数据库原理与应用教程NO.ppt
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数据库原理与应用教程NO.ppt
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1.7数据模型,1.7.1数据模型的概念,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。
通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟数据模型应满足三方面要求:
能比较真实地模拟现实世界容易为人所理解便于在计算机上实现数据模型是数据库的框架,描述了数据及其联系的组织方式、表达方式、存取路径是数据库系统的核心和基础。
各种计算机上实现的DBMS都是基于某种数据模型。
1.7.2三个世界的划分及其有关概念,1.三个世界的划分首先将现实世界的事物及联系抽象成信息世界的信息模型;然后再抽象成计算机世界的数据模型。
数据模型两个不同的层次概念模型也称信息模型,它是按用户的观点来对数据和信息建模概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层次。
数据模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型等,它是按计算机系统的观点对数据建模。
数据加工经历了现实世界、信息世界、计算机世界三个不同的世界,经历了两级抽象和转换,2.现实世界现实世界即客观存在的世界。
人们总是选用感兴趣的最能表征该事物的若干特征来描述该事物。
3.信息世界及其有关基本概念,信息世界是现实世界在人们头脑中的反映。
客观事物经过人脑的分析、归纳、抽象形成信息,经记录、整理、归类、格式化后构成信息世界。
常用的主要观念为:
(1)实体(Entity)客观存在并可相互区别的事物称为实体。
可以是具体的人、事、物或抽象的概念。
(2)属性(Attribute)实体所具有的某一特性称为属性。
一个实体可以由若干个属性来刻画。
属性有型、值的区分(3)键(Key,码,关键字)唯一标识实体的属性集称为键(码)。
(4)域(Domain)属性的取值范围称为该属性的域。
例:
1100,男,女,实数(5)实体型(EntityType)用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体称为实体型例:
学生(姓名,性别,年龄)-实体型(王华,男,20)-实体(6)实体集(EntitySet)同型实体的集合称为实体集例:
本班同学-实体集,(7)联系(Relationship)现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界中反映为实体(型)内部的联系和实体(型)之间的联系两个实体型间联系:
一对一联系(1:
1)一对多联系(1:
n)多对多联系(m:
n),两个实体型间的联系(三种类型),一对一联系如果对于实体集A中的每一个实体,实体集B中至多有一个实体与之联系,反之亦然,则称实体集A与实体集B具有一对一联系。
记为1:
1。
实例班级与班长之间的联系:
一个班级只有一个正班长一个班长只在一个班中任职,一对多联系如果对于实体集A中的每一个实体,实体集B中有n个实体(n0)与之联系,反之,对于实体集B中的每一个实体,实体集A中至多只有一个实体与之联系,则称实体集A与实体集B有一对多联系记为1:
n实例班级与学生之间的联系:
一个班级中有若干名学生,每个学生只在一个班级中学习,多对多联系(m:
n)如果对于实体集A中的每一个实体,实体集B中有n个实体(n0)与之联系,反之,对于实体集B中的每一个实体,实体集A中也有m个实体(m0)与之联系,则称实体集A与实体B具有多对多联系。
记为m:
n实例课程与学生之间的联系:
一门课程同时有若干个学生选修一个学生可以同时选修多门课程,三类联系之间的关系,同一实体集内的实体间的一对多联系,一对多联系实例职工实体集内部具有领导与被领导的联系某一职工(干部)“领导”若干名职工一个职工仅被另外一个职工直接领导这是一对多的联系,4.计算机世界及其有关基本概念将信息世界的信息用字符数值等符号表示,数据化。
字段(Field)标记实体属性的命名单位称为字段。
记录(Record)字段的有序集合称为记录。
例:
(990001,张立,20,男,计算机)。
