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  • 数据库数据模型思维导图: 数据库的理解 数据库可以理解为存储数据的仓库,每个数据项在数据仓库中都有编号,通过编号就可以找到该数据项。例如,图书馆就是存储图书的仓库,在图书馆存储的每本图书都有一个编号,...

    数据库数据模型思维导图:
    在这里插入图片描述
    数据库的理解

    • 数据库可以理解为存储数据的仓库,每个数据项在数据仓库中都有编号,通过编号就可以找到该数据项。例如,图书馆就是存储图书的仓库,在图书馆存储的每本图书都有一个编号,编号表示了书的类别和顺序号,同类别的书放在一个书架上,便于图书管理员和读者查找图书。图书馆存储的是图书,数据库存储的是数据,每条数据称为数据项。数据是对客观事物的符号表示,如文字、图形、数字等。
      在计算机中,为了存储和处理这些事物,就要将事物的特征抽象出来组成一个记录来描述。
      例如,将课程事物抽象为数据项记录(课程名称,授课老师,类别、学生对象,课程简介)。课程事物的一条数据可以描述为(Java编程课程—入门篇,郎老师,编程语言,面向青少年爱好者,课程以浅显易懂的语言,以常见的生活场景为案例,带领大家逐步进入计算机编程世界)。
      当需要存储多个课程数据项时,就构成了数据库。因此,数据库是存储在一起的相关数据的集合,这些数据是结构化的,无有害的或不必要的冗余,并为多种应用提供数据服务。

    数据库与数据模型关系&概念模型、逻辑模型、物理模型
    数据模型是数据库的基础,数据是对客观事物的符号表示,模型是现实世界的抽象。数据模型是对数据特征的抽象。将客观事物抽象为数据模型,是一个逐步转化的过程,经历了现实世界、信息世界和计算机世界这三个不同的世界,经历了两级抽象和转换,如下图所示:
    在这里插入图片描述
    现实世界是指客观存在的事物及其相互间的联系,人们一般选择事物的基本特征来描述事物。事物可以是抽象的,也可以是具体的,如课程属于抽象的事物,人们通常用课程名称、授课老师、类别、学生对象、课程简介等特征来描述和区分。学生就属于具体的事物,通常用学号、姓名、班级、成绩等特征来描述和区分。
    信息世界是对现实世界的抽象,人们把事物的特征和联系通过符号记录下来,并用规范化的语言描述现实世界的事物,从而构成一个基于现实世界的信息世界,这个信息世界就是概念模型。概念模型主要用来描述显示世界的概念化结构,它使数据库的设计人员在设计的初始阶段,摆脱计算机系统及数据库管理系统的具体技术问题,集中精力分析数据以及数据之间的联系。
    简单理解概念模型、逻辑模型和物理模型:
    概念模型:包含少数中文字段和一些表之间的关联关系‘
    逻辑模型:全部的中文字段,包括实体和属性,对应的表和字段
    物理模型:逻辑模型中的中文字段转换成英文字段,映射到数据库中,还包含了表的索引、表的分区等等。

    在概念模型中,最常用的设计模型就是实体—联系模型(ER模型),关于课程的ER模型如下图所示:
    在这里插入图片描述
    信息世界的概念模型还不能被数据库管理系统直接使用,需要将概念模型进一步转换为逻辑数据模型,形成便于计算机处理的数据形式。
    逻辑数据模型是具体的数据库管理系统所支持的数据模型,主要有关系数据模型、层次数据模型和网状数据模型。关系数据模型是目前最流行的数据库模型,支持关系数据模型的数据库管理系统称为关系数据库管理系统,MySQL就属于关系数据库管理系统。关系数据模型以二维表结构来表示事物与事物之间的联系,也可以称为实体与实体之间的联系。关于课程关系的二维表如下表所示:
    在这里插入图片描述
    逻辑数据模型反映了数据的逻辑结构,当需要把逻辑模型数据存储到物理介质时,就需要用到物理数据模型了,物理数据模型是面向计算机物理表示的模型,描述了数据在存储介质上的组织结构,它不但与具体的数据库管理系统有关,而且还与操作系统和硬件相关,每一种逻辑数据模型在实现时都有对应的物理数据模型。

    参考资料:
    http://baijiahao.baidu.com/s?id=1602074893676428650&wfr=spider&for=pc

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  • 层次模型、网状模型、关系模型、面向对象数据模型、对象关系数据模型、半结构化数据模型 描述数据在系统内部的表示方式和存取方法,或在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法,是面向计算机系统的 ...

