第2章数据模型与概念模型解答.ppt

第二章 数据模型与概念模型 导入案例： 现要开发高校图书管理系统，经过初步的需求调查，该系统要完成下面的功能： （1）读者注册 （2）读者借书 （3）读者还书 （4）图书查询 信息处理的三个领域 认识和处理的过程 信息模型并不依赖于具体的计算机系统，不是某一个DBMS所支持的数据模型，它是计算机内部数据的抽象表示，是概念模型，是以用户的观点进行收集整理； 概念模型经过抽象，转换成计算机上DBMS支持的数据模型。所以说，数据模型是现实世界的两级抽象的结果，是从计算机系统的观点考虑。 在数据处理中，数据加工经历了现实世界、信息世界和计算机世界三个不同的世界，经历了两级抽象和转换。 数据模型 数据模型应满足的要求： 能够比较真实的模拟现实世界； 容易为人理解； 便于在计算机上实现； 数据模型在数据库中的地位： 在数据库中用数据模型来抽象、表示、处理现实世界中的数据和信息。通俗讲，数据模型即是现实世界的模拟。 概念模型 2）多实体集之间的联系 （1）多实体集之间的一对一联系 （2）多实体集之间的一对多联系 逻辑数据模型 一、基本概念 在计算机世界中，常用的主要概念如下： 字段（Field）:对应于属性的数据称为字段，也称为数据项。字段的命名往往和属性名对应。 记录（Record）:对应于每个实体的数据称为记录。 文件（File）:对应于实体集的数据称为文件，即同类记录的集合。 如所有读者的记录组成了一个读者文件。 逻辑数据模型 二、 逻辑数据模型的组成 逻辑数据模型是数据模型的一种，是现实世界数据特征的抽象。逻辑数据模型通常由数据结构、数据操作和数据的约束条件三个要素组成。 1）. 数据结构 数据结构用于描述系统的静态特性。 数据结构是所研究的对象类型的集合，它是刻画一个逻辑数据模型性质最重要的方面。在数据库系统中，人们通常按照其数据结构的类型来命名逻辑数据模型。 数据结构有层次结构、网状结构和关系结构三种类型，按照这三种结构命名的逻辑数据模型分别称为层次模型、网状模型和关系模型。 2）. 数据操作 数据操作用于描述系统的动态特性。数据操作是对数据库中各种数据操作的集合，包括操作及相应的操作规则。 如数据的检索、插入、删除和修改等。 逻辑数据模型必须定义这些操作的确切含义、操作规则以及实现操作的语言。 3）. 数据的约束条件 数据的约束条件是一组完整性规则的集合。 完整性规则是给定的逻辑数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则，用以限定符合逻辑数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。 逻辑数据模型还应该提供定义完整性约束条件的机制，以反映具体应用所涉及的数据必须遵守的特定的语义约束条件。 例如，在学生数据库中，学生的年龄不得超过40岁，出生月份不能超过1-12等。 三种主要的逻辑数据模型 三种主要的逻辑数据模型 层次模型的一个基本特点是： 任何一个给定的记录值只有按照路径查看时，才能显出它的全部意义，没有一个子女记录值能够摆脱双亲记录值而独立存在；而且层次数据模型只能直接表示一对多（包括一对一）联系。 2） 层次模型中多对多联系的表示 冗余结点法 冗余结点分解法通过增加冗余结点的方法将多对多的联系转换成一对多的联系。 层次模型的存储结构 在层次数据库中 , 不但要存储数据 , 而且还要存储数据之间的层次联系。层次模型数据一般使用邻接存储法和链接存储法实现。 1）邻接法 按照层次树前序穿越的顺序把所有记录值依次邻接存 放，通过物理空间的位置相邻来体现层次顺序。 2）链接法 用指引元反映数据之间的层次联系，每个记录设两个 指引元，分别指向最左边子女和最近兄弟，也称为子女- 兄弟链接法。 3. 层次模型的优缺点 优点主要有： 结构清晰，结点间联系简单，只要知道每个结点的双亲结点，就可知道整个模型结构。现实世界中许多实体间的联系本来就呈现出一种很自然的层次关系， 如表示行政层次，家族关系很方便。 比较简单，只需很少几条命令就能操纵数据库，比较容易使用。 它提供了良好的数据完整性支持。 层次模型的缺点有： 不能直接表示两个以上的实体集间复杂的联系和实体集间的多对多联系