双亲结点在层次模型中.PPT

1.3　数据模型 1.3.1　数据模型的组成及其分类 1.3.2　概念模型 1.3.3　逻辑模型 1.3.1　数据模型的组成及其分类 1．数据模型的组成 （1）数据结构 数据结构或数据组织结构，是指数据对象的集合，它描述数据对象的类型、内容、属性，以及数据对象之间的联系，也即描述了数据库的静态特性，是数据模型中最基础的部分。不同的数据模型采用不同的数据结构。 （2）数据操作数据操作是指对数据库的数据允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则，描述了数据库的动态特性。数据库主要由检索（即查询）和更新（含插入、删除和修改）两类操作。数据模型应对其详细定义，包括这些操作的确切含义、操作符号、操作规则及其实现语言。 （3）数据的完整性约束 数据的完整性约束是数据完整性规则的集合，它是对数据以及数据之间关系的制约和依存关系规则，用以保证数据的完整性和一致性。数据模型应反映和规定其必须遵守的完整性约束条件。 1.3.1　数据模型的组成及其分类 2．数据模型分类 数据模型按应用层次不同可分为两类：一类是概念数据模型，也称概念模型或信息模型，也有文献称为基于对象的逻辑模型（Object-Based Logical Models）,另一类是逻辑数据模型，又称结构数据模型或逻辑模型，也有文献称为基于记录的逻辑模型（Record-Based Logical Models）。 1．3．2 概念模型 概念模型是一种面向客观世界、面向用户的模型，是一种独立于计算机系统的数据模型，完全不涉及数据在计算机中的表示，只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构，即按用户的观点对数据和信息建模，用于数据库的逻辑设计。 概念模型的表示方法较多，其中最常用的是P.P.S.Chen于1976年提出的实体-联系方法（Entity-Relationship Approach）。该方法用E-R图来描述现实世界的概念模型，E-R方法也称为E-R模型。 1．3．2 概念模型 1．E-R图的基本成份及其表示 E-R图的基本成份实体、属性和联系已在上一节介绍，这里仅介绍其表示方法。 （1）实体型：用矩形表示，矩形框内标明实体名。 （2）属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体相连。 （3）联系：用菱形表示，菱形框内标出联系名，并用无向边与有关实体相连，同时在无向边旁标上联系的类型，即1:1或1: N或M:N。 1．3．2 概念模型 2．E-R图的设计过程 E-R图的设计一般先设计局部E-R图，然后将局部E-R图综合成系统的总体E-R图，并且进行优化。 1．3．3 逻辑模型 1.层次模型 （1）层次模型的概念与特点如果用结点表示记录型，记录型之间的联系用边来表示，则由结点和边组成的树型层次结构称为层次模型（Hierarchical Model）。 层次模型有如下特点：①每棵树有且仅有一个结点无双亲，该结点称为树的根(Root)结点。②其它记录型有且只有一个父结点（双亲结点）。在层次模型中，结点之间的层次关系表示相连接的两个实体之间1：N的联系。在树结构中，无子女的结点称为叶（Leaf）结点；除叶结点外，任何一个结点可有任意个子女结点；同一个双亲的子女结点称为兄弟结点。而且在层次模型中，必须按照从根开始的某条路径提出询问，否则就不能直接回答。 1．3．3 逻辑模型 （2）层次模型的优缺点 层次模型的优点有： ①结构简单，层次分明，便于在计算机内实现。②从根结点到树中任一结点均存在一条唯一的层次路径，为有效的进行数据操作提供了条件。③由于除根结点外，所有结点均有且仅有一个双亲，所以实体集之间的联系可用双亲结点唯一地表示。④提供了良好的完整性支持。 层次模型的不足之处是： ①缺乏直接表达现实世界中非层次结构的复杂联系，如多对多联系只能通过引入冗余数据或引入虚拟纪录的方法来解决。②对插入或删除操作有较多限制。③查询子女结点必须通过双亲结点。 1．3．3 逻辑模型 2.网状模型 （1）网状模型的概念与特点网状模型（Network Model）是用有向图结构表示记录型与记录型之间联系的数据模型。在有向图中，结点是记录型，箭头表示从箭尾的记录型到箭头的记录型之间的联系是1：N。 网状模型的特点是：①允许一个以上的结点无双亲。②允许结点有多个双亲。③允许两个结点间有两种或多种联系。项目、零件和供应商所组成的E-R图及其相应的网状模型分别如图1.14及图1.15所示。E-R图中的实体类型和联系类型都转换成网状模型中的记录类型，每个M:N联系用两个1:N联系实现。 1．3．3 逻辑模型 2）网状模型的优缺点 网状模型的优点有： ①能够更直接地描述现实世界，如一个结点可以有多个双亲。②具有存取效率高等良好的特性。 网状模型的不足之处： ①数据结构较复杂，而且