数据库应用系统的设计包括 1.2《数据库系统简介》——数据模型(概念模型、逻辑模型-物理模型、层次模型、网络模型、关系模型、面向对象模型、对象关系模型)

目录

0.思维导图

1.数据模型的概念

数据模型应该满足三个要求:

2. 两大类数据模型

数据模型分为两类(属于两个不同的层次)

客观对象的抽象过程——两步抽象3.数据模型的组成部分(1)数据结构

数据结构是研究的对象类型的集合,这些对象是数据库的组成部分,数据结构是指对象及其相互关系的表达和实现,是对系统静态特性的描述,包括两个方面:

(1) 数据本身:类型、内容和属性。例如,关系模型中的域、属性和关系。

(2) 数据之间的关系:数据如何相互关联,例如关系模型中的主键和外键关系。

(2)数据操作

数据操作

数据操作的类型

(3)数据完整性约束

完整性规则:给定数据模型中数据及其关系的约束和存储规则

4.概念模型 (1)目的和基本要求

概念模型的用途:

概念模型的基本要求:

(2)信息世界的基本概念 (3)两个实体之间的关系

① 一对一接触(1:1)

示例

定义:

如果对于实体集 A 中的每个实体,实体集 B 中最多只有一个(或没有)实体与其相关联,反之亦然。实体集 A 和实体集 B 被称为具有一对一关系,表示为 1:1

② 一对多关系(1:n)

示例

③ 多对多关系(m:n)

示例

(4)两个或多个实体之间的关系 ① 一对多关系(1:m||1:n)

示例

② 一对一接触(1:1:1)

示例

③ 多对多关系(m:n:p)

示例

供应商、项目、零件

一个供应商可以提供多个项目和多个零件

每个项目可以使用多个供应商

每个部件可以由不同的供应商供应

(5)单个实体内的关系 ① 一对多关系(1:n)

示例

员工实体具有领导者和追随者之间的关系。

某位员工(干部)“领导”多名员工

一名员工仅受另一名员工直接监督

这是一对多关系

② 一对一关系(1:1) ③ 多对多关系(m:n) (6)概念模型的表示方法 ① 实体关系方法(ER方法) ② 实体类型

它用一个矩形表示,里面写有实体名称。

③ 属性

用椭圆表示,并通过无向边连接到相应实体

④ 联系方式 ⑤ 联系方式表达方式

⑥ 表达关系的例子

⑦ 连接属性 ⑧ 示例

使用 ER 图表示工厂物料管理的概念模型

实体之间的连接如下:

5.非关系模型 (1)层次模型 ①数据结构

满足以下两个条件的基本层次关系的集合就是层次模型

层次模型中的几个术语

根节点、父节点、兄弟节点、叶节点

② 特点

③ 层次模型中多对多关系的表示

方法:

分解方法:

④ 数据操作和完整性约束

分层模型的数据操作:

层次模型的完整性约束:

⑤ 存储结构

邻接连接法:

所有记录值按照层次树的前序遍历(TLR)顺序依次存储,即通过物理空间的接近性来实现层次顺序。又可分为:子兄弟链接法、层次顺序链接法。

❶ 兄弟姐妹连锁法 ❷ 层次序列连锁法 ⑥ 优缺点 (2)网络模型

网络数据库系统使用网络模型来组织数据

① 数据结构

网格模型:

一组满足以下两个条件的基本级别连接:

允许多个节点没有父节点;一个节点可以有多个父节点。

表示方法(与分层数据模型相同):

实体类型:通过记录类型描述

每个节点代表一个记录类型(实体)

属性:通过字段描述

每种记录类型可以包含多个字段

关系:使用节点之间的线来表示记录类型(实体)之间的关系。

一对多父子关系

网络模型与层次模型的区别:

在网络模型中,子节点与父节点之间的连接可能不是唯一的。

命名每个连接并指明与该连接相关的父记录和子记录。

网络模型中多对多关系的表示:

方法:将多对多关系直接分解为一对多关系

例如:一个学生可以选修多门课程,一门课程可以被多个学生选修,学生和课程之间存在多对多的关系。

② 网络数据模型的操作与完整性约束(续)

网络数据库系统(例如DBTG)对数据操作施加了一些限制并提供了某些完整性约束。

③ 存储结构

钥匙:

常用方法:

④ 优缺点6.关系模型

关系数据库系统使用关系模型作为组织数据的方式

1970年,IBM圣何塞研究实验室的研究员EFCodd首次提出了数据库系统的关系模型。

几乎所有计算机制造商推出的新数据库管理系统都支持关系模型。

(1)数据结构

从用户的角度来看,关系模型中数据的逻辑结构是一个由行和列组成的二维表。

一些词汇表:

正常化:

(2)关系数据模型的操作和完整性约束 (3)存储结构 (4)优点和缺点 缺点 7.面向对象数据模型

面向对象数据库(OODB)的研究始于20世纪80年代,相继推出了许多面向对象数据库产品,包括比较著名的Object Store、02、ONTOS等。

面向对象数据库系统与传统数据库一样,对数据进行操作,包括数据的查询、增删改查,还具有并发控制、故障恢复、存储管理等完备的功能。它不仅可以支持传统的数据库应用数据库应用系统的设计包括,还可以支持非传统的应用,包括CAD/CAM、OA、CIMS、GIS、图形图像等多媒体领域、工程领域、数据集成等。

然而,由于面向对象数据库的操作语言过于复杂,并未得到广大用户特别是开发者的认可,加之面向对象数据库试图全面取代关系型数据库管理系统,增加了企业系统升级的负担数据库应用系统的设计包括,并不被客户接受,因此面向对象数据库产品最终并未在市场上取得成功。

8.对象关系模型

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