    **

    关系型模型与非关系模型的区别

    **

    数据模型

    数据模分为两类
    1.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,主要用于数据库设计。
    2.逻辑模型和物理模型

    逻辑模型 物理模型
    层次模型、网状模型、关系模型、面向对象数据模型、对象关系数据模型、半结构化数据模型 描述数据在系统内部的表示方式和存取方法,或在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法,是面向计算机系统的

    非关系模型

    1. 层次模型
      (1)有且只有一个结点没有双亲结点,这个结点称为根节点。
      (2)根以外的其他结点有且仅有一个双亲结点。
      层次模型像一颗倒立的树,结点的双亲是唯一的

    2. 网状模型
      (1)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
      网状模型中子女结点于双亲节点的联系可以不唯一

    关系模型

    从用户观点看,关系模型是由一组关系组成,每个关系的数据结构是一张规范化的二维表。
    二维表里术语对比

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  • NoSQL数据库数据模型(笔记)

    千次阅读 2017-06-04 11:50:02
    NoSQL数据库种类繁多,但是一个共同的特点都是去掉关系数据库的关系型特性。 数据之间无关系,这样就非常容易扩展,也无形之间在架构的层面上带来了可扩展的能力。NoSQL无需事先为要存储的数据建立字段,随时可以...

    NoSQL(Nosql=Not only Sql),意即不仅仅是SQL。泛指非关系型数据库
    这些类型的数据存储不需要固定的模式,无需多余的操作就可以横向扩展。

    NoSQL数据库种类繁多,但是一个共同的特点都是去掉关系数据库的关系型特性。
    数据之间无关系,这样就非常容易扩展,也无形之间在架构的层面上带来了可扩展的能力。

    NoSQL无需事先为要存储的数据建立字段,随时可以存储自定义的数据格式,而在关系型数据库中,增删字段是一件非常麻烦的事,如果是非常大数据量的表,增加字段简直是一个噩梦。

    大数据时代的3V:海量Volume,多样Variety,实时Velocity
    互联网需求的3高:高可用,高性能,高可扩

    当下应用是sql和nosql一起使用。
    关系型数据库用来存储不怎么变的信息。

    传统的关系型数据库设计:ER图(1:1/1:N/N:N,主外键等常见)
    NoSQL数据库设计:用BSon构建数据模型

    高并发的操作不太简易有关联查询的(join),互联网公司用冗余数据来避免关联查询,分布式事务是支持不了太多的并发的。

    NoSQL数据模型简介:聚合模型(KV键值、BSon、列簇、图形)
    列簇:是按列存储数据的,最大的特点是方便存储结构化和半结构化数据,方便做数据压缩,对针对某一列或某几列的查询有非常大的IO优势。

    NoSQL数据库分类:
    1.键值(key-value) redis
    应用场景:内容缓存,主要用于处理大量数据的高访问负载,也用于一些日志系统等。
    数据模型:Key指向Value的键值对,通常用hashtable来实现
    优点:查找速度块
    缺点:数据无结构化,通常只被当作字符串或二进制数据
    2.列存储数据库 HBase
    应用场景:分布式文件系统
    数据模型:以列簇式存储,将同一列数据存储在一起
    优点:查找速度块,可扩展性强,更容易进行分布式扩展
    缺点:功能相对局限
    3.文档型数据库 MongoDb
    应用场景:web应用,与Key-value类型相似,value是结构化的,不同的是数据库能够了解value的内容。
    数据类型:Key-value对应的键值对,value为结构化数据。
    优点:数据结构要求不严格,表结构可变,不需要像关系型数据库一样需要预先定义表结构
    缺点:查询性能不高,而且缺乏统一的查询语法
    4.图形数据库 Neo4J
    应用场景:社交网络,推荐系统等。专注于构建关系图谱。
    数据模型:图结构
    优点:利用图结构相关算法,如最短路径寻址、N度关系查询

    传统的ACID:原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、独立性(Isolation)、持久性(Durability)

    1. 原子性
    一个原子事务要么完整执行,要么干脆不执行。这意味着,工作单元中的每项任务都必须正确执行。如果有任一任务执行失败,则整个工作单元或事务就会被终止。即此前对数据所作的任何修改都将被撤销。如果所有任务都被成功执行,事务就会被提交,即对数据所作的修改将会是永久性的。
    2. 一致性
    一致性代表了底层数据存储的完整性。它必须由事务系统和应用开发人员共同来保证。事务系统通过保证事务的原子性,隔离性和持久性来满足这一要求; 应用开发人员则需要保证数据库有适当的约束(主键,引用完整性等),并且工作单元中所实现的业务逻辑不会导致数据的不一致(即,数据预期所表达的现实业务情况不相一致)。例如,在一次转账过程中,从某一账户中扣除的金额必须与另一账户中存入的金额相等。
    3. 独立性
    独立性意味着事务必须在不干扰其他进程或事务的前提下独立执行。换言之,在事务或工作单元执行完毕之前,其所访问的数据不能受系统其他部分的影响。
    4. 持久性
    持久性表示在某个事务的执行过程中,对数据所作的所有改动都必须在事务成功结束前保存至某种物理存储设备。这样可以保证,所作的修改在任何系统瘫痪时不至于丢失。

