常用數(shù)據(jù)模型

1、v層次模型（層次模型（Hierarchical Model）v網(wǎng)狀模型（網(wǎng)狀模型（Network Model ）v關(guān)系模型（關(guān)系模型（Relational Model）v面向?qū)ο竽Ｐ停嫦驅(qū)ο竽Ｐ停∣bject-Oriented Model）v滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型 有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn) 根以外的其它結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)根以外的其它結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)v層次模型中的幾個(gè)術(shù)語層次模型中的幾個(gè)術(shù)語 根結(jié)點(diǎn)，雙親結(jié)點(diǎn)，兄弟結(jié)點(diǎn)，葉結(jié)點(diǎn)根結(jié)點(diǎn)，雙親結(jié)

2、點(diǎn)，兄弟結(jié)點(diǎn)，葉結(jié)點(diǎn)根結(jié)點(diǎn)根結(jié)點(diǎn)兄弟結(jié)點(diǎn)兄弟結(jié)點(diǎn) 葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)兄弟結(jié)點(diǎn)兄弟結(jié)點(diǎn) 葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)R2R1R3R4R5v實(shí)體型實(shí)體型 用記錄類型描述。用記錄類型描述。 每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類型每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)記錄類型v屬性屬性 用字段描述。每個(gè)記錄類型可包含若干個(gè)字用字段描述。每個(gè)記錄類型可包含若干個(gè)字段段v聯(lián)系聯(lián)系 用結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄（類）型之間的用結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄（類）型之間的一對(duì)多的聯(lián)系一對(duì)多的聯(lián)系v實(shí)例：教員實(shí)例：教員-學(xué)生數(shù)據(jù)模型（學(xué)生數(shù)據(jù)模型（P23）v層次模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束層次模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束 數(shù)據(jù)操縱：查詢，插入，刪除，修改數(shù)據(jù)操縱：查詢，插

3、入，刪除，修改 完整性約束條件：完整性約束條件：嚴(yán)格的完整性約束條件嚴(yán)格的完整性約束條件v層次模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)層次模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 鄰接法：前序穿線樹鄰接法：前序穿線樹 鏈接法：用指針表示層次關(guān)系鏈接法：用指針表示層次關(guān)系(子女兄弟鏈子女兄弟鏈接法，層次序列鏈接法接法，層次序列鏈接法)v優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 層次數(shù)據(jù)模型簡單，對(duì)具有一對(duì)多的層次關(guān)層次數(shù)據(jù)模型簡單，對(duì)具有一對(duì)多的層次關(guān)系的部門描述自然、直觀，容易理解系的部門描述自然、直觀，容易理解 性能優(yōu)于關(guān)系模型，不低于網(wǎng)狀模型性能優(yōu)于關(guān)系模型，不低于網(wǎng)狀模型 層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持v缺點(diǎn)缺點(diǎn) 多對(duì)多聯(lián)系表示不自

4、然多對(duì)多聯(lián)系表示不自然 對(duì)插入和刪除操作的限制多對(duì)插入和刪除操作的限制多 查詢子女結(jié)點(diǎn)必須通過雙親結(jié)點(diǎn)查詢子女結(jié)點(diǎn)必須通過雙親結(jié)點(diǎn) 層次命令趨于程序化層次命令趨于程序化vIMS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 第一個(gè)大型商用第一個(gè)大型商用DBMS 1968年推出年推出 IBM公司研制公司研制vNetwork Model條件條件 允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親 一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親結(jié)點(diǎn)一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親結(jié)點(diǎn) 注：一般，處理：的實(shí)體聯(lián)系。注：一般，處理：的實(shí)體聯(lián)系。學(xué)生課程選課學(xué)號(hào)姓名系別課程號(hào)課程名學(xué)分學(xué)號(hào)課程號(hào)成績S_SCC_SC學(xué)生選課課程的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫模式學(xué)生

5、選課課程的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫模式v數(shù)據(jù)操縱與完整性約束：數(shù)據(jù)操縱與完整性約束： 數(shù)據(jù)操縱：查詢，插入，刪除，修改。數(shù)據(jù)操縱：查詢，插入，刪除，修改。 完整性約束條件：支持一定的完整性約束條完整性約束條件：支持一定的完整性約束條件。（支持記錄碼；支持雙親與子女間的一件。（支持記錄碼；支持雙親與子女間的一對(duì)多聯(lián)系；插入，刪除時(shí)有一定的約束條件）對(duì)多聯(lián)系；插入，刪除時(shí)有一定的約束條件）v存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)： 鏈接法：用指針表示層次關(guān)系。（單鏈，雙鏈接法：用指針表示層次關(guān)系。（單鏈，雙鏈，環(huán)鏈等）鏈，環(huán)鏈等）v描述更加直接描述更加直接v存取效率高存取效率高v結(jié)構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)復(fù)雜vDDL、DML復(fù)雜，用戶不易使用復(fù)雜

