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  • 数据库主要哪几种数据模型?

    千次阅读 2021-02-01 17:05:16
    侃侃尔雅数据库主要有三种数据模型:1、层次模型将数据组织成一对多关系的结构,层次结构采用关键字来访问其中每一层次的每一部分;2、网状模型用连接指令或指针来确定数据间的显式连接关系,是具有多对多类型的数据...

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    侃侃尔雅

    数据库主要有三种数据模型:1、层次模型将数据组织成一对多关系的结构,层次结构采用关键字来访问其中每一层次的每一部分;2、网状模型用连接指令或指针来确定数据间的显式连接关系,是具有多对多类型的数据组织方式;3、关系模型以记录组或数据表的形式组织数据,以便于利用各种地理实体与属性之间的关系进行存储和变换,不分层也无指针,是建立空间数据和属性数据之间关系的一种非常有效的数据组织方法。数据模型(Data Model)是数据特征的抽象。数据(Data)是描述事物的符号记录,模型(Model)是现实世界的抽象。数据模型从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件,为数据库系统的信息表示与操作提供了一个抽象的框架。数据模型所描述的内容有三部分:数据结构、数据操作和数据约束。1)数据结构:主要描述数据的类型、内容、性质以及数据间的联系等,是目标类型的集合。目标类型是数据库的组成成分,一般可分为两类:数据类型、数据类型之间的联系。数据类型如DBTG(数据库任务组)网状模型中的记录型、数据项,关系模型中的关系、域等。联系部分有DBTG网状模型中的系型等。数据结构是数据模型的基础,数据操作和约束都基本建立在数据结构上。不同的数据结构具有不同的操作和约束。2)数据操作:数据模型中数据操作主要描述在相应的数据结构上的操作类型和操作方式。它是操作算符的集合,包括若干操作和推理规则,用以对目标类型的有效实例所组成的数据库进行操作。3)数据约束:数据模型中的数据约束主要描述数据结构内数据间的语法、词义联系、他们之间的制约和依存关系,以及数据动态变化的规则,以保证数据的正确、有效和相容。它是完整性规则的集合,用以限定符合数据模型的数据库状态,以及状态的变化。约束条件可以按不同的原则划分为数据值的约束和数据间联系的约束;静态约束和动态约束;实体约束和实体间的参照约束等。

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  • 数据模型(Data Model)是; 数据特征的抽象,是数据库管理的教学形式框架。数据库系统中用以提供信息表示和操作手段的形式构架。数据模型包括数据库数据的结构部分、数据库数据的操作部分和数据库数据的约束条件。 1...

    数据模型(Data Model)是;
    数据特征的抽象,是数据库管理的教学形式框架。数据库系统中用以提供信息表示和操作手段的形式构架。数据模型包括数据库数据的结构部分、数据库数据的操作部分和数据库数据的约束条件。
    1)数据结构:数据模型中的数据结构主要描述数据的类型、内容、性质以及数据间的联系等。数据结构是数据模型的基础,数据操作和约束都建立在数据结构上。不同的数据结构具有不同的操作和约束。
    2)数据操作:数据模型中数据操作主要描述在相应的数据结构上的操作类型和操作方式。
    3)数据约束:数据模型中的数据约束主要描述数据结构内数据间的语法、词义联系、他们之间的制约和依存关系,以及数据动态变化的规则,以保证数据的正确、有效和相容。

    优点: 存取方便且速度快 结构清晰,容易理解 数据修改和数据库扩展容易实现 检索关键属性十分方便

    缺陷: 结构呆板,缺乏灵活性 同一属性数据要存储多次,数据冗余大(如公共边) 不适合于拓扑空间数据的组织

    网状模型用连接指令或指针来确定数据间的显式连接关系,是具有多对多类型的数据组织方式

    优点: 能明确而方便地表示数据间的复杂关系 数据冗余小 缺陷: 网状结构的复杂,增加了用户查询和定位的困难。 需要存储数据间联系的指针,使得数据量增大 数据的修改不方便(指针必须修改)

    关系数据库模型 是以记录组或数据表的形式组织数据,以便于利用各种地理实体与属性之间的关系进行存储和变换,不分层也无指针,是建立空间数据和属性数据之间关系的一种非常有效的数据组织方法
    优点: 结构特别灵活,满足所有布尔逻辑运算和数学运算规则形成的查询要求 能搜索、组合和比较不同类型的数据 增加和删除数据非常方便
    缺陷: 数据库大时,查找满足特定关系的数据费时 对空间关系无法满足

    目前最常用的三种数据模型为层次模型、网状模型和关系模型。

    一、层次模型

    层次模型将数据组织成一对多关系的结构,层次结构采用关键字来访问其中每一层次的每一部分。

    层次模型发展最早,它以树结构为基本结构,典型代表是IMS模型。

    优点是存取方便且速度快;结构清晰,容易理解;数据修改和数据库扩展容易实现;检索关键属性十分方便。

    二、网状模型

    网状模型用连接指令或指针来确定数据间的显式连接关系,是具有多对多类型的数据组织方式。

    网状数据模型通过网状结构表示数据间联系,开发较早且有一定优点,目前使用仍较多,典型代表是 DBTG模型。

    优点是能明确而方便地表示数据间的复杂关系。

    三、关系模型

    关系模型以记录组或数据表的形式组织数据,以便于利用各种地理实体与属性之间的关系进行存储和变换,不分层也无指针,是建立空间数据和属性数据之间关系的一种非常有效的数据组织方法。

