数据库管理之数据库模型.ppt
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1、数据库管理之数据库模型 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望常用的数据模型常用的数据模型l在数据库中用数据模型这个工具来抽象、在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。表示和处理现实世界中的数据和信息。通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟。通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟。l数据模型应满足三方面要求数据模型应满足三方面要求能比较真实地模拟现实世界能比较真实地模拟现实世界容易为人所理解容易为人所理解便于在计算机上实现便于在计算机
2、上实现l一、层次数据模型一、层次数据模型l二、网状数据模型二、网状数据模型l三、关系数据模型三、关系数据模型常用的数据模型常用的数据模型层次数据模型层次数据模型 l非关系模型非关系模型种类种类层次模型(层次模型(Hierarchical Model)网状模型网状模型(Network Model)数据结构:以数据结构:以基本层次联系基本层次联系为基本单位为基本单位基基本本层层次次联联系系:两两个个记记录录以以及及它它们们之之间间的的一一对对多多(包括一对一(包括一对一)的联系的联系数据模型数据模型(续续)l关系模型关系模型(Relational Model)数据结构:数据结构:表表l面向对象模型
3、面向对象模型(Object Oriented Model)数据结构:数据结构:对象对象一、层次模型一、层次模型l1.层次数据模型的数据结构层次数据模型的数据结构 l2.层次数据模型的数据操纵层次数据模型的数据操纵l3.层次数据模型的完整性约束层次数据模型的完整性约束 l4.层次数据模型的存储结构层次数据模型的存储结构 l5.层次数据模型的优缺点层次数据模型的优缺点 l6.典型的层次数据库系统典型的层次数据库系统1.层次数据模型的数据结构层次数据模型的数据结构l层次模型层次模型 满满足足下下面面两两个个条条件件的的基基本本层层次次联联系系的的集集合合为为层次模型。层次模型。1.有有且且只只有有一
4、一个个结结点点没没有有双双亲亲结结点点,这这个个结结点称为根结点点称为根结点2.根以外的其它结点有且只有一个双亲结点根以外的其它结点有且只有一个双亲结点l层次模型中的几个术语层次模型中的几个术语根结点,双亲结点,兄弟结点,叶结点根结点,双亲结点,兄弟结点,叶结点层次数据模型的数据结构层次数据模型的数据结构(续)续)1 根结点根结点 2 兄弟结点兄弟结点 3 叶结点叶结点 4 兄弟结点兄弟结点 5 叶结点叶结点 叶结点叶结点层次数据模型的数据结构层次数据模型的数据结构(续)续)l表示方法表示方法实实体体型型:用用记记录录类类型型描描述述。每每个个结结点点表表示示一一个记录类型。个记录类型。属属性
5、性:用用字字段段描描述述。每每个个记记录录类类型型可可包包含含若若干个字段。干个字段。联联系系:用用结结点点之之间间的的连连线线表表示示记记录录(类类)型型之间的一对多的联系。之间的一对多的联系。层次数据模型的数据结构层次数据模型的数据结构(续)续)l特点特点结点的双亲是唯一的结点的双亲是唯一的只能直接处理一对多的实体联系只能直接处理一对多的实体联系每每个个记记录录类类型型定定义义一一个个排排序序字字段段,也也称称为为码码字段字段任任何何记记录录值值只只有有按按其其路路径径查查看看时时,才才能能显显出出它的全部意义它的全部意义没没有有一一个个子子女女记记录录值值能能够够脱脱离离双双亲亲记记录录
6、值值而而独立存在独立存在层次数据模型的数据结构层次数据模型的数据结构(续)续)l多对多联系在层次模型中的表示多对多联系在层次模型中的表示用层次模型间接表示多对多联系用层次模型间接表示多对多联系表示方法表示方法将多对多联系分解成一对多联系将多对多联系分解成一对多联系分解方法分解方法冗余结点法冗余结点法虚拟结点法虚拟结点法2.层次模型的数据操纵层次模型的数据操纵l 查询查询l 插入插入l 删除删除l 更新更新3.层次模型的完整性约束层次模型的完整性约束l无相应的双亲结点值就不能插入子女结无相应的双亲结点值就不能插入子女结点值点值l如果删除双亲结点值,则相应的子女结如果删除双亲结点值,则相应的子女结
