數(shù)據(jù)管理中的數(shù)據(jù)模型

第三章數(shù)據(jù)管理中的數(shù)據(jù)模型3.1數(shù)據(jù)模型的基本概念3.2數(shù)據(jù)模型的四個世界3.3概念世界與概念模型3.4信息世界與邏輯模型3.5計算機(jī)世界與物理模型本章小結(jié)3.1數(shù)據(jù)模型的基本概念數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)管理特征的抽象，是數(shù)據(jù)管理的核心;真實(shí)、易于理解、方便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模型包括三部分內(nèi)容數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的類型、性質(zhì)以及關(guān)系；數(shù)據(jù)操縱：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的操作類型與操作方式；數(shù)據(jù)約束：數(shù)據(jù)間的語法、語義聯(lián)系，它們間的制約與依存關(guān)系，數(shù)據(jù)動態(tài)變化的規(guī)則。3.1數(shù)據(jù)模型的基本概念數(shù)據(jù)模型按不同的應(yīng)用層次分成三種類型：概念數(shù)據(jù)模型（概念模型）：面向客觀世界、面向用戶，與DBMS及具體的計算機(jī)平臺無關(guān)；邏輯數(shù)據(jù)模型（邏輯模型）：面向數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，著重于在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一級實(shí)現(xiàn)。物理數(shù)據(jù)模型（物理模型）：面向數(shù)據(jù)庫物理表示，給出數(shù)據(jù)模型在計算機(jī)物理結(jié)構(gòu)的表示。3.2數(shù)據(jù)模型的四個世界現(xiàn)實(shí)世界概念化形式化計算機(jī)概念世界信息世界計算機(jī)世界物理化圖3.1四個世界的轉(zhuǎn)化示意圖用戶現(xiàn)實(shí)世界：用戶所關(guān)注的世界，是客觀世界中劃定邊界的一個部分環(huán)境；概念世界：是對現(xiàn)實(shí)世界的抽象，從紛繁的現(xiàn)實(shí)世界中抽取出能反映現(xiàn)實(shí)本質(zhì)的概念和基本關(guān)系，它與具體的數(shù)據(jù)庫和計算機(jī)平臺無關(guān)；信息世界：將概念世界中的概念和關(guān)系，以一定的形式映射到計算機(jī)世界中去；計算機(jī)世界：將信息世界中的模型在計算機(jī)物理結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)。3.3概念世界與概念模型1E-R模型又稱實(shí)體-聯(lián)系模型，它于1976年由PeterChen提出。3.3概念世界與概念模型（1）E-R模型的基本要素實(shí)體客觀存在并可相互區(qū)分的事物叫實(shí)體如學(xué)生張三、工人李四、計算機(jī)系、數(shù)據(jù)庫概論屬性實(shí)體所具有的某一特性。由屬性名、屬性型、屬性值組成一個實(shí)體可以由若干個屬性來刻畫例如，學(xué)生可由學(xué)號、姓名、年齡、系等組成聯(lián)系實(shí)體之間的相互關(guān)聯(lián)聯(lián)系也可以有屬性，如學(xué)生與課程之間有選課聯(lián)系，每個選課聯(lián)系都有一個成績作為其屬性

3.3概念世界與概念模型（2）E-R模型中聯(lián)系的分類兩個實(shí)體集間的聯(lián)系多個實(shí)體集間的聯(lián)系一個實(shí)體集內(nèi)部的聯(lián)系

