第二數(shù)據(jù)模型與概念模型演示文稿

第二數(shù)據(jù)模型與概念模型演示文稿當前1頁，總共65頁。優(yōu)選第二數(shù)據(jù)模型與概念模型當前2頁，總共65頁。人客觀事物類：事物相關性質集合實體實體集合及實體聯(lián)系相關屬性集合

存儲二進制數(shù)據(jù)集合結構加工轉換

數(shù)文件據(jù)記錄庫相關數(shù)據(jù)項集合加工轉換E-R模型DBMS的數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)世界信息世界現(xiàn)實世界認識選擇描述DBMS計算機世界95班張三、李四學生（學號、姓名、性別、成績）學號姓名性別成績95101李四男7895102王五女90當前3頁，總共65頁。信息的現(xiàn)實世界

信息的現(xiàn)實世界是指我們要管理的客觀存在的各種事物、事物之間的相互聯(lián)系及事物的發(fā)生、變化過程。當前4頁，總共65頁。信息世界

在信息世界中：實體的特征在頭腦中形成的知識稱為屬性；實體通過其屬性表示稱為實例；同類實例的集合稱為對象，對象即實體集中的實體用屬性表示得出的信息集合；實體集之間的聯(lián)系用對象聯(lián)系表示。當前5頁，總共65頁。

1)實體(Entity)

現(xiàn)實世界中存在的可以相互區(qū)分的事物或概念稱為實體。實體有個體和總體之分。個體如“張三”、李四"等?？傮w泛指個體組成的集合。當前6頁，總共65頁。

2)屬性(Attribute)

每個實體都有自己的特征，利用實體的特征可以區(qū)別不同的實體。當前7頁，總共65頁。

3)碼(Key)

唯一標識實體的屬性集稱為碼。當前8頁，總共65頁。

4)域(Domain)域是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的數(shù)值的集合。當前9頁，總共65頁。

5)實體型(EntityType)具有相同屬性的實體必然具有共同的特征和性質。當前10頁，總共65頁。

6)實體集(EntitySet)同一類型實體的集合稱為實體集。當前11頁，總共65頁。7)實體集及實體集間的聯(lián)系(Relation)

實體(型)內部的聯(lián)系和實體(型)之間的聯(lián)系。

實體內部的聯(lián)系是指組成實體的各屬性之間的聯(lián)系;實體之間的聯(lián)系是指不同實體集之間的聯(lián)系。當前12頁，總共65頁。

信息的計算機世界

1)數(shù)據(jù)項(Item)：對象屬性的數(shù)據(jù)表示。

學號姓名性別系別年齡籍貫900201李明男0122江蘇………………

學生登記表當前13頁，總共65頁。2)記錄(Record)：實例的數(shù)據(jù)表示。

3)文件(File)：對象的數(shù)據(jù)表示，同類記錄的集合。

4)數(shù)據(jù)模型(DataModel)：現(xiàn)實世界中的事物和相互聯(lián)系數(shù)據(jù)化的結果就是數(shù)據(jù)模型。當前14頁，總共65頁。信息的三種世界術語的對應關系表現(xiàn)實世界信息世界計算機世界實體實例記錄特征屬性數(shù)據(jù)項實體集對象數(shù)據(jù)或文件實體間的聯(lián)系對象間的聯(lián)系數(shù)據(jù)間的聯(lián)系概念模型數(shù)據(jù)模型當前15頁，總共65頁。信息的三種世界的轉換關系現(xiàn)實世界事物及聯(lián)系信息世界概念(信息)模型計算機世界數(shù)據(jù)模型系統(tǒng)分析信息化數(shù)據(jù)庫分析數(shù)據(jù)化當前16頁，總共65頁。2.2概念模型及表示2.2.1概念模型的基本概念概念模型涉及的基本概念實體聯(lián)系的類型1)兩個實體集之間的聯(lián)系

一對一聯(lián)系(1:1):設有兩個實體集A和B，對于A中的每一個實體，B中至多有一個實體與之聯(lián)系；反之亦然。當前17頁，總共65頁。經理企業(yè)姓名年齡性別管理編號名稱地點（a）經理與企業(yè)一對一關系11當前18頁，總共65頁。