7、点值也被同时删除点值也被同时删除l更新操作时,应更新所有相应记录,以更新操作时,应更新所有相应记录,以保证数据的一致性保证数据的一致性4.层次数据模型的存储结构层次数据模型的存储结构l邻接法邻接法按照层次树前序遍历的顺序把所有记录值依次邻接按照层次树前序遍历的顺序把所有记录值依次邻接存放,即通过物理空间的位置相邻来实现层次顺序。存放,即通过物理空间的位置相邻来实现层次顺序。l链接法链接法用指引元来反映数据之间的层次联系用指引元来反映数据之间的层次联系子女兄弟链接法子女兄弟链接法 P18层次序列链接法层次序列链接法 P18D02R01E2101E1709E3501R02R03E1101E3102
8、S63871S63874S638765.层次模型的优缺点层次模型的优缺点l优点优点层层次次数数据据模模型型简简单单,对对具具有有一一对对多多的的层层次次关关系的部门描述自然、直观,容易理解系的部门描述自然、直观,容易理解性能优于关系模型,不低于网状模型性能优于关系模型,不低于网状模型层次数据模型提供了良好的完整性支持层次数据模型提供了良好的完整性支持层次模型的优缺点(续)层次模型的优缺点(续)l缺点缺点多对多联系表示不自然多对多联系表示不自然对插入和删除操作的限制多对插入和删除操作的限制多查询子女结点必须通过双亲结点查询子女结点必须通过双亲结点层次命令趋于程序化层次命令趋于程序化6.典型的层次
9、数据库系统典型的层次数据库系统lIMS数据库管理系统数据库管理系统第一个大型商用第一个大型商用DBMS1968年推出年推出IBM公司研制公司研制网状数据模型网状数据模型网状模型网状模型l1.网状数据模型的数据结构网状数据模型的数据结构 l2.网状数据模型的数据操纵网状数据模型的数据操纵l3.网状数据模型的完整性约束网状数据模型的完整性约束 l4.网状数据模型的存储结构网状数据模型的存储结构 l5.网状数据模型的优缺点网状数据模型的优缺点l6.典型的网状数据库系统典型的网状数据库系统1.网状数据模型的数据结构网状数据模型的数据结构l网状模型网状模型 满满足足下下面面两两个个条条件件的的基基本本层
10、层次次联联系系的的集集合合为为网状模型。网状模型。1.允许一个以上的结点无双亲;允许一个以上的结点无双亲;2.一个结点可以有多于一个的双亲。一个结点可以有多于一个的双亲。网状数据模型的数据结构网状数据模型的数据结构(续)续)l表示方法(与层次数据模型相同)表示方法(与层次数据模型相同)实实体体型型:用用记记录录类类型型描描述述。每每个个结结点点表表示示一一个记录类型。个记录类型。属属性性:用用字字段段描描述述。每每个个记记录录类类型型可可包包含含若若干个字段。干个字段。联联系系:用用结结点点之之间间的的连连线线表表示示记记录录(类类)型型之间的一对多的父子联系。之间的一对多的父子联系。网状数据
11、模型的数据结构网状数据模型的数据结构(续)续)l特点特点只能直接处理一对多的实体联系只能直接处理一对多的实体联系每每个个记记录录类类型型定定义义一一个个排排序序字字段段,也也称称为为码码字段字段任任何何记记录录值值只只有有按按其其路路径径查查看看时时,才才能能显显出出它的全部意义它的全部意义网状数据模型的数据结构网状数据模型的数据结构(续)续)l网状模型与层次模型的区别网状模型与层次模型的区别网状模型允许多个结点没有双亲结点网状模型允许多个结点没有双亲结点网状模型允许结点有多个双亲结点网状模型允许结点有多个双亲结点网状模型允许两个结点之间有多种联系(复网状模型允许两个结点之间有多种联系(复合联
12、系)合联系)网状模型可以更直接地去描述现实世界网状模型可以更直接地去描述现实世界层次模型实际上是网状模型的一个特例层次模型实际上是网状模型的一个特例网状数据模型的数据结构网状数据模型的数据结构(续)续)1 2 R3 L1 L2 R1 R1 R2R2 L3 L3 L1 L2 L1 L2 R3R3 L4 L4 R4 R4 R5R5 网状数据模型的数据结构网状数据模型的数据结构(续)续)1 L1 L2 R2网状数据模型的数据结构网状数据模型的数据结构(续)续)学生宿舍学生宿舍学生学生教研室教研室系系教师教师网状数据模型的数据结构网状数据模型的数据结构(续)续)父亲父亲人人独生子女独生子女树树种种植植
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