《数据模型与概念模型》课件.ppt

* 第2章 数据模型与概念模型 ● 2.1 信息的三种世界及其描述 ● 2.2 概念模型及其表示 ● 2.2.1 概念模型的基本概念 ● 2.2.2 概念模型的表示方法 ● 2.3 常见的三种数据模型 ● 2.3.1 数据模型概述 ● 2.3.2 层次模型及特点 ● 2.3.3 网状模型及特点 ● 2.3.4 关系模型概述 数据模型的定义 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和语义，对现实世界进行抽象。将表示实体类型及实体间联系的模型称为“数据模型”。 目前广泛使用的数据模型可分为两种类型：一种是独立于计算机系统的数据模型，它完全不涉及信息在计算机中的表示，只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构，这类模型称为“概念数据模型”。它强调其语义表达能力，概念应该简单、清晰、易于用户理解，是现实世界的第一层抽象，是用户与数据库设计人员之间进行交流的工具。 另一类是直接面向数据库的逻辑结构的，它是现实世界的第二层抽象。这类模型涉及到计算机系统和数据库管理系统，又称为“基本数据模型”或“结构数据模型”。这类模型有严格的形式化定义，以便于在计算机系统中实现。 ● 2.1 信息的三种世界及其描述 1. 信息的现实世界 信息的现实世界是指我们要管理的客观存在的各种事物、事物之间的相互联系及事物的发生、变化过程 。即存在于人们头脑之外的客观世界。 1) 实体(Entity)：现实世界中存在的可以相互区分的事物或概念称为实体。 2) 实体的特征(Entity Characteristic)：每个实体都有自己的特征，利用实体的特征可以区别不同的实体。 3) 实体集(Entity Set)及实体集间的联系(Relation)：具有相同特征或能用同样特征描述的实体的集合称为实体集。 2. 信息世界 信息世界是现实世界在人们头脑中的反映，人们把它用文字和符号记载下来。 在信息世界中： 实体的特征在头脑中形成的知识称为属性；实体通过其属性表示称为实例；同类实例的集合称为对象，对象即实体集中的实体用属性表示得出的信息集合；实体集之间的联系用对象联系表示。 信息世界通过概念模型（也称信息模型）、过程模型和状态模型反映现实世界，它要求对现实世界中的事物、事物间的联系和事物的变化情况准确、如实、全面地表示。 概念模型通过E-R图中的对象、属性和联系对现实世界的事物及关系给出静态描述。 过程模型通过信息流程图和数据字典描述事物的处理方法和信息加工过程。 状态模型通过事物状态转换图对事物给出动态描述。 数据库主要是根据概念模型设计的，而数据的处理方法主要根据过程模型设计的，状态模型对数据库的系统功能设计有重要的参考价值。 3. 信息的计算机世界 数据项(Item)：（也叫字段） 数据项是对象属性的数据表示。数据项有型和值之分。 2) 记录(Record)： 记录是实例的数据表示，是数据项的有序集合。记录有型和值之分。 3) 文件(File)：文件是对象的数据表示，是同类记录的集合。即一个文件中的记录类型应是一样的。 4) 数据模型（Data Model）：现实世界中的事物和相互联系数据化的结果就是数据模型。 信息世界中的信息，经过数字化处理形式形成计算机能够处理的数据，就进入了计算机世界。即信息世界的信息在计算机世界中以数据形式存储。计算机世界也叫机器世界或数据世界。 4. 现实世界、信息世界和计算机世界的关系 ● 2.2 概念模型及其表示 (1) 对象（Object）和实例（Instance） 对象也称为实体集。现实世界中，具有相同性质、服从相同规则的一类事物（概念）的抽象称为对象，对象是实体集信息化的结果。对象中的每一个具体的事物（实体）为该对象的实例。 ● 2.2.1 概念模型的基本概念 1. 概念模型涉及的基本概念 概念模型是对信息世界的管理对象、属性及联系等信息的描述形式。概念模型不依赖计算机及数据库管理系统，它是对现实世界的真实、全面的反映。 (2) 属性（Attribute） 属性为实体的某一方面特征的抽象表示。 (3) 码、主码（Primary Key）和次码(Secondary Key) 码也称关键字，它能够惟一标识一个实体。码可以是属性或属性组，如果码是属性组，则其中不能含有多余的属性。实体集中不能惟一标识实体属