    NoSQL数据库中CAP原理:Consistency(强一致性)、Availability(可用性)、Partition tolerace(分区容忍性)

    CAP理论的核心是:一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性,可用性和分区容错性,最多只能同时较好的满足两个。

    因此CAP理论将NoSQL分成了满足CA、CP、AP原则的三大类。
    CA:单点集群,满足一致性、可用性的系统,通常在可扩展性不太强
    CP:满足一致性、分区容忍性的系统,通常性能不是特别高
    AP:满足可用性、分区容忍性的系统,通常对一致性要求低一些

    而由于当前网络硬件肯定会出现延迟丢包等问题,所以分区容错性必须需要实现。
    CA 传统Oracle数据库
    AP 大多网站架构的选择
    CP Redis MongoDb

    数据库一致性需求:
    很多web实时系统并不要求严格的数据库事务,对读一致性的要求低,有些场合对写一致性要求并不高,允许实现最终一致性。

    数据库的写实时性和读实时性:
    对关系数据库来说,插入一条数据后立刻查询,肯定是可以读出这条数据的,但是对于很多web应用来说,并不要求这么高的实时性,比如说发送一条消息之后,过几秒乃至十几秒后,我的订阅者才能看到这条动态是完全可以接受的。

    BASE就是为了解决关系数据库强一致性引起的问题而引起的可用性降低而提出的解决方案。
    BASE是下面三个术语的缩写:
    1.基本可用(Basically Available)
    2.软状态(Soft state)
    3.最终一致性(Eventually consistent)

    它的思想是通过让系统放松对某一时刻数据一致性的要求来换取系统整体伸缩性和性能上改变。

    分布式系统(distributed system)
    由多台计算机和通信的软件组件通过计算机网络链接(本地网络或广域网)组成,分布式系统是建立在网络之上的软件系统。正是因为软件的特性,所以分布式系统是具有高度的内聚性和透明性。因此,网络和分布式系统之间的区别更多的在于高层软件(特别是操作系统),而不是硬件。分布式系统可以应用在不同的平台上,如:PC、工作站、局域网或广域网等。

    简单来讲:
    1.分布式:不同的多台服务器上部署不同的服务模块(工程),他们之间通过Rpc/Rmi之间通信和调用,对外提供服务和组内协作。
    2.集群:不同的多台服务器部署相同的模块,通过分布式调度软件进行统一的调度,对外提供服务和访问。

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  • 声明:本博文即使自己学习知识的一种简单记录,方便自己使用,也是把自己在遇到问题,找到解决...关系数据库数据模型设计及设计工具PowerDesigner中实现CDM(概念模型)设计并转化为PDM(物理模型)    博文摘要

                 声明:本博文即使自己学习知识的一种简单记录,方便自己使用,也是把自己在遇到问题,找到解决办法拿来与大家分享,方便大家学习中也会遇到同样的问题不知怎样解决提供一种方案,其中内容都出自笔者手稿,并经过亲身实践,有错误地方希望多多评论并指正,方便后面看的人。

     

     

    关系数据库数据模型设计及设计工具PowerDesigner中实现CDM(概念模型)设计并转化为PDM(物理模型)

     

     博文摘要

      关系数据库从应用以来,一直是数据关系系统数据存储方式的不二选择,本博文是在一个关系数据库学习过程中对一个简单的关系数据库进行系统分析和模型设计的基础上,应用数据建模工具PowerDesigner工具来描叙概念数据模式CDM图,并转化成特定数据库中的物理数据模式的过程PDM,其中包括对Powerdesigner工具的使用方法的简单讲解,及从概念模型设计到物理模型实现的全过程。

     

    实践过程

    一、任务描述

    根据下面的需求描述,使用Sybase Power Designer设计相应的数据库概念模型,并转换成MS SQL Server上的物理数据库结构。

    二、  问题描叙

    某银行准备开发一个银行业务管理系统,通过调查,得到以下的主要需求:

