2-概念模型与数据模型

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1、第2章概念模型与数据模型在本章中，首先介绍信息的三个世界的相关概念，然后重点讲解概念模型和数据模型的特点及表示方法要求掌握概念模型的主要特点，重点掌握E—R图的画法重点掌握层次模型及网状模型各自的数据结构、完整性约束条件以及他们的优缺点2.1.1三个世界的划分数据库系统是面向计算机的，而应用是面向现实世界的，两个世界存在着很大差异，要直接将现实世界中的语义映射到计算机世界是十分困难的，因此引入一个信息世界作为现实世界通向计算机实现的桥梁一方面，信息世界是对现实世界的抽象，从纷繁的现实世界中抽取出能反映现实本质的概念和基本关系;另一方面，信息世界中的概念和关系，要以一定的方式映射到计算机

2、世界中去，在计算机系统上最终实现。信息世界起到了承上启下的作用2.1.1三个世界的划分信息模型并不依赖于具体的计算机系统，不是某一个DBMS所支持的数据模型，它是计算机内部数据的抽象表示，是概念模型；概念模型经过抽象，转换成计算机上某一DBMS支持的数据模型。所以说，数据模型是现实世界的两级抽象的结果。在数据处理中，数据加工经历了现实世界、信息世界和计算机世界三个不同的世界，经历了两级抽象和转换。这一过程如下图所示。数据抽象现实世界信息世界计算机世界概念化形式化用户计算机2.1.2信息的3个世界1．现实世界现实世界即客观存在的世界，各种事物及事物之间的联系。一个事物可以有许多特征，通常

3、都是选用人们感兴趣的以及最能表征该事物的若干特征来描述该事物。以人为例，常选用姓名、性别、年龄、籍贯等描述一个人的特征。事物间的关联是多方面的。2.1.2信息的3个世界2．信息世界现实世界中的事物及其联系由人们的感官感知，经过人们头脑的分析、归纳、抽象，形成信息。对这些信息进行记录、整理、归类和格式化后，它们就构成了信息世界。对所研究的信息世界建立一个抽象的模型，称之为信息模型（即概念模型）。1.实体（Entity）客观存在并且可以相互区别的“事物”称为实体。实体可以是可触及的对象，如一个学生，一本书，一辆汽车；也可以是抽象的事件，如一堂课，一次比赛等。2.属性(Attributes)

4、实体的某一特性称为属性。如学生实体有学号、姓名、年龄、性别、系等方面的属性属性有"型"和“值”之分，"型"即为属性名，如姓名、年龄、性别是属性的型；“值”即为属性的具体内容，如（990001,张立，20，男，计算机）这些属性值的集合表示了一个学生实体。2.1.2.1信息世界中的基本概念3.实体型（EntityType）若干个属性型组成的集合可以表示一个实体的类型，简称实体型。如学生（学号，姓名，年龄，性别，系）就是一个实体型。4.实体集(EntitySet)同型实体的集合称为实体集。如所有的学生、所有的课程等。5.键（Key）能唯一标识一个实体的属性或属性集称为实体的键。如学生的学号，

5、学生的姓名可能有重名，不能作为学生实体的键。6.域（Domain）属性值的取值范围称为该属性的域。如学号的域为6位整数，姓名的域为字符串集合，年龄的域为小于40的整数，性别的域为（男，女）。7.联系（Relationship）在现实世界中，事物内部以及事物之间是有联系的，这些联系同样也要抽象和反映到信息世界中来，在信息世界中将被抽象为实体型内部的联系和实体型之间的联系。实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系；实体型之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。反映实体型及其联系的结构形式称为实体模型，也称作信息模型，它是现实世界及其联系的抽象表示。两个实体型之间的联系有如下三种类型

6、：（1）一对一联系（1:1）实体集A中的一个实体至多与实体集B中的一个实体相对应，反之亦然，则称实体集A与实体集B为一对一的联系。记作1:1。如：班级与班长，观众与座位，病人与床位。（2）一对多联系（1:n）实体集A中的一个实体与实体集B中的多个实体相对应，反之，实体集B中的一个实体至多与实体集A中的一个实体相对应。记作1:n。如：班级与学生、公司与职员、省与市。（3）多对多（m:n）实体集A中的一个实体与实体集B中的多个实体相对应，反之，实体集B中的一个实体与实体集A中的多个实体相对应。记作（m:n）。如：教师与学生,学生与课程，工厂与产品。2.1.2信息的3个世界3．机器世界用计算

7、机管理信息，必须对信息进行数据化，数据化后的信息称之为数据，数据是能够被机器识别并处理的。数据化了的信息世界称之为机器世界。1.字段（Field）对应于属性的数据称为字段，也称为数据项。字段的命名往往和属性名相同。如学生有学号、姓名、年龄、性别、系等字段。2.记录（Record）对应于每个实体的数据称为记录。如一个学生（990001，张立，20，男，计算机）为一个记录。3.文件（File）对应于实体集的数据称为文件。如所有学生的记录组成了一个学