    优点在于结构特别灵活,概念单一,满足所有布尔逻辑运算和数学运算规则形成的查询要求;能搜索、组合和比较不同类型的数据;增加和删除数据非常方便。

    扩展资料:

    数据模型按不同的应用层次分成三种类型:分别是概念数据模型、逻辑数据模型、物理数据模型。

    1、概念模型(Conceptual Data Model),是一种面向用户、面向客观世界的模型,主要用来描述世界的概念化结构,它是数据库的设计人员在设计的初始阶段。

    2、逻辑模型(Logical Data Model),是一种面向数据库系统的模型,是具体的DBMS所支持的数据模型。

    3、物理模型(Physical Data Model),是一种面向计算机物理表示的模型,描述了数据在储存介质上的组织结构,它不但与具体的DBMS有关,而且还与操作系统和硬件有关。

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  • 数据库的三种模型

    千次阅读 2021-01-15 16:56:32
    前言 数据模型是数据库系统的核心,本文简要介绍三种主要的数据库模型。 一、格式化模型 格式化模型是层次模型和网状模型的统称 1.层次模型 ① 层次数据模型的概念 层次模型用属性结构来表示各类实体以及实体间的...

    前言

    数据模型是数据库系统的核心,本文简要介绍三种主要的数据库模型。


    一、格式化模型

    格式化模型是层次模型和网状模型的统称

    1.层次模型

    ① 层次数据模型的概念

    层次模型用属性结构来表示各类实体以及实体间的联系

    ② 层次模型的数据结构

    特点:

    1. 结点的双亲是唯一的;
    2. 只能直接处理一对多的实体联系;
    3. 每个记录类型可以定义一个排序段,也称码字段;
    4. 任何记录值只有按其路径查看时才能显出它的全部意义;
    5. 没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而独立存在。

    ③层次模型的数据操纵

    • 查询
    • 插入
    • 删除
    • 更新

    ④层次模型的完整性约束

    1. 无对应的双亲结点值就不能插入子女结点;
    2. 如果删除双亲结点则相应的子女节点值也被同时删除;
    3. 更新操作时,应更新所有相应记录,以保证数据的一致性。

    ⑤层次模型的优缺点

    • 优点
      层次模型的数据结构比较简单清晰;
      查询效率高,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。

    • 缺点
      结点之间的多对多联系表示不自然;
      对插入和删除操作的限制多,应用程序的编写比较复杂;
      查询子女结点必须通过双亲结点;
      层次命令趋于程序化;

    2.网状模型

    ①网状模型的概念

    网状数据库系统采用网状模型作为数据的组织方式
    ✧典型代表是DBTG系统:
    ■亦称CODASYL系统
    ■20世纪70年代由DBTG提出的一个系统方案
    必实际系统
    ■Cullinet Software公司的IDMS
    ■Univac公司的DMS1100
    ■Honeywell公司的IDS/2
    ■HP公司的IMAGE

    ②网状模型的数据结构

    满足下面两个条件的基本层次联系的集合:

    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。

    表示方法(与层次数据模型相同)

    • 实体型:用记录类型描述
      每个结点表示-一个记录类型(实体)
    • 属性:用字段描述
      每个记录类型可包含若千个字段
    • 联系:用结点之间的连线表示记录类型(实体)之间的一对多的父子联系

    ③网状模型的操纵与完整性约束

    网状数据库系统(如DBTG)对数据操纵加
    了一些限制,提供了–定的完整性约束
    ■码:唯一标识记录的数据项的集合
    ■一个联系中双亲记录与子女记录之间是一-对多联系
    ■支持双亲记录和子女记录之间某些约束条件

    ④网状模型的优缺点

    • 优点
      a.能够更为直接地描述现实世界,如一个结点可以有多个双亲
      b.具有良好地性,存取效率较高
    • 缺点
      a.结构比较复杂,而且随着应用环境地扩大,数据库就变得越来越复杂,不利于最终用户掌握
      b.DDL、DML语言复杂,用户不容易使用
      c.记录之间联系是通过存取路径实现地,用户必须了解系统结构地细节

    3.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(复合联系)
    ■网状模型可以更直接地描述现实世界
    ■层次模型实际上是网状模型的一一个特例

    二、关系模型

    ①关系模型的概念

    关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式
    1970年美国IBM公司SanJose研究室的研究员E.F.Codd首次提出了数据库系统的关系模型
    计算机厂商新推出的数据库管理系统几乎都支持关系模型