       银行有多个支行。各个支行位于某个城市,每个支行有唯一的名字。银行要监控每个支行的资产。银行的客户通过其身份证号来标识。银行存储每个客户的姓名及其居住的街道和城市。客户可以有帐户,并且可以贷款。客户可能和某个银行员工发生联系,该员工是此客户的贷款负责人或银行帐户负责人。银行员工也通过身份证号来标识。员工分为部门经理和普通员工,每个部门经理都负责领导其所在部门的员工,并且每个员工只允许在一个部门内工作。每个支行的管理机构存储每个员工的姓名、电话号码、家庭地址及其经理的身份证号。银行还需知道每个员工开始工作的日期,由此日期可以推知员工的雇佣期。 银行提供两类帐户——储蓄帐户和支票帐户。帐户可以由2个或2个以上客户所共有,一个客户也可有两个或两个以上的帐户。每个帐户被赋以唯一的帐户号。银行记录每个帐户的余额、开户的支行以及每个帐户所有者访问该帐户的最近日期。另外,每个储蓄帐户有其利率,且每个支票帐户有其透支额。每笔贷款由某个分支机构发放,能被一个或多个客户所共有。每笔贷款用唯一的贷款号标识。银行需要知道每笔贷款所贷金额以及逐次支付的情况(银行将贷款分几次付给客户)。虽然贷款号不能唯一标识银行所有为贷款所付的款项,但可以唯一标识为某贷款所付的款项。对每次的付款需要记录日期和金额

    三、  概念模型建立(如果您对数据库概念建模很熟悉,就可以不用看该部分内容了)

    第一步经过简单的对需求的分析,可以抽取基本的实体对象(先抽取基本的实体,再设计中遇到问题再补充)

    支行、客户、职员、账户、贷款、贷款发放信息

    第二步各简单实体的属性寻找

    支行属性

    支行相关描叙:银行有多个支行。各个支行位于某个城市,每个支行有唯一的名字。银行要监控每个支行的资产

    基本属性:支行名、城市、资产

    我们发现与支行有关联的信息不多,只在后面贷款中出现。定义关系一:支行_贷款

    客户属性

    客户相关描述:银行的客户通过其身份证号来标识。银行存储每个客户的姓名及其居住的街道和城市。客户可以有帐户,并且可以贷款。客户可能和某个银行员工发生联系,该员工是此客户的贷款负责人或银行帐户负责人。

    基本属性:身份证号、城市、住所街道

    基本关系:关系二:客户_账号;关系三:客户_贷款;关系四:客户_职员

    职员属性

    职员描述:银行员工也通过身份证号来标识。员工分为部门经理和普通员工,每个部门经理都负责领导其所在部门的员工,并且每个员工只允许在一个部门内工作。每个支行的管理机构存储每个员工的姓名、电话号码、家庭地址及其经理的身份证号。银行还需知道每个员工开始工作的日期,由此日期可以推知员工的雇佣期。

    基本属性:身份证号、职工类型、姓名、电话、家庭地址、所在部门

    由于要存储每个员工的部门经理,而每个部门只有一个部门经理,我在这重新添加一个实体对象,部门,就类似班级和学生,班级有班长,部门有经理,班长也是学生,经理也是员工。

    部门:部门名称、经理职工号

    关系模式如下:(由于是个相互用外键的形式,在这先给出给模式结构方便理解)

    账户属性

    账户描叙:银行提供两类帐户——储蓄帐户和支票帐户。帐户可以由2个或2个以上客户所共有,一个客户也可有两个或两个以上的帐户。每个帐户被赋以唯一的帐户号。银行记录每个帐户的余额、开户的支行以及每个帐户所有者访问该帐户的最近日期。另外,每个储蓄帐户有其利率,且每个支票帐户有其透支额。

    账户有有两种类型储蓄账户和支票账户,似乎设计一个账户类型就可以解决问题,但后面发现,两种不同的账户有不同的属性域,如果把这两种不同属性域定义到一个模式中,在大量说句时就会有太多的数据冗余,很明显我们需要把这两种类型具体划分出来,但这两种类型的支票有很多基础属性是相似的,他们的关系更加满足一种像,存在账户父类,而两种不同类型的账户是两个子类,他们大部分属性继承与账户父类,而自己有部分的独立属性,模型结构如下:

    附加知识:继承关系的表达在PowerDesigner中默认是不可用的,怎样打开继承关系的表达呢?