一對多聯(lián)系(1:N):設有兩個實體集A和B，對于A的每一個實體，B中有一個或多個實體與之聯(lián)系；而對于B的每一個實體，A中至多有一個實體與之聯(lián)系。當前19頁，總共65頁。（b）倉庫與產品一對多關系1N倉庫產品庫號地點面積存放貨號品名價格數(shù)量當前20頁，總共65頁。

多對多聯(lián)系(M:N):設有兩個實體集A和B，對于A的每一個實體，B中有一個或多個實體與之聯(lián)系；反之亦然。當前21頁，總共65頁。（c）學生與課程多對多關系M學生課程學號姓名專業(yè)學習課程號課程名學時數(shù)數(shù)量N當前22頁，總共65頁。2)多實體集之間的多對多聯(lián)系多實體集之間的一對多聯(lián)系多實體集之間的多對多聯(lián)系實體集內部的聯(lián)系當前23頁，總共65頁。入庫訂貨驗收購進物資庫存供方單位合同結算付款1NNL1NMNMN實體

屬性

聯(lián)系

聯(lián)系方式供方單位單位號單位名地址聯(lián)系人郵編入庫1:N物資物資代碼名稱規(guī)格備注驗收1:N庫存入庫號日期貨位數(shù)量購進多對多合同合同號數(shù)量金額備注付款多對多結算結算編號用途金額經手人訂貨M:N:L圖2.5某企業(yè)物資入庫管理E-R圖M物資代碼單位號合同號數(shù)量單價當前24頁，總共65頁。包含實體集“圖書”和“作者”的E—R圖圖書作者寫作出版社類別頁數(shù)ISBN書名姓名出生地身份證號定稿時間價格實例1當前25頁，總共65頁。當前26頁，總共65頁。第一步，建立局部的E-R模型圖先分析模型中涉及到的實體再分析實體與實體間的聯(lián)系，并標注出聯(lián)系的類型分析實體及其聯(lián)系的屬性第二步，綜合局部的E-R模型圖，建立總的E-R模型圖先將具有相同實體的兩個E-R圖，以該相同實體為基準進行集成；若還有相同實體的E-R圖，則再次集成；若還有相同實體的E-R圖，則再次集成；這樣一直繼續(xù)下去，直到所有相同實體的局部E-R圖都被集成，便可得到全局E-R圖當前27頁，總共65頁。舉例1：分析學生和課程之間的E-R模型第一步，先找到模型中的實體學生課程學生課程選課mn第二步，實體與實體之間的聯(lián)系第三步，分析實體以及聯(lián)系的屬性學生（學號、姓名、系別、年級）課程（課程號、課程名、先修課、主講教師）選修（成績）第四步，完整的E-R模型如下：當前28頁，總共65頁。學生選修成績nm課程學號姓名系別年級課程名先修課主講老師課程號學生---課程的E-R模型圖當前29頁，總共65頁。舉例2：工廠管理系統(tǒng)的E-R模型設計這是一個工廠管理系統(tǒng)：考慮一個機械制造廠的工廠技術部門和工廠供應部門。技術部門關心的是產品性能參數(shù)、產品由哪些零件組成、零件的材料和耗用量等；工廠供應部門關心的是產品的價格、使用材料的價格和庫存量等。首先畫出技術部門和供應部門的E-R模型圖，再畫出系統(tǒng)總的E-R模型圖。當前30頁，總共65頁。技術部門的分E-R圖mn產品材料零件組成消耗mn當前31頁，總共65頁。材料mn產品使用供應部門的分E-R圖當前32頁，總共65頁。MN產品材料零件組成消耗MN材料mn產品使用當前33頁，總共65頁。課后思考題：

