数据库原理第二章数据库系统结构.pptVIP

数据库原理 本章内容概要 数据模型 概念设计中的数据描述 数据模型的定义及组成结构（三要素） 实体联系模型 结构数据模型 数据库系统结构 数据库系统的三级模式结构 数据库的二级影响功能与数据独立性 DBMS的工作过程 2.1 数据模型 数据模型 数据模型中的数据描述，组成的基本要素. 数据库的数据模型 数据模型——数据模型是对客观事物及其联系的数据描述，即实体模型的数据化，是数据在数据库中排列、组织所遵循的规则，以及对数据所能进行操作的总体。 简单地说，数据模型是实体和实体之间联系的模型。具体地，数据库数据结构、数据库操作集合和完整性规则集合组成数据库的数据模型。 数据模型分为三类：面向记录的传统数据模型、注重描述数据及其之间语义的语义数据模型和面向对象的数据模型。 （一）传统数据模型 传统数据模型在20世纪六七十年代就发展起来了。主要有网络、层次和关系三种。 层次模型 是一种树状结构的实体与实体之间联系的数据模型，特点：有且仅有一个根节点，其他节点向下可与若干节点联系，但向上只能与唯一的一个节点相联系 网络模型 是一种网络结构，数据（实体）之间为网状形式。特点：至少有一个以上的节点无父节点，至少有一个节点的父节点多于1个，任何2个节点之间可有2种以上的联系。 层次模型的特点 特点： 是一个自顶向下的有向树结构，记录为结点。 仅有一个根结点，下一层为从属结点，每个从属结点还可以有从属结点，上一层为父，下一层为子。 每个父结点可有任意多个子结点。 每个子结点仅有一个父结点。 网状模型的特点 特点： 是一个无向图。 每个子结点可以有多个父结点。 允许有多个无父结点。 关系模型 以数学理论为基础而构造的数学模型，把实体与实体之间的联系用二维表表示，并称为关系或表。一般地，具有如下性质的二维表能够称为关系： 每一列中的数据必须具有相同的名字和类型； 表中行和列的顺序可以任意； 表中各行相异，不允许有重复的行； 表中的数据项是不可再分的最小的数据项。 若表中的一或多个字段在各个记录中的值是唯一的，则这些字段可指定为“主键”，用来标识表的行（记录）。 关系模型的特点 特点： 关系模型的数据结构是二维表。 关系模型是关系模式的集合。 关系模式相当于表结构。 表（关系）、行（元组）、列（属性）。 （二）语义数据模型 语义数据模型发展的最初动机是克服传统数据模型偏重数据结构的缺陷，提供不受具体的实现结构限制、更多面向用户的模型。语义模型提供一种“自然”的机制来说明数据库的设计，同时更准确地表示实体（数据）和实体之间的关系。 语义数据模型提供了强有力的抽象构造机制，如概括和聚合。概括允许把相似对象形成组，集中到一个更普遍的组对象上。聚合允许从对象的性质或属性中抽象出实体，如一个聚合对象地址由街道、城市、州、国家和邮编组成。 语义数据模型的典型是关系-实体模型（E-R）。 （三）面向对象的数据模型 它起源于面向对象的程序设计语言。对象是客观世界实体的抽象描述，由信息和对数据的操作组合而成；类是对多个相似对象共同特性的描述；消息是对象之间通信的手段，用来表示对象的操作；方法是对象接收到消息后应采取的动作序列的描述；实例是由一特定类描述的具体对象。 面向对象数据模型吸收了语义数据模型中概括和聚合的概念，以及传统数据库管理中的共享、并发、查询语言等概念，形成了面向对象的数据模型，提供了表示复杂对象的能力，可以在任意层次上嵌套各种类型的数据结构。 数据模型的特性及分类 数据模型的特性 数据组织结构：数据对象类型的集合 数据操作：数据操作的集合 数据的完整性约束：数据完整性规则的集合 数据模型的分类 基于记录的逻辑模型：层次、网状、关系 基于对象的逻辑模型：ER、FD、OO 信息世界中的基本概念 实体：实体是指客观存在并可以相互区别的事物。 属性：属性是指实体所具有的某一特性。 码：码是指唯一标识实体的属性集。 域：域是指属性的取值范围，具有相同的数据类型的数据集合。 实体型：具有相同属性的实体必然具有共同的特征和性质。 实体集：实体集是指同型实体的集合。 联系：在现实世界中，事物内部以及事物之间是有关联的。 两个实体型之间的联系有以下三种： 一对一联系；一对多联系；多对多联系。 两个实体型之间的三类联系可以用如下图所示来表示。 数据模型的定义 数据模型是对现实世界的抽象 能表示实体类型和实体间联系的模型称为数据模型 数据模型 模型是现实世界特征的模拟和抽象。数据模型也是一种模型，它能实现对现实世界数据特征的抽象。 数据模型应满足三方面的要求：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。 根据模型应用的不同目的，分为两类。 一类模型是概念模型，也称信息模