數據庫管理之數據庫模型第1頁，課件共63頁，創作于2023年2月常用的數據模型在數據庫中用數據模型這個工具來抽象、表示和處理現實世界中的數據和信息。通俗地講數據模型就是現實世界的模擬。數據模型應滿足三方面要求能比較真實地模擬現實世界容易為人所理解便于在計算機上實現第2頁，課件共63頁，創作于2023年2月一、層次數據模型二、網狀數據模型三、關系數據模型常用的數據模型第3頁，課件共63頁，創作于2023年2月層次數據模型

第4頁，課件共63頁，創作于2023年2月

非關系模型種類層次模型（HierarchicalModel）網狀模型(NetworkModel)數據結構：以基本層次聯系為基本單位基本層次聯系：兩個記錄以及它們之間的一對多（包括一對一)的聯系第5頁，課件共63頁，創作于2023年2月數據模型(續)關系模型(RelationalModel)數據結構：表面向對象模型(ObjectOrientedModel）數據結構：對象第6頁，課件共63頁，創作于2023年2月一、層次模型1.層次數據模型的數據結構2.層次數據模型的數據操縱3.層次數據模型的完整性約束4.層次數據模型的存儲結構5.層次數據模型的優缺點

6.典型的層次數據庫系統第7頁，課件共63頁，創作于2023年2月1.層次數據模型的數據結構層次模型滿足下面兩個條件的基本層次聯系的集合為層次模型。1.有且只有一個結點沒有雙親結點，這個結點稱為根結點2.根以外的其它結點有且只有一個雙親結點層次模型中的幾個術語根結點，雙親結點，兄弟結點，葉結點第8頁，課件共63頁，創作于2023年2月層次數據模型的數據結構(續）

Ｒ1

根結點

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兄弟結點

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葉結點

Ｒ4

兄弟結點

Ｒ5

葉結點

葉結點第9頁，課件共63頁，創作于2023年2月層次數據模型的數據結構(續）表示方法實體型：用記錄類型描述。每個結點表示一個記錄類型。屬性：用字段描述。每個記錄類型可包含若干個字段。聯系：用結點之間的連線表示記錄（類）型之間的一對多的聯系。第10頁，課件共63頁，創作于2023年2月第11頁，課件共63頁，創作于2023年2月第12頁，課件共63頁，創作于2023年2月第13頁，課件共63頁，創作于2023年2月層次數據模型的數據結構(續）特點結點的雙親是唯一的只能直接處理一對多的實體聯系每個記錄類型定義一個排序字段，也稱為碼字段任何記錄值只有按其路徑查看時，才能顯出它的全部意義沒有一個子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨立存在第14頁，課件共63頁，創作于2023年2月第15頁，課件共63頁，創作于2023年2月層次數據模型的數據結構(續）多對多聯系在層次模型中的表示用層次模型間接表示多對多聯系表示方法將多對多聯系分解成一對多聯系分解方法冗余結點法虛擬結點法第16頁，課件共63頁，創作于2023年2月2.層次模型的數據操縱查詢插入刪除更新第17頁，課件共63頁，創作于2023年2月3.層次模型的完整性約束無相應的雙親結點值就不能插入子女結點值如果刪除雙親結點值，則相應的子女結點值也被同時刪除更新操作時，應更新所有相應記錄，以保證數據的一致性第18頁，課件共63頁，創作于2023年2月4.層次數據模型的存儲結構鄰接法按照層次樹前序遍歷的順序把所有記錄值依次鄰接存放，即通過物理空間的位置相鄰來實現層次順序。鏈接法用指引元來反映數據之間的層次聯系子女－兄弟鏈接法P18層次序列鏈接法P18D02R01E2101E1709E3501R02R03E1101E3102S63871S63874S63876第19頁，課件共63頁，創作于2023年2月5.層次模型的優缺點優點層次數據模型簡單，對具有一對多的層次關系的部門描述自然、直觀，容易理解性能優于關系模型，不低于網狀模型層次數據模型提供了良好的完整性支持第20頁，課件共63頁，創作于2023年2月層次模型的優缺點（續）缺點多對多聯系表示不自然對插入和刪除操作的限制多查詢子女結點必須通過雙親結點層次命令趨于程序化第21頁，課件共63頁，創作于2023年2月6.典型的層次數據庫系統IMS數據庫管理系統第一個大型商用DBMS1968年推出IBM公司研制第22頁，課件共63頁，創作于2023年2月網狀數據模型