6、，用戶不易使用vDBTG系統(tǒng)，亦稱系統(tǒng)，亦稱CODASYL系統(tǒng)系統(tǒng) 由由DBTG提出的一個(gè)系統(tǒng)方案提出的一個(gè)系統(tǒng)方案 奠定了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、方法和技術(shù)奠定了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念、方法和技術(shù) 70年代推出年代推出v實(shí)際系統(tǒng)實(shí)際系統(tǒng) Cullinet Software Inc.公司的公司的 IDMS Univac公司的公司的 DMS1100 Honeywell公司的公司的IDS/2 HP公司的公司的IMAGEv1970年由美國年由美國IBM公司公司San Jose研究室研究室的研究員的研究員E.F.Codd提出提出v最重要的一種數(shù)據(jù)模型。也是目前主要采最重要的一種數(shù)據(jù)模型。也是目前主要采用的

7、數(shù)據(jù)模型用的數(shù)據(jù)模型v在用戶觀點(diǎn)下，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)在用戶觀點(diǎn)下，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成 關(guān)系關(guān)系 (Relation) ： 一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)一張表一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)一張表 元組元組 (Tuple) ：表中的一行表中的一行 屬性屬性 (Attribute)： 表中的一列，給每一列取一個(gè)名表中的一列，給每一列取一個(gè)名稱即屬性名稱即屬性名 主碼主碼(Key)：表中可唯一確定一個(gè)元組的某個(gè)屬性組。表中可唯一確定一個(gè)元組的某個(gè)屬性組。 域域(Domain)：屬性的取值范圍屬性的取值范圍 分量分量(Component)：元組中的一個(gè)屬性值元組中的一

8、個(gè)屬性值 關(guān)系模式關(guān)系模式 (Relation Schema)：對(duì)關(guān)系的描述對(duì)關(guān)系的描述學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) 姓姓 名名 年年 齡齡 性性 別別 系系 名名 年年 級(jí)級(jí)v實(shí)體型：實(shí)體型：直接用關(guān)系（表）表示直接用關(guān)系（表）表示v屬性：屬性：用屬性名表示用屬性名表示v一對(duì)一聯(lián)系：一對(duì)一聯(lián)系：隱含在實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系中隱含在實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系中v一對(duì)多聯(lián)系：一對(duì)多聯(lián)系：隱含在實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系中隱含在實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系中v多對(duì)多聯(lián)系：多對(duì)多聯(lián)系：直接用關(guān)系表示直接用關(guān)系表示學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系號(hào)，年級(jí)）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)分）選修（學(xué)號(hào)，

9、課程號(hào)，成績）選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績）v關(guān)系必須是規(guī)范化的，滿足一定的規(guī)范條件關(guān)系必須是規(guī)范化的，滿足一定的規(guī)范條件 最基本的規(guī)范條件：關(guān)系的每一個(gè)分量必須是一個(gè)最基本的規(guī)范條件：關(guān)系的每一個(gè)分量必須是一個(gè)不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)工工 資資扣扣 除除職職 工工號(hào)號(hào)姓姓名名職職稱稱基基 本本工工 齡齡職職 務(wù)務(wù)房房 租租水水 電電實(shí)實(shí)發(fā)發(fā)8 86 60 05 51 1陳陳 平平講講 師師1 10 05 59 9 5 51 15 56 61 12 21 11 15 5 5 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .是關(guān)系數(shù)

10、據(jù)是關(guān)系數(shù)據(jù)模型嗎？模型嗎？v數(shù)據(jù)操縱與完整性約束數(shù)據(jù)操縱與完整性約束 數(shù)據(jù)操縱：集合操作，操作對(duì)象和操作結(jié)果數(shù)據(jù)操縱：集合操作，操作對(duì)象和操作結(jié)果都是關(guān)系都是關(guān)系 完整性約束條件：包括實(shí)體完整性，參照完完整性約束條件：包括實(shí)體完整性，參照完整性和用戶定義的完整性整性和用戶定義的完整性v存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 文件存儲(chǔ)方式：由于實(shí)體間聯(lián)系用表表示，文件存儲(chǔ)方式：由于實(shí)體間聯(lián)系用表表示，而表則以文件形式存儲(chǔ)而表則以文件形式存儲(chǔ)v優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上；建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上； 概念單一；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、清晰，用戶易懂易用概念單一；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、清晰，用戶易懂易用 存取路徑對(duì)用戶透明，具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性、安存取路徑對(duì)用戶透明，具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性、安全保密性，簡化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫開發(fā)建立全保密性，簡化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫開發(fā)建立的工作的工作v缺點(diǎn)缺點(diǎn) 存取路徑對(duì)用戶透明導(dǎo)致查詢效率往往不如非關(guān)