第2章 数据模型

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1、第2章数据模型本章学习要求：1.层次数据模型、网状数据模型了解层次及网状数据模型的基本概念和结构。2.关系数据模型掌握关系数据模型的基本概念以及关系代数操作。了解层次、网状和关系模型之间的差别。3.对传统模型的评价了解传统模型的不足之处。4．E-R数据模型掌握E-R模型的概念和表示。5.面向对象数据模型了解面向对象数据模型的基本概念。制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组数据模型可分为两类:独立于计算机系统的数据模型,它完全不涉及信息在计算机系统中的表示,只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构,这类模型称为“概念数据模型”。概念模

2、型用于建立信息世界的数据模型,强调其语义表达能力,概念应该简单,清晰,易于用户理解,它是现实世界的第一层抽象,是用户和数据库人员之间进行交流的工具。最著名的是“实体联系模型”。制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组2.直接面向数据库的逻辑结构的数据模型,它是现实世界的第二层抽象。这类模型涉及到计算机系统和数据库管理系统,又称为“基本数据模型”或“结构数据模型”。例如,层次、网状、关系、面向对象数据模型”.这类模型有严格的形式化定义,以便在计算机系统中实现。制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组2.1层次数据模型用树型（

3、层次）结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为层次数据模型(hierarchicaldatamodel)。制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组基本概念和结构记录和字段双亲子女关系层次数据模式虚拟记录层次数据的线性表示制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组记录和字段记录是用来描述某个事物或事物间关系的命名的数据单位，也是存储的数据单位。一个记录包含若干字段。每个字段也是命名的，字段只能是简单数据类型（整数、实数、字符串等）。制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组系系名系号系主任名地点记录的型计算机系9李

4、西远科技馆记录的一个实例制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组双亲子女关系（Parent-ChildRelationship，PCR）反映两个记录型之间的一对多（1：N）关系系班计算机系901班911班921班931班1NPCR型PCR实例制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组层次数据模式层次数据模式由PCR构成层次数据模式系班学生教研组教师制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组计算机系901班911班921班931班硬件教研组软件教研组王一张三李四赵立钱英孙玉周新吴坚郑山洪流陈芝丁伟………………层次数据

5、模式实例制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组在层次数据模式中，除根以外，所有的记录型都应该有唯一的双亲，但可以有多个子女，子女按从左到右的次序排序。制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组虚拟记录非层次关系表示问题（1）M：N王一张三李四人工智能数据库学生：课程：制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组不允许一个记录有多个双亲，需要复制记录，导致冗余。如下图：型实例学生课程王一人工智能张三人工智能数据库李四人工智能数据库制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组（2）一个记录是两个以上PCR的子女

6、学生班运动队只能表示成下图，存在冗余。学生班学生运动队制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组（3）多元关系供应商零件工程项目供应关系制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组可以用PCR表示为：供应商零件工程项目零件供应商工程项目供应商工程项目零件…制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组注意：书上图2-12不能表示三元关系，因为供应关系与供应商，供应关系与工程项目这两个PCR的一个双亲实例，其子女集合是并关系，而不是迪卡尔积关系。供应商零件工程项目供应关系制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组主

7、要问题：数据冗余，为避免这一情况，只存一份记录，其它引用该记录的地方用指针代替——这种用指针代替的记录称为虚拟记录。用下标v表示，指针用虚线箭头表示。（学生）v课程学生（课程）v制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组学生（学生）v班运动队制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组层次数据的线性表示由于存储器是线性的，层次数据必须变换成线性形式才能存储，层次数据模式的实例对应一棵层次树（或森林），对层次树（或森林）按先序遍历生成的序列称为层次序列（hierarchicalsequence），规定以此作为存储次序。计算机系90

8、1班王一…张三911班…931班…吴坚硬件教研组郑山…洪流软件教研组…丁伟制作：倪巍伟东南大学计算机科学与工程学院数据库课程组层次数据模