兩個實(shí)體集之間的聯(lián)系又可分為：一對一的聯(lián)系（1：1）一對多或多對一的聯(lián)系（1：m或m：1）多對多的聯(lián)系（m：n）3.3概念世界與概念模型（3）E-R圖的表示方法實(shí)體集表示法屬性表示法聯(lián)系表示法學(xué)生課程學(xué)號姓名年齡選修學(xué)生課程選修姓名學(xué)號年齡課程名課程號學(xué)分成績用無向邊把實(shí)體與其屬性連接起來將參與聯(lián)系的實(shí)體用線段連接mn聯(lián)系的數(shù)量圖3.2學(xué)生學(xué)修課程E-R圖3.籮3概念淹世界桑與概犁念模做型多個拌實(shí)體吉集之?dāng)篱g的告聯(lián)系FPUFPU3.輕3概念亡世界熔與概窯念模秒型自反啦聯(lián)系employeemanage實(shí)體嘗集間消多種艙聯(lián)系teacherstudentef3.蝦3概念談世界要與概舍念模索型例：來在一綱個工岸廠物線資管途理系藝統(tǒng)中辯，有配職工般、倉窄庫、輪項目懲、零旬件、骨供應(yīng)辣商五塌個實(shí)飲體集壁以及舟供應(yīng)爸、庫忙存、膝領(lǐng)導(dǎo)你、工倉作四殲個關(guān)禁系組絲式成，蠢試畫本出E-喉R圖。3.兆3概念擔(dān)世界旗與概萍念模濃型供應(yīng)蔽商項目零件供應(yīng)供應(yīng)陡商號姓名地址項目肉號預(yù)算單價預(yù)算名稱規(guī)格倉庫職工庫存庫存港量工作領(lǐng)導(dǎo)倉庫焦號面積職工駱號姓名供應(yīng)允量mpnmn1n1n圖3.污3某工逝廠物冊資管戒理E-潮R圖3.興3概念獸世界員與概穗念模談型2面向茄對象薪模型（1）對蓮象的其組成對象宵標(biāo)識門符（OI拾D）能惟各一標(biāo)靜識對價象的益符號對象裝的靜辭態(tài)特炭性對對蒜象屬鉗性的話刻畫類似斥于E-批R模型秋中的酸屬性對象弟的動眉態(tài)特紐奉性對對猛象實(shí)美施的錘操作稱為際方法虛或操釘作3.溪3概念稼世界彩與概爸念模耽型（2）對證象的寨特點(diǎn)對象泛的封競裝性對象靠標(biāo)識司符的壩獨(dú)立兔性對象現(xiàn)屬性籠值的否多值協(xié)性3.泥3概念奴世界球與概希念模虧型（3）類與極類的福特性類將一粗組具撲有相遵同屬膜性、什方法變的對吧象集鏈合稱驚為類凈；類中槳的對衡象稱夏為實(shí)飼例。子類笑與超昏類子類超類普化特化搞（is占-a）3.古3概念席世界腐與概萬念模予型聚合堤與分筆解由簡凍單的恩對象麥組合葉成復(fù)盒雜的掙對象柿稱為褲類的揉聚合怒（is贈-p敘ar停t-杠of）反之怕，為魔類的青分解3.稱3概念奔世界累與概灶念模揪型面向堂對象縫模型以類飲為處您理單謹(jǐn)位，冒以類潤間的罷繼承閃、聚銜合為那關(guān)聯(lián)罰所構(gòu)雄成的我模型喝稱為路面向斜對象緞模型隔。面向孤對象挺模型認(rèn)能描背述復(fù)訴雜的骨現(xiàn)實(shí)縫世界丈。3.郊4信息培世界苗與邏櫻輯模便型1概述層次伶模型網(wǎng)狀鉆模型關(guān)系當(dāng)模型面向波對象英模型對象-關(guān)系性模型3.泥4信息畝世界撞與邏櫻輯模象型關(guān)系禿模型訪的思朗想是IB嗓M公司供的于19臨70年提材出的耳；關(guān)系勒模型虛由關(guān)劇系數(shù)絲式據(jù)結(jié)酒構(gòu)、唱關(guān)系罪操縱偷、數(shù)據(jù)據(jù)約傷束2關(guān)系釀模型3.鈔4信息早世界影與邏璃輯模幣型（1）關(guān)站系數(shù)衣?lián)Y(jié)芽構(gòu)用二濁維表稍來表咳示實(shí)朋體集:表框文架和軟表元舊組用二刻維表拿來表斤示實(shí)歇體集悠之間奏的聯(lián)滔系屬性元組907580成績01S0202S0101S01課程號學(xué)號男女男性別192221年齡D01李紅S02D02王偉S03D01張軍S01系號姓名學(xué)號分量3.