    也就是把

    点击菜单栏:Tools——》Model Option。。——》在Noation选项中选择“E/R+Merise”(如下图)

    对于继承关系,PowerDesigner生成物理模型的时候,会去掉父类,子类会继承所有父类的属性

    对于上面的继承关系生成的数据表结构就是这样的。

    和账号相联系的是客户,一个客户可以有多个账户,一个账户可以有多个客户(帐户可以由2个或2个以上客户所共有,一个客户也可有两个或两个以上的帐户)

    明显账户和客户是个多对多的关系,我们需要建立多对多的关系,在父类中建立这种关系,PowerDesigner现在还不能把这种关系在继承中反映出来。例如我们在父类的账户与客户之间建立这种多对对的关系,在生成的物理模型中,父类不会像上面说的那样不取消掉!

    如下图所示:

    这样似乎没有达到我们消去冗余还多了张结构不清晰的表。我们用什么办法去解决这个问题。

    其实回到原点,如果我们不用这种子类继承父类的方法,而是把这两个属性冗余的放在一个模型中,就没有这样的问题存在,所以如果这样的模式划分,对于数据量不是很大,然后又不想把数据模式弄的太复杂,增加业务逻辑部分的设计难度,就可以采用这个方案,也是一种可行的方案。出于这是一个银行系统,账户数据量很大,采用这种冗余对存储空间的浪费很大,下面提供一种通过复杂化数据模型来减少这种冗余的方案。

    数据模型:

    生成的物理模型:

    重物理模型的数量上来说,还是五个表,但是,它解决了结构混乱的问题,而且不会有数据的冗余,带来的缺陷是业务逻辑处理上的细分,但是这两种账户类型的业务逻辑本来就不一样,会细分,所以也就是划算的!

    客户与账户的关系完成了,我们接着完成贷款的结构。

    贷款属性

    贷款描述:每笔贷款由某个分支机构发放,能被一个或多个客户所共有。每笔贷款用唯一的贷款号标识。银行需要知道每笔贷款所贷金额以及逐次支付的情况(银行将贷款分几次付给客户)。虽然贷款号不能唯一标识银行所有为贷款所付的款项,但可以唯一标识为某贷款所付的款项。对每次的付款需要记录日期和金额

    基本属性:贷款号、贷款金额、办理支行

    每笔贷款能被抖个客户拥有,一个客户也可以贷款多次,是个多对多的关系,不能简单的通过外间定义每笔贷款的客户,可是贷款分多次发放,每次的发放情况银行需要记录,我们需要提取一个新的实体——贷款发放才能办到,模型结构如下:

    生成的物理模型:

    再就是客户与贷款的关系,他们两之间就是简单的多对多的关系,不再想详细说明。

    汇总模型:

    生成物理模型

    第四部分:前面讲的这些好像都是数据模型建立分析,PowerDesigner怎样来画这些图的呢?这些不讲,不会用就无从谈起了,别急,下面就来讲讲PowerDesigner怎样使用吧

    建立CDM模型的办法:

    File——》new model

    如图选择Conceptual digramok

    然后就是用工具创建实体对象类:

    在右边的工具栏中的这些可视化的组件,点击选择一个,在编辑区单击,就画好了一个实体

                  

    双击实体,就打开了属性编辑窗体

    Attributes中编辑属性吧

    其中后面的M代表强制,P代表主键,D代表是否显示

    这就建好了实体,是不是很简单

    下面就是关系的定义了

    关系主要操作就分为两种,一种是一对多,也就是我们常常讲的通过在n端建立外键来实现的,另一种是多对多的关系,这个看是困难,其实在Powerdesigner中最容易实现。

    看例子吧:

    一对多,一个班级有多个学生,一个学生只属于一个班级(选择关系组件,从班级到学生画关系)

    双击关系,设定关系属性

    在第二个选项中选择One-Many,在班级to学生中选择1n

    在学生to 班级中选择 0,1,这就是建立1对多的关系

    生成的物理模型学生表中会自动添加班级号外键

    多对多关系的实现:

    直接建立一个多对多的关系,工具帮我们自动建立一张新的表,举例学生与课程关系吧

    设定关系为Many To Many

    这样就建立好了多对多的关系模式

    看看生成的物理模式,是不是自动就多了一个选课表

    好了,到目前为止,讲的差不多了。

    补充一定:PDM中的属性可以修改的,可以和CDM中的不一一致。例如我们想在选课表中加上一个学生该门课程的成绩,就自己添加一个个属性就行了!

    然后就是怎样生成相应数据库的sql代码,方便我们进行数据库的创建了!

             PDM模式下Ctrl+G就行了

     

    总结:

           本论文通过几个详细的实例讲了PowerDesigner的使用基础,及从CDMPDM,再生成sql代码的全过程,涵括了所有关系数据库需要表达的数据库关系在PowerDesigner中的实现过程。也稍稍有点数据库设计分析过程的讲解。希望能对你学习带来一点作用。

     

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空空如也

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