛的应用。例如：学校的组织机构模型。 图1-4的模型中存在5个节点和4对父子联系，学校和系之间为一对多联系，学校都有若干个系；同样学校和处室、系和教研室、系和班级之间也都是一对多联系。 层次模型优点缺点： （1）简单：层次结构各层之间的联系逻辑上简单 （2）共享：因为所有数据都保存在公共数据库里 （3）安全：第一个由DBMS提供和强制数据安全的数据库模型。 （4）独立性：提供数据独立性环境，降低编程难度，减少维护工作（5）完整性：给定双亲/子女联系，在双亲段和子女段之间链接。（6）高效率：对一对多联系的数据，层次模型是非常高效率的。 缺点： （1）实现复杂： （2）实现限制： （3）不够灵活： （4）缺乏结构独立性： 1.5.4 网状模型 网状模型的三个基本概念是记录型、数据项（或者字段）以及链接。 联系称为系（Set），一个系至少是由两个记录型组成。第一个记录型称为主记录（Owner Record），相当于层次模型的双亲。第二个记录型称为成员记录（Member Record），相当于层次模型的子女。主记录及其成员记录之间的联系用链接（Link）标识，并赋予系名用于检索和操纵数据。 网状模型与层次模型用树的分支表示访问路径，主记录和成员记录之间的链接表示网状模型的访问路径，一般用指针实现。 （1）只允许是一对多联系（包括一对一） （2）将实体抽象为一结点，联系抽象为一有向线段，拓扑图满足：一个以上的结点无双亲结点；结点可以有两个或以上的双亲结点。 网状模型与层次模型的不同点：前者从子女实体到其双亲实体的联系可以不唯一；而后者从子女实体到其双亲实体的联系是唯一的，即一个子女实体对应于一个双亲实体。例如：学生选课网状模型图1-6 网状模型优点缺点： （1）简单：与层次模型类似，网状模型也是简单和容易设计的。 （2）更容易的联系类型：处理一对多和多对多联系时更容易 （3）良好的数据访问：在一个系里能访问一个主记录和所有的成员（4）完整性：强制数据完整性，不允许无主记录成员。 （5）独立性：提供足够的数据独立性 （6）数据库标准：支持基于由DBTG提出和ANSI.SPARC标准。 不足： （1）系统复杂 （2）缺乏结构独立性 1.5.5 关系模型 关系模型是继层次和网状模型之后迅速发展的非常流行的数据模型。迄今为止，关系数据库系统一直是DBS的主导产品，且没有受到其它数据模型的挑战。 关系模型有着非常坚实的理论支持，建立在集合论、数理逻辑、关系理论等数学理论基础之上。关系模型结构简单，符合人们的逻辑思维方式，很容易被接受和使用。此外，关系模型还易于计算机实现，很容易从概念数据模型转换过来。 RDBMS不仅实现了层次和网状DBMS具有的基本功能，而且增加了许多新功能，这使得关系模型在实际应用中更容易理解和使用。 1．关系模型的定义 关系模型是简单的二维表格结构，概念模型中的每个实体和实体之间的联系都可以直接转换为对应的二维表格形式。每个二维表格称为一个关系。列标题称为关系的型（结构），而表体（内容）称为关系的值。关系中的每一行数据（记录）称为元组，每一列数据称为属性，列标题称为属性名。同一个关系中不允许出现重复元组和相同属性名的属性。列的取值范围称为该列的值域。 表1-4是一个二维表格（即：一个关系）。 关系的型为（工号，姓名，性别，年龄，职务）， 关系的值为表中6条记录。表中的每条记录称为一个元组，每一列称为一个属性；列的取值范围称为值域；例如：性别的值域为{男，女}。 工号 姓名 性别 年龄 职务 001 张三 男 40 正处 002 张四 男 60 副处 003 王五 男 32 正科 005 王四 男 33 科员 006 王三 男 43 科员 2．关系模型应用举例 例：表1-5、表1-6和图1-7的选课联系，对应的关系模型包含三个关系。其中学生关系和课程关系仍为表1-5和表1-6，选课联系对应的关系如表1-7所示，且给选课联系增加了成绩属性，其语义是某个学生选修某门课程所取得的分数。 学号 姓名 性别 专业 2010001 王平 女 经管 2010002 邱华 女 计算机 2010003 宁静 女 计算机 2010004 刘兵 男 电子 课程号 课程名 学分 C001 高等数学 6 C002 管理学