    ②关系模型的数据结构

    在用户观点下,关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表,它由行和列组成。

    • 关系(Relation)
      ●一个关系对应通常说的一张表

    • 元组(Tuple)
      ●表中的一行即为一个元组

    • 属性(Attribute )
      ●表中的一列即为一个属性,给每–个属性起一个名称即属性名

    • 主码(Key)
      ●也称码键。表中的某个属性组,它可以唯一 确定一个元组

    • 域(Domain )
      ●是一组具有相同数据类型的值的集合。属性的取值范围来自某个域。

    • 分量
      ●元组中的一一个属性值。

    • 关系模式 ●对关系的描述 关系名(属性1,属性2,,.属性n) 学生(学号,姓名,年龄,性别,系名,年级)

    关系必须是规范的,满足一定的约束条件
    最基本的约束条件: 关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项,不允许表中还有表

    一个工资表(表中有表)实例

    ③关系模型的操纵与完整性约束

    • 数据操作是集合操作,操作对象和操作结果都是关系
      ■查询
      ■插入
      ■删除
      ■更新
    • 存取路径对用户隐蔽,用户只要指出“千什么 ’,不必详细说明‘ “怎么干”
    • 关系的完整性约束条件
      ■实体完整性
      ■参照完整性
      ■用户定义的完整性

    ④关系数据库的优缺点

    • 优点
      1.建立在严格的数学概念的基础上
      2.概念单一
      ●实体和各类联系都用关系来表示
      ●对数据的检索结果也是关系
      3.关系模型的存取路径对用户透明
      ●具有更高的数据独立性,更好的安全保密性
      ●简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作
    • 缺点
      1.存取路径对用户透明,查询效率往往不如格式化数据模型
      2.为提高性能,必须对用户的查询请求进行优化,增加了开发数据库管理系统的难度

    总结

    数据库领域当前的研究工作都是以关系方法为基础,所以大家学习数据库的时候应该把重点放在关系数据库上。

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  • 层次模型、网状模型和关系模型是三种重要的数据模型。这三种模型是按其数据结构而命名的。前两采用格式化的结构。在这类结构中实体用记录型表示,而记录型抽象为图的顶点。记录型之间的联系抽象为顶点间的连接弧。...

    分别对应什么结构?

    层次模型、网状模型和关系模型是三种重要的数据模型。这三种模型是按其数据结构而命名的。前两种采用格式化的结构。在这类结构中实体用记录型表示,而记录型抽象为图的顶点。记录型之间的联系抽象为顶点间的连接弧。 整个数据结构与图相对应。对应于树形图的数据模型为层次模型;对应于网状图的数据模型为网状模型。关系模型为非格式化的结构,用单一的二维表的结构表示实体及实体之间的联系。满足一定条件的二维表,称为一个关系(见关系数据库)。

    格式化模型可以描述复杂的数据结构,用存取路径实现数据间的联系。从60年代后期以来,在各种计算机系统上建立了许多层次模型和网状模型的数据库管理系统。这些系统成功地应用于...全部

    层次模型、网状模型和关系模型是三种重要的数据模型。这三种模型是按其数据结构而命名的。前两种采用格式化的结构。在这类结构中实体用记录型表示,而记录型抽象为图的顶点。记录型之间的联系抽象为顶点间的连接弧。

    整个数据结构与图相对应。对应于树形图的数据模型为层次模型;对应于网状图的数据模型为网状模型。关系模型为非格式化的结构,用单一的二维表的结构表示实体及实体之间的联系。满足一定条件的二维表,称为一个关系(见关系数据库)。

    格式化模型可以描述复杂的数据结构,用存取路径实现数据间的联系。从60年代后期以来,在各种计算机系统上建立了许多层次模型和网状模型的数据库管理系统。这些系统成功地应用于数据处理。但这类系统具有以下缺点。

    首先是使用了许多与数据操作任务无关的概念,如DBTG系统中的系,用户必须按照存取路径存取数据库中的数据。其次,不支持集合处理,即未提供一次处理多个记录的功能。第三,没有充分认识端点用户直接与数据库对话的需求,缺乏为适应非预期查询而增加系统设施的能力。

    这些缺点降低了程序和数据的独立性,影响应用程序员的工作效率,限制端点用户对数据库的使用。

    关系模型严格符合现代数据模型的定义。数据结构简单清晰。存取路径完全向用户隐蔽,使程序和数据具有高度的独立性。

    关系模型的数据语言非过程化程度较高,用户性能好,具有集合处理能力,并有定义、操纵、控制一体化的优点。关系模型中,结构、操作和完整性规则三部分联系紧密。关系数据库系统为提高程序员的生产率,以及端点用户直接使用数据库提供了一个现实基础。

    关系模型研究的一个课题,是扩展关系模型和把数据模型形式化。1981年提出可把数据模型看成是抽象的程序设计语言。数据库是变量,数据库模式是变量的类型。数据库状态是某类变量所取的值。数据定义语言给出说明数据库变量的语法,数据操纵语言是数据模型中操作类型的具体实现,而数据库管理系统是某个数据定义语言和数据操纵语言的具体实现。

    这样,就可以用程序设计语言的形式概念和方法来研究数据模型。收起

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