某企業(yè)集團有若干工廠，每個工廠生產多種產品，且每一種產品可以在多個工廠生產，每個工廠按照固定的計劃數(shù)量生產產品；每個工廠聘用多名職工，且每名職工只能在一個工廠工作，工廠聘用職工有聘期和工資。工廠的屬性有工廠編號、廠名、地址，產品的屬性有產品編號、產品名、規(guī)格，職工的屬性有職工號、姓名。根據(jù)上述語義畫出E-R圖，在E-R圖中需注明實體的屬性、聯(lián)系的類型。當前34頁，總共65頁。當前35頁，總共65頁。關系模式的轉換規(guī)則如果兩實體間是1:N聯(lián)系，就將“1”方的關鍵字納入“N”方實體對應的關系中作為外部關鍵字，同時把聯(lián)系的屬性也一并納入“N”方的關系中。如下圖所示，E-R圖對應的關系數(shù)據(jù)模型為：倉庫(倉庫號，地點，面積)產品(貨號，品名，規(guī)格，單價，倉庫號，庫存量)倉庫產品庫存?zhèn)}庫號地點面積貨號名稱規(guī)格庫存量單價1N當前36頁，總共65頁。

如果兩實體間是M：N聯(lián)系，需對聯(lián)系單獨建立一個關系，用來聯(lián)系雙方實體，該關系的屬性中至少要包括被它所聯(lián)系的雙方實體的關鍵字，如果聯(lián)系有屬性，也要歸入這個關系中。下圖表示“學生”與“課程”兩實體間是M：N聯(lián)系，根據(jù)上述轉變原則，對應的關系數(shù)據(jù)模型如下：學生（學號，姓名，性別，助學金）課程（課程號，課程名，學時數(shù)）選修（學號，課程號，成績）學生課程選修學號姓名性別課程號課程名學時數(shù)成績

M

N助學金當前37頁，總共65頁。課后思考題1：

某企業(yè)集團有若干工廠，每個工廠生產多種產品，且每一種產品可以在多個工廠生產，每個工廠按照固定的計劃數(shù)量生產產品；每個工廠聘用多名職工，且每名職工只能在一個工廠工作，工廠聘用職工有聘期和工資。工廠的屬性有工廠編號、廠名、地址，產品的屬性有產品編號、產品名、規(guī)格，職工的屬性有職工號、姓名。根據(jù)上述語義畫出E—R圖，在E—R圖中需注明實體的屬性、聯(lián)系的類型。當前38頁，總共65頁。課后思考題2：n零件轉化成幾個二維表？每個二維表的屬性由什么組成？裝配m當前39頁，總共65頁。2.3常見的數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中最常使用的數(shù)據(jù)模型是層次模型、網狀模型和關系模型。當前40頁，總共65頁。2.3.1數(shù)據(jù)模型概述數(shù)據(jù)模型的三要素

1)數(shù)據(jù)結構：所研究的對象類型的集合。包括與數(shù)據(jù)類型、內容、性質有關的對象；與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關的對象。

2)數(shù)據(jù)操作：對數(shù)據(jù)庫中各種數(shù)據(jù)對象允許執(zhí)行的操作集合。包括操作對象和有關的操作規(guī)則兩部分。

3)數(shù)據(jù)約束條件：一組數(shù)據(jù)完整性規(guī)則的集合當前41頁，總共65頁。2.3.2層次數(shù)據(jù)模型層次模型的數(shù)據(jù)結構

1)層次模型的定義滿足下面兩個條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型。有且只有一個結點沒有雙親結點，這個結點稱為根結點根以外的其它結點有且只有一個雙親結點當前42頁，總共65頁。

