第2章数据库系统结构_8046_1052_20090310163230课件.ppt

社会科学和艺术领域创造型人士创造力特征和实现机制的研究 第二章 数据库系统结构 1、数据描述 2、数据模型 3、数据库的体系结构 4、数据库管理系统 5、数据库系统 2.1数据描述 概念设计中的数据描述 逻辑设计中的数据描述 存储介质层次及数据描述 数据联系的描述 2.1.1 概念设计中的数据描述 (1)实体--即客观存在可以相互区别的事物 (2)实体集--同类实体的集合 (3)属性--实体的特性 (4)实体标识符--唯一标识实体的属性或属性集 2.1.2 逻辑设计中的数据描述 (1)字段--标记实体属性的命名单位称为字段或数据项 (2)记录--字段的有序集合 (3)文件--同一类记录的汇集 (4)键(关键码)--能唯一标识文件中每个记录的字段或字段集。这个概念与实体标识符的概念相对应。 2.1.3 存储介质层次及数据描述 物理存储介质层次：高速缓存、主存储器、快擦写存储器、磁盘存储器、光存储器、磁带 物理描述用到的术语有：位、字节、字、块、桶、卷 2.1.4 数据联系的描述 1：1联系：如果实体集E1中的每个实体最多只能和实体集E2中的一个实体有联系，反之亦然，那么实体集E1对E2的联系称为“一对一联系”，记为“1：1”。 1：N联系：如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个（零个或多个）实体有联系，而E2中每个实体至多和E1中的一个实体有联系，那么E1对E2的联系是“一对多联系”，记为“1：N”。 M：N联系：如果实体集E1中每个实体与实体集E2中任意个（零个或多个）实体有联系，反之亦然，那么E1对E2的联系是“多对多联系”，记为“M：N”。 第二章 数据库系统结构 1、数据描述 2、数据模型 3、数据库的体系结构 4、数据库管理系统 5、数据库系统 2.2 数据模型 数据模型的概念 实体联系模型 层次模型 网状模型 关系模型 面向对象模型 2.2.1 数据模型的概念 模型是对现实世界的抽象。在数据库技术中，用模型的概念描述数据库的结构与语义，对现实进行抽象。 所谓数据模型（Data Model），就是能表示实体类型及实体间联系的模型。分为“概念数据模型”和“逻辑数据模型”。前者包括“实体联系模型”,后者包括层次型、网状型、关系型、面向对象型等。 2.2.1 数据模型的概念 “逻辑数据模型”直接与数据库管理系统（DBMS）相关，一般又称为“结构数据模型”，它们有严格的形式化定义，以便于在计算机中实现。 结构数据模型应包含数据结构、数据操作和数据完整性约束三个部分： （1）数据结构是指对实体类型和实体间联系的表达和实现； （2）数据操作是指对数据库的检索和更新两类操作； （3）数据完整性约束给出数据及其联系应具有的制约和依赖规则。 2.2.2 实体联系模型 该模型直接从现实世界抽象出实体类型和实体之间的联系，然后用实体联系图（ER图）表示数据模型，该方法称为ER方法。 ER模型只能说明实体间语义的联系；在数据库设计时，往往先设计ER模型，然后再将其转化为计算机能够实现的数据模型，如关系模型。 E-R图 实体型 用矩形表示，矩形框内写明实体名。 E-R图(续) 属性 用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来 E-R图(续) 联系 联系本身：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1、1:n或m:n） 联系的属性：联系本身也是一种实体型，也可以有属性。如果一个联系具有属性，则这些属性也要用无向边与该联系连接起来 联系的表示方法 联系的表示方法(续) 联系的表示方法示例 联系的表示方法示例(续) 联系属性的表示方法 2.2.3 层次模型 层次模型：用树型结构表示实体及实体间联系的数据模型。 只能表示1：N的联系；数据查询和更新操作很复杂，不利于程序编写。 1968年，IBM的IMS系统就是层次模型系统。 2.2.4 网状模型 网状模型：用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型。 能实现M：N联系，但数据结构复杂，编程复杂。 DBTG报告中的数据模型就是网状模型。 2.2.5 关系模型 关系模型：是由若干个关系模式组成的集合， 其主要特征是用二维表格结构表达实体集，用外鍵表示实体间联系。 每个关系实际上是一张二维表格 基本的数据结构是表格，记录之间的联系通过“键”来体现 数据库操作简单，便于编程 目前流行的数据库管理系统产品中大多数都是关系模型 2.2.4 面向对象模型 面向对象模型:通过对象和类的概念来建立的数据库模型，是面向对象技术与数据库技术结合的产物。 能完整地描述现实世界，表达能力强 模型相对复杂，普及程度不如关系型数