文件(File)同一类记录的集合称为文件。
例:
所有学生的记录组成了一个学生文件。
关键字(Key)能惟一标识文件中每个记录的字段或字段集,称为记录的关键字。
图1-15三个世界各术语的对应关系,现实世界信息世界计算机世界事物总体实体集文件事物个体实体记录特征属性字段事物间联系实体模型数据模型,在计算机世界中,信息模型被抽象为数据模型,实体型内部的联系抽象为记录内部各属性间的联系、实体型之间的联系抽象为记录与记录之间的联系。
1.7.3数据模型的分类,概念模型(常用E-R模型)它是按用户的观点对数据和信息建模用来描述某个特定组织所关心的信息结构概念模型属于信息世界中的模型不依赖计算机系统、用户与开发人员交流的工具逻辑模型(或称数据模型)逻辑模型是属于计算机世界中的模型逻辑模型主要包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型等;转换由设计人员完成物理模型:
描述数据在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法,转换由DBMS完成。
1.7.4实体联系模型及E-R图,概念模型的表示方法很多,其中使用最广泛的是实体联系方法(E-R方法,EntityRelation1976P.P.CHEN)用E-R图来描述现实世界的概念模型E-R方法也称为E-R模型,E-R图,实体型用矩形表示,矩形框内写明实体名。
学生,教师,属性用椭圆形表示,并用无向边将其与相应的实体连接起来,联系联系本身:
用菱形表示,菱形框内写明联系名,并用无向边分别与有关实体连接起来,同时在无向边旁标上联系的类型(1:
1、1:
n或m:
n)联系的属性:
联系本身也是一种实体型,也可以有属性。
如果一个联系具有属性,则这些属性也要用无向边与该联系连接起来,联系的表示方法,联系的表示方法示例,联系的表示方法示例(续),联系属性的表示方法,看书中P23图1-18,合并E-R图(本例未画属性),设某商业公司数据库中有三个实体集。
一是“仓库”实体集,属性有仓库号、仓库名和地址等;二是“商店”实体集,属性有商店号、商店名、地址等;三是“商品”实体集,属性有商品号、商品名、单价。
仓库与商品之间存在“库存”联系,每个仓库可存储若干种商品,每种商品存储在若干仓库中,每个仓库每存储一种商品有个日期及存储量;商店与商品之间存在着“销售”联系,每个商店可销售若干种商品,每种商品可在若干商店里销售,每个商店销售一种商品有月份和月销售量两个属性;仓库、商店、商品之间存在着“供应”联系,有月份和月供应量两个属性,E-R图实例:
某公司物资管理E-R图,描述一个图书馆的借阅图书模型:
借阅者属性:
读者号,姓名,地址,性别,年龄,单位图书属性:
书名,作者,出版社借阅者与图书的联系借阅的属性:
借出日期、应还日期、归还日期,选定DBMS后,要将概念模型按选定的DBMS转换成数据模型(逻辑数据模型,逻辑模型)数据模型的3个组成要素:
数据结构数据操作数据的完整性约束,1.7.5数据模型的组成要素,一.数据结构,什么是数据结构对象类型的集合。
描述数据库的组成对象,以及对象之间的联系两类对象与数据类型、内容、性质有关的对象与数据之间联系有关的对象数据结构是对系统静态特性的描述。
按照数据结构的类型命名数据模型,二.数据操作,数据操作对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许执行的操作及有关的操作规则数据操作的类型检索更新(包括插入、删除、修改),数据模型对操作的定义操作的确切含义操作符号操作规则(如优先级)实现操作的语言数据操作是对系统动态特性的描述。
3.数据的完整性约束,数据的约束条件一组完整性规则的集合。
完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和储存规则,用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化,以保证数据的正确、有效、相容。
数据模型对约束条件的定义反映和规定本数据模型必须遵守的基本的通用的完整性约束条件。
例如在关系模型中,任何关系必须满足实体完整性和参照完整性两个条件。
提供定义完整性约束条件的机制,以反映具体应用所涉及的数据必须遵守的特定的语义约束条件,
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