第23頁，課件共63頁，創作于2023年2月網狀模型1.網狀數據模型的數據結構2.網狀數據模型的數據操縱3.網狀數據模型的完整性約束4.網狀數據模型的存儲結構5.網狀數據模型的優缺點6.典型的網狀數據庫系統第24頁，課件共63頁，創作于2023年2月1.網狀數據模型的數據結構網狀模型滿足下面兩個條件的基本層次聯系的集合為網狀模型。1.允許一個以上的結點無雙親；2.一個結點可以有多于一個的雙親。第25頁，課件共63頁，創作于2023年2月網狀數據模型的數據結構(續）表示方法（與層次數據模型相同）實體型：用記錄類型描述。每個結點表示一個記錄類型。屬性：用字段描述。每個記錄類型可包含若干個字段。聯系：用結點之間的連線表示記錄（類）型之間的一對多的父子聯系。第26頁，課件共63頁，創作于2023年2月網狀數據模型的數據結構(續）特點只能直接處理一對多的實體聯系每個記錄類型定義一個排序字段，也稱為碼字段任何記錄值只有按其路徑查看時，才能顯出它的全部意義第27頁，課件共63頁，創作于2023年2月網狀數據模型的數據結構(續）網狀模型與層次模型的區別網狀模型允許多個結點沒有雙親結點網狀模型允許結點有多個雙親結點網狀模型允許兩個結點之間有多種聯系（復合聯系）網狀模型可以更直接地去描述現實世界層次模型實際上是網狀模型的一個特例第28頁，課件共63頁，創作于2023年2月網狀數據模型的數據結構(續）

Ｒ1

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第29頁，課件共63頁，創作于2023年2月網狀數據模型的數據結構(續）

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R2第30頁，課件共63頁，創作于2023年2月網狀數據模型的數據結構(續）學生宿舍學生教研室系教師第31頁，課件共63頁，創作于2023年2月網狀數據模型的數據結構(續）父親人獨生子女樹種植砍伐養育贍養第32頁，課件共63頁，創作于2023年2月網狀數據模型的數據結構(續）父親關系男人第33頁，課件共63頁，創作于2023年2月網狀數據模型的數據結構(續）多對多聯系在網狀模型中的表示用網狀模型間接表示多對多聯系表示方法將多對多聯系直接分解成一對多聯系第34頁，課件共63頁，創作于2023年2月第35頁，課件共63頁，創作于2023年2月2.網狀模型的數據操縱查詢插入刪除更新第36頁，課件共63頁，創作于2023年2月3.網狀數據模型的完整性約束完整性約束條件不嚴格允許插入尚未確定雙親結點值的子女結點值允許只刪除雙親結點值第37頁，課件共63頁，創作于2023年2月網狀數據模型的完整性約束(續)具體的網狀數據庫系統（如DBTG）對數據操縱加了一些限制，提供了一定的完整性約束。碼屬籍類別加入類別(自動的，手工的)移出類別(固定的，必須的，隨意的)第38頁，課件共63頁，創作于2023年2月4.網狀數據模型的存儲結構關鍵實現記錄之間的聯系常用方法單向鏈接雙向鏈接環狀鏈接向首鏈接例：P29第39頁，課件共63頁，創作于2023年2月5.網狀模型的優缺點優點能夠更為直接地描述現實世界，如一個結點可以有多個雙親具有良好的性能，存取效率較高第40頁，課件共63頁，創作于2023年2月網狀模型的優缺點（續）缺點結構比較復雜，而且隨著應用環境的擴大，數據庫的結構就變得越來越復雜，不利于最終用戶掌握DDL、DML語言復雜，用戶不容易使用第41頁，課件共63頁，創作于2023年2月6.典型的網狀數據庫系統DBTG系統，亦稱CODASYL系統由DBTG提出的一個系統方案奠定了數據庫系統的基本概念、方法和技術70年代推出實際系統CullinetSoftwareInc.公司的IDMSUnivac公司的DMS1100Honeywell公司的IDS/2HP公司的IMAGE第42頁，課件共63頁，創作于2023年2月1.2.3數據模型一、層次數據模型二、網狀數據模型三、關系數據模型第43頁，課件共63頁，創作于2023年2月關系數據模型第44頁，課件共63頁，創作于2023年2月關系模型1.關系數據模型的數據結構2.關系數據模型的操縱3.關系數據模型的完整性約束4.關系數據模型的存儲結構5.關系數據模型的優缺點6.典型的關系數據庫系統

