大學(xué)計(jì)算機(jī)-計(jì)算思維視角 課件 5.3 數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫與大數(shù)據(jù)章名：節(jié)名：信息的三個(gè)世界概念模型數(shù)據(jù)模型123這就需要利用數(shù)據(jù)模型工具，即數(shù)據(jù)庫中用于提供信息表示和操作手段的形式框架，是將現(xiàn)實(shí)世界轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)世界的橋梁。數(shù)據(jù)模型如何抽象表示與處理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息呢？信息的三個(gè)世界數(shù)據(jù)模型現(xiàn)實(shí)世界信息世界數(shù)據(jù)世界信息的三個(gè)世界現(xiàn)實(shí)世界就是人們所能看到的、接觸到的世界?，F(xiàn)實(shí)世界存在無數(shù)事物(個(gè)體)，每個(gè)個(gè)體都有屬于自己的特征。信息的三個(gè)世界要求解現(xiàn)實(shí)問題，就要研究它們的性質(zhì)及其內(nèi)在規(guī)律，從而找到求解方法?，F(xiàn)實(shí)世界就是人們所能看到的、接觸到的世界。現(xiàn)實(shí)世界存在無數(shù)事物(個(gè)體)，每個(gè)個(gè)體都有屬于自己的特征。信息的三個(gè)世界信息世界就是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映，又稱觀念世界?？陀^事物在信息世界中稱為實(shí)體，反映事物間聯(lián)系的是實(shí)體模型或概念模型。

現(xiàn)實(shí)世界是物質(zhì)的，相對而言信息世界是抽象的。信息的三個(gè)世界信息世界的概念1.實(shí)體客觀存在并且可以相互區(qū)別的“事物”稱為實(shí)體?？梢杂|及的客觀對象，如:信息的三個(gè)世界信息世界的概念1.實(shí)體客觀存在并且可以相互區(qū)別的“事物”稱為實(shí)體。客觀存在的抽象事件，如:信息的三個(gè)世界信息世界的概念2.屬性實(shí)體的某一特性稱為屬性。如：學(xué)生實(shí)體有學(xué)號、姓名、年齡、性別、系

等方面的屬性。（990001,張立，20，男，計(jì)算機(jī)）這些

屬性值的集合表示了一個(gè)學(xué)生實(shí)體。信息的三個(gè)世界信息世界的概念3.實(shí)體集同型實(shí)體的集合成為實(shí)體集。如：所有的學(xué)生、所有的課程等。信息的三個(gè)世界信息世界的概念4.鍵能唯一標(biāo)識一個(gè)實(shí)體的屬性或?qū)傩约Q為實(shí)體的鍵。如：學(xué)生的學(xué)號。而學(xué)生的姓名可能重名，

不能作為學(xué)生實(shí)體的鍵。

信息的三個(gè)世界信息世界的概念5.域?qū)傩灾档娜≈捣秶Q為該屬性的域。如：學(xué)號的域?yàn)?位整數(shù)，性別的域?yàn)?/p>

（男，女）

信息的三個(gè)世界數(shù)據(jù)世界是數(shù)據(jù)在觀念世界中信息的數(shù)據(jù)化，現(xiàn)實(shí)世界中的事物及聯(lián)系在數(shù)據(jù)世界中用數(shù)據(jù)模型來描述。

數(shù)據(jù)模型反映的是數(shù)據(jù)間的聯(lián)系，它是對客觀事物及其聯(lián)系的兩級抽象的描述。數(shù)據(jù)庫的核心問題是數(shù)據(jù)模型。

對用戶來說數(shù)據(jù)及求解建立模型，即概念模型；對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而言計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)及求解建立模型，即數(shù)據(jù)模型。信息的三個(gè)世界數(shù)據(jù)世界的概念1.字段(Field)對應(yīng)于屬性的數(shù)據(jù)稱為字段，也稱為數(shù)據(jù)項(xiàng)。字段的命名往往和屬性名相同。如：學(xué)生有學(xué)號、年齡、性別、系等字段。