叢4信息裝世界革與邏情輯模做型關(guān)系胃的一繁列稱搏為屬卻性關(guān)系李的一蘇行稱點(diǎn)為元奮組；屬性先的取碌值范港圍稱澇為域杠；屬性兵的個吵數(shù)稱狂為關(guān)嚷系的傳元；關(guān)系才框架關(guān)系晚名及社關(guān)系錫中的輸屬性繡構(gòu)成水了關(guān)趟系框杯架。設(shè)關(guān)學(xué)系名舊為R，其跑屬性帽為a1凳,a曾2,搭…,盡an礦,則該吧關(guān)系暈的框引架是R(暑a1擁,a攔2,哀…a歉n)3.抽4信息汽世界膊與邏膀輯模禿型關(guān)系鄉(xiāng)豐的性叮質(zhì)關(guān)系踩是一財個二典維表買，每界行對源應(yīng)一渴個元水組，葛每列城是一這個屬名性，蠟有一雜個屬勻性名輝，對怠應(yīng)一狼個域旁；列是糕同質(zhì)捉的，幕即列輛值來枕自同領(lǐng)一個幣域，賞不同秧列可伶以出己自同仰一個零域，鞏但列前名不經(jīng)同；關(guān)系術(shù)中每婚一個孫屬性輸是不?？煞执獾暮＃赐晁芯τ蚨嫉问窃渥訑?shù)京據(jù)的斑集合械；3.牛4信息昏世界怖與邏謊輯模優(yōu)型關(guān)系苦的性俘質(zhì)關(guān)系畜中任敘兩個倡元組轟不能親完全晶相同籌；每個嘗關(guān)系情都有掉關(guān)鍵慘字唯侍一標(biāo)南識各削個元閉組；關(guān)系針中行急的排昌列順牽序、宮列的憑排列匪順序蛋是無斧關(guān)緊回要的3.流4信息對世界籠與邏英輯模瘋型鍵(K絲式ey比)：標(biāo)搜識元盲組，耍建立共元組夸間聯(lián)襲系關(guān)系節(jié)中凡利能惟政一標(biāo)閱識元曬組的局屬性仍集稱裙為該燙關(guān)系漿的鍵；關(guān)系鬧中可疤能有酬若干臨個鍵京，它辟們稱繪為候選慣鍵；假設(shè)棄學(xué)生剩的姓犧名不赴能重租復(fù)，直這時強(qiáng)學(xué)生檢的學(xué)纏號和倡姓名懂都可軌以標(biāo)鐵識一防個學(xué)獻(xiàn)生，鏟學(xué)號銜和姓漢名都臉是候衰選健3.膠4信息飛世界異與邏蹦輯模喜型鍵(K直ey資)從所污有候瞧選鍵恢中選贈定一款個用碰來區(qū)凝別同祥一關(guān)蹄系中島的不它同元當(dāng)組，傘稱作主鍵；關(guān)系妥一定囑有主使鍵一個師實(shí)體鑼集中盾任意描兩個尤實(shí)體遲在主坡鍵上牲的取豈值不尼能相自同如學(xué)它號是飾學(xué)生壇實(shí)體會的主店鍵外鍵筋：若濤關(guān)系A(chǔ)中的蹈某屬隊性集尸是關(guān)啦系B的鍵棍，則礙稱該凡屬性眨集是A的外燙鍵。3.蔥4信息武世界獎與邏籍輯模晴型（2）關(guān)句系操夫縱數(shù)據(jù)疼查詢數(shù)據(jù)充刪除數(shù)據(jù)交插入數(shù)據(jù)撫修改空值身處理3.興4信息績世界桶與邏檢輯模小型（3）關(guān)裁系中劫的數(shù)特?fù)?jù)約掩束實(shí)體延完整凱性約愿束關(guān)鍵飲字必賽須唯筒一，摔其屬五性值佛不能漿為NU捷LL參照傳完整疑性約銷束外關(guān)笨鍵字閉必須區(qū)取自劫參照瓣關(guān)系喂的參晚照屬口性值負(fù)，但如可以供為NU勸LL用戶鵲自定絹義完革整性鍛約束學(xué)生凱的年移齡在15毛-3簡0之間3.禽4信息猶世界猜與邏某輯模膏型3面向脅對象吃邏輯泊模型冤和對骨象關(guān)舒系模型型面向篇對象勺邏輯伸模型對象伏關(guān)系辨模型擴(kuò)充虜?shù)臄?shù)忽據(jù)類貪型和誤復(fù)雜仿的數(shù)覆據(jù)類墊型繼承引用列：聚啄合的推一種兩具體賽表示甲。表決示表縱的屬由性類姨型。3.位5計算電機(jī)世鉆界與御物理橡模型圖3.美6數(shù)據(jù)茂庫物煎理模輔型的拼三個魚層次3.刃5計算馳機(jī)世兄界與風(fēng)物理詢模型1數(shù)據(jù)晴庫的姿物理沙存儲除介質(zhì)主存找儲器共作那區(qū)緩沖至區(qū)磁盤細(xì)存儲暴器磁帶蓋存儲戰(zhàn)器3.篇5計算仍機(jī)世杏界與壺物理庭模型2文件說系統(tǒng)文件最系統(tǒng)帝的組脈成項記錄文件文件尼的操麥作打開沃文件關(guān)閉莊文件讀記敬錄寫記遞錄刪除舊記錄3.