第45頁，課件共63頁，創作于2023年2月關系模型最重要的一種數據模型。也是目前主要采用的數據模型1970年由美國IBM公司SanJose研究室的研究員E.F.Codd提出本課程的重點第46頁，課件共63頁，創作于2023年2月1.關系數據模型的數據結構關系模型的基本數據結構關系模型的基本概念實體及實體間的聯系的表示方法關系必須是規范化的第47頁，課件共63頁，創作于2023年2月關系數據模型的數據結構(續)關系模型的基本數據結構在用戶觀點下，關系模型中數據的邏輯結構是一張二維表，它由行和列組成。第48頁，課件共63頁，創作于2023年2月

第49頁，課件共63頁，創作于2023年2月關系數據模型的數據結構(續）關系模型的基本概念關系（Relation）：一個關系對應通常說的一張表。元組（Tuple）表中的一行即為一個元組。屬性（Attribute）表中的一列即為一個屬性，給每一個屬性起一個名稱即屬性名。第50頁，課件共63頁，創作于2023年2月關系數據模型的數據結構(續）關系模型的基本概念（續）主碼（Key）表中的某個屬性組，它可以唯一確定一個元組。域（Domain）屬性的取值范圍。分量元組中的一個屬性值。第51頁，課件共63頁，創作于2023年2月關系數據模型的數據結構(續）關系模型的基本概念（續）關系模式對關系的描述表示方法關系名（屬性1，屬性2，…，屬性n）例如：

學生（學號，姓名，年齡，性別，系，年級）第52頁，課件共63頁，創作于2023年2月關系數據模型的數據結構(續）實體及實體間的聯系的表示方法實體型：直接用關系（表）表示。屬性：用屬性名表示。一對一聯系：隱含在實體對應的關系中。一對多聯系：隱含在實體對應的關系中。多對多聯系：直接用關系表示。第53頁，課件共63頁，創作于2023年2月關系數據模型的數據結構(續）例1學生、系、系與學生之間的一對多聯系：學生（學號，姓名，年齡，性別，系號，年級）系(系號，系名，辦公地點)例2系、系主任、系與系主任間的一對一聯系第54頁，課件共63頁，創作于2023年2月關系數據模型的數據結構(續）例3學生、課程、學生與課程之間的多對多聯系：

學生（學號，姓名，年齡，性別，系號，年級）課程（課程號，課程名，學分）選修（學號，課程號，成績）第55頁，課件共63頁，創作于2023年2月關系數據模型的數據結構(續）關系必須是規范化的，即必須滿足一定的規范條件最基本的規范條件：關系的每一個分量必須是一個不可分的數據項。第56頁，課件共63頁，創作于2023年2月

第57頁，課件共63頁，創作于2023年2月2.關系模型的數據操縱查詢、插入、刪除、更新數據操作