信息的三個(gè)世界數(shù)據(jù)世界的概念2.記錄(Record)對應(yīng)于每個(gè)實(shí)體的數(shù)據(jù)稱為記錄。如：一個(gè)學(xué)生(990001，張立，20，男，

計(jì)算機(jī))為一個(gè)記錄。信息的三個(gè)世界數(shù)據(jù)世界的概念3.文件(File)對應(yīng)于實(shí)體集的數(shù)據(jù)稱為文件。如：所有學(xué)生記錄組成學(xué)生文件。信息的三個(gè)世界三個(gè)世界之間的聯(lián)系現(xiàn)實(shí)世界是信息之源，是設(shè)計(jì)DB的出發(fā)點(diǎn)。概念模型和數(shù)據(jù)模型是對現(xiàn)實(shí)客觀事物的兩極抽象描述。在信息世界中，反映事物間聯(lián)系的是概念模型；數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的重要任務(wù)就是建立概念模型，建立數(shù)據(jù)庫的具體描述?，F(xiàn)實(shí)世界中的事物及聯(lián)系在數(shù)據(jù)世界中用數(shù)據(jù)模型來描述；它是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的根據(jù)。信息的三個(gè)世界三個(gè)世界中術(shù)語及對應(yīng)關(guān)系現(xiàn)實(shí)世界——>信息世界——>數(shù)據(jù)世界事物個(gè)體——>——>事物總體——>——>特征——>——>

事物間聯(lián)系——>——>實(shí)體集實(shí)體屬性概念模型文件記錄字段數(shù)據(jù)模型概念模型是面向用戶的數(shù)據(jù)模型，它是用戶所容易理解的現(xiàn)實(shí)世界特征的數(shù)據(jù)抽象。具有較強(qiáng)的語義表達(dá)能力，能夠方便、直接地表達(dá)應(yīng)用中的各種語義知識。最常用和最著名的概念模型是實(shí)體-聯(lián)系模型，簡稱E-R模型。E-R模型用E-R圖來抽象表示現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)特征，是一種語義表達(dá)能力強(qiáng)、易于理解的概念模型。概念模型E-R圖示例在物資管理中，一個(gè)供應(yīng)商為多個(gè)項(xiàng)目供應(yīng)多種零件，一種零件只能保存在一個(gè)倉庫中，一個(gè)倉庫中可保存多種零件，一個(gè)倉庫有多名員工值班，由一個(gè)員工負(fù)責(zé)管理。畫出該物資管理系統(tǒng)的E-R圖。供應(yīng)商項(xiàng)目零件倉庫職工供應(yīng)庫存工作領(lǐng)導(dǎo)1111nnnnm目前最常用的邏輯模型有：層次模型（HierarchicalModel）網(wǎng)狀模型（NetworkModel）關(guān)系模型（RelationalModel）其中，層次模型與網(wǎng)狀模型為非關(guān)系模型。數(shù)據(jù)模型層次模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中最早出現(xiàn)的數(shù)據(jù)

模型，其實(shí)質(zhì)是一種有根結(jié)點(diǎn)的

定向有序樹。根結(jié)點(diǎn)只有一個(gè)，其余結(jié)點(diǎn)有且

僅有一個(gè)父結(jié)點(diǎn)。上一層記錄與下一層記錄的關(guān)聯(lián)

關(guān)系只能是一對多聯(lián)系，即每個(gè)

記錄至多有一個(gè)父記錄。網(wǎng)狀模型在網(wǎng)狀模型中，一個(gè)子結(jié)點(diǎn)可

有多個(gè)父結(jié)點(diǎn)。如：課程實(shí)體在兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間可以有一種或

多種聯(lián)系。如：實(shí)體間的聯(lián)系為多對多聯(lián)系關(guān)系模型用表格形式表示實(shí)體類型及

實(shí)體之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱

為關(guān)系模型。關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)把一些復(fù)雜的

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)歸結(jié)為簡單的二維

表形式。表中的行稱為記錄(元組)，

表中的列稱為屬性(字段)。學(xué)號姓名性別出生日期所在系20190101李麗女2001-08-21計(jì)算機(jī)系20190102張力男2000-04-