簽5計算電機(jī)世傍界與拆物理紫模型3數(shù)據(jù)限庫的關(guān)物理鼠結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)灶庫的善數(shù)據(jù)役分類數(shù)據(jù)呈主體數(shù)據(jù)蟲字典數(shù)據(jù)瞧間聯(lián)秋系的秧信息數(shù)據(jù)古存取忘路徑餐信息與數(shù)各據(jù)主議體有冬關(guān)的刑其他努信息數(shù)據(jù)答庫存聰儲空位間組紐奉織3.旁5計算雁機(jī)世圖界與護(hù)物理涉模型圖3.詢7數(shù)據(jù)幟存儲鉆空間萬邏輯縣結(jié)構(gòu)中圖本章善小結(jié)現(xiàn)實(shí)貢世界概念品化形式從化概念根世界信息辣世界計算余機(jī)世鞏界物理顯化概念憐模型監(jiān)｛E-惕R模型、面史向?qū)竽３鹦停壿嫳灸Ｐ拖ΓP(guān)系討模型、對扁象-關(guān)系宜模型用｝物理笨模型對象史的特射點(diǎn)對象周的封倒裝性對象翠的屬悔性與畫方法惰是封招裝在瘋一起覺的外界考不能短直接遭訪問供對象啟的屬敢性，衫須通訊過方經(jīng)法來積訪問對象內(nèi)的特飲點(diǎn)對象賢標(biāo)識位符的佳獨(dú)立甚性對象街標(biāo)識扣符獨(dú)下立于涂屬性刻值如兩膏個品委牌規(guī)閣格相炸同的鉗茶杯臘，它頑們的軟屬性重值是涉相同顧的，械但它解們是雅不同轎的對妹象，回具有比不同暫的OI應(yīng)D。對象貢的特均點(diǎn)對象槳屬性稿值的執(zhí)多值豪性對象患屬性苗的取糕值可苗以是闖單值秤也可跡以是眾多值如學(xué)廁生選裙修多掀門課龜程，貍其成辨績?nèi)∩戎悼上乙詾槎硕嘀底宇愰]與超艇類圖3.副4子類期和超疾類間驚的is估-a示意喜圖類的暖聚合窄與分何解圖3.吼5類的惑聚合陵與分甜解表書示關(guān)系紅的性活質(zhì)907580成績01S0202S0101S01課程號學(xué)號男女男性別192221年齡D01李紅S02D02王偉S03D01張軍S01系號姓名學(xué)號鍵907580成績01S0202S0101S01課程號學(xué)號男女男性別192221年齡D01李紅S02D02王偉S03D01張軍S01系號姓名學(xué)號外鍵助教講師教授職稱253546年齡D01李紅A002D02王麗A003D01張亮A001系號姓名工號系號系名地址D01船海D041D02電信B042空值涉處理在關(guān)故系元奧組的筒分量獸中允外許出蜂現(xiàn)空炕值，房誠空值竄的含氏義如曾下：未知磚的值不可俗能出嗓現(xiàn)的儲值注意關(guān)系寇的主焦鍵中哄不允踐許出疤現(xiàn)空滲值需要端定義夠有關(guān)碰空值撕的運(yùn)沿算練習(xí)受題1、某商猶業(yè)集氣團(tuán)數(shù)折據(jù)庫肢中有3個實(shí)想體集舌。一姿是“瘋商店制”實(shí)弱體集山，屬左性有像商店盯編號移、商若店名灘、地澡址等擱；二沖是“遼商品淹”實(shí)積體集載，屬讓性有以商品曾號、鴉商品注名、猜規(guī)格敬、單鏡價等礎(chǔ)；三拾是“痛職工蛇”實(shí)抹體集拉，三糟是有蝴職工敲編號寇、姓屑名、客性別彼、業(yè)潑績等匠。商店軟與商疑品間據(jù)存在堤“銷栗售”導(dǎo)關(guān)系濫，每百個商焰店可執(zhí)銷售穴多種耗商品限，每之種商雖品也遣可放諒在多問個商縫店銷肥售，來每個虛商店針每銷殃售一投種商輩品，溪有月線銷售鎖量；亦商店凱與職籠工間午存在該著“窗聘用綿”聯(lián)殲系，鑼每個灶商店巾有許輪多職閣工，便每個寫職工暗只能胸在一硬個商冬店工懇作，雞商店遵聘用救職工毫有聘煩期和怖月薪粉。試?yán)^畫出E-乎R圖棟。練習(xí)幅題2、設(shè)有攔商業(yè)僅銷售悉記賬周數(shù)據(jù)唐庫，挖一個充顧客龍（顧湊客姓炸名，昨單位埋，電敵話號纏碼）燥可以該買多芹種商釘品，羅一種基商品拋（商目品名堅稱，生型號符，單艘價）露供應(yīng)當(dāng)多個餐顧客扁。試無畫出類對應(yīng)項的E-梁R圖農(nóng)。3、某愁醫(yī)院乎病房橋