Ｒ1

根結點

Ｒ2

兄弟結點

Ｒ3

葉結點

Ｒ4

兄弟結點

Ｒ5

葉結點

葉結點當前43頁，總共65頁。2)層次模型的表示方法實體型：用記錄類型描述。每個結點表示一個記錄類型。屬性：用字段描述。每個記錄類型可包含若干個字段。聯(lián)系：用結點之間的連線表示記錄（類）型之間的一對多的聯(lián)系當前44頁，總共65頁。3)層次數(shù)據(jù)模型的特點結點的雙親是唯一的只能直接處理一對多的實體聯(lián)系每個記錄類型定義一個排序字段，也稱為碼字段任何記錄值只有按其路徑查看時，才能顯出它的全部意義沒有一個子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨立存在當前45頁，總共65頁。例如：29頁圖2-9所示當前46頁，總共65頁。層次數(shù)據(jù)模型中多對多聯(lián)系的表示方法將多對多聯(lián)系分解成一對多聯(lián)系分解方法冗余結點法虛擬結點法當前47頁，總共65頁。例如：學號姓名年齡課程號課程名學分選課MN當前48頁，總共65頁。用冗余結點法表示多對多聯(lián)系學號姓名年齡課程號課程名學分學號姓名年齡課程號課程名學分當前49頁，總共65頁。用虛擬結點法表示多對多聯(lián)系學號姓名年齡課程號課程名學分V.課程V.學生當前50頁，總共65頁。層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操作和完整性約束條件層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操作主要是數(shù)據(jù)的查詢、插入、刪除和修改。層次數(shù)據(jù)模型的完整性約束條件如下：無相應的雙親結點值就不能插入子女結點值如果刪除雙親結點值，則相應的子女結點值也被同時刪除更新操作時，應更新所有相應記錄，以保證數(shù)據(jù)的一致性當前51頁，總共65頁。層次數(shù)據(jù)模型的存儲結構

1)鄰接法按照層次樹前序遍歷的順序把所有記錄值依次鄰接存放，即通過物理空間的位置相鄰來實現(xiàn)層次順序

2)鏈接法用指引元來反映數(shù)據(jù)之間的層次聯(lián)系當前52頁，總共65頁。優(yōu)點層次數(shù)據(jù)模型簡單，對具有一對多的層次關系的部門描述自然、直觀，容易理解性能優(yōu)于關系模型，不低于網狀模型層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持缺點多對多聯(lián)系表示不自然對插入和刪除操作的限制多查詢子女結點必須通過雙親結點層次命令趨于程序化當前53頁，總共65頁。2.3.3網狀數(shù)據(jù)模型網狀模型的數(shù)據(jù)結構

1)網狀模型結構的基本特征

有一個以上的結點沒有雙親；結點可以有多于一個的雙親。

2)網狀模型的數(shù)據(jù)表示方法使用記錄和記錄值表示實體集和實體；每個結點表示一個記錄，每個記錄包含若干個字段。聯(lián)系(系)用結點間的有向線段表示。每個有向線段表示一個記錄間的一對多的聯(lián)系。當前54頁，總共65頁。R1R2R1R2R3R4R1R3R2

L1L2L1L2L1L2L3當前55頁，總共65頁。人樹種樹砍樹有兩個根結點有一個結點有兩個雙親結點之間的聯(lián)系有兩種學生宿舍

教研室

學生

系

教師當前56頁，總共65頁。2.3.4關系數(shù)據(jù)模型關系模型的數(shù)據(jù)結構

(1)關系模型中的主要術語

1)關系。一個關系對應通常所說的一張二維表。

2)元組。表中的一行稱為一個元組。

3)屬性。表中的一列稱為一個屬性。

4)主碼。表中的某個屬性或屬性組，可以惟一地確定一個元組，且屬性組中不含多余的屬性。

5)域。屬性的取值范圍稱為域。

6)分量。元組中的一個屬性值稱為分量。

7)關系模式。關系的型稱為關系模式，是對關系的描述。

(2)關系模型中的數(shù)據(jù)全部用關系表示當前57頁，總共65頁。2.3.5對象關系數(shù)據(jù)模型對象關系數(shù)據(jù)模型使用二維表表示數(shù)據(jù)，它包括關系表和對象表兩種。關系表屬于關系模型，關系的屬性對應于表的列，關系的元組對應于表的行，關系模型裝不支持方法。對象表屬于面向對象數(shù)據(jù)模型，支持面向對象的基本功能，對象的類抽象對應二維表，類的實例（對象）對應于表中的行，類的屬性對應于表的列，通過對象可調用方法。當前58頁，總共65頁。對象表的數(shù)據(jù)類型和表結構特點（1）對象表的屬性支持復合數(shù)據(jù)類型關系表強調屬性數(shù)據(jù)只能是不可分割的簡單數(shù)據(jù)項，復合數(shù)據(jù)是不允許出現(xiàn)