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  • 常见的三种数据库数据模型
    万次阅读 多人点赞
    2018-07-20 19:27:33
    • 层次模型

      层次模型是数据库系统最早使用的一种模型,它的数据结构是一棵“有向树”。根结点在最上端,层次最高,子结点在下,逐层排列。层次模型的特征是:

      • 有且只有一个根结点
      • 其他结点有且仅有一个父结点
    • 网状模型

      网状模型以网状结构表示实体与实体之间的联系。网中的每一个结点代表一个记录类型,联系用链接指针来实现。网状模型可以表示多个从属关系的联系,也可以表示数据间的交叉关系,即数据间的横向关系与纵向关系,它是层次模型的扩展。网状模型可以方便地表示各种类型的联系,但结构复杂,实现的算法难以规范化。其特征是:

      • 允许结点有多于一个父结点;
      • 可以有一个以上的结点没有父结点。
    • 关系模型

      关系模型以二维表结构来表示实体与实体之间的联系,它是以关系数学理论为基础的。关系模型的数据结构是一个“二维表框架”组成的集合。每个二维表又可称为关系。在关系模型中,操作的对象和结果都是二维表。关系模型是目前最流行的数据库模型。支持关系模型的数据库管理系统称为关系数据库管理系统,Access就是一种关系数据库管理系统。

      • 描述的一致性,不仅用关系描述实体本身,而且也用关系描述实体之间的联系;
      • 可直接表示多对多的联系;
      • 关系必须是规范化的关系,即每个属性是不可分的数据项,不许表中有表;
      • 关系模型是建立在数学概念基础上的,有较强的理论依据。
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  • 数据库数据模型

    千次阅读 2021-11-15 11:09:56
    两类数据模型 数据模型分为两类(两个不同的层次) (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,用于数据库设计。 (2) 逻辑模型和物理模型 逻辑模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型...

    在这里插入图片描述

    两类数据模型

    数据模型分为两类(两个不同的层次)

    (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,用于数据库设计。
    (2) 逻辑模型和物理模型
    逻辑模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型、面向对象数据模型、对象关系数据模型、半结构化数据模型等。按计算机系统的观点对数据建模,用于DBMS实现。
    物理模型是对数据最底层的抽象,描述数据在系统内部的表示方式和存取方法,在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。

    客观对象的抽象过程—两步抽象

    现实世界中的客观对象抽象为概念模型;
    将现实世界抽象为信息世界
    把概念模型转换为某一数据库管理系统支持的数据模型。
    将信息世界转换为机器世界
    在这里插入图片描述

    概念模型

    概念模型的用途

    概念模型用于信息世界的建模
    是现实世界到机器世界的一个中间层次
    是数据库设计的有力工具
    数据库设计人员和用户之间进行交流的语言

    对概念模型的基本要求

    较强的语义表达能力
    简单、清晰、易于用户理解

    1.信息世界中的基本概念

    (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。
    (3)码(Key)
    唯一标识实体的属性集称为码。
    (4)实体型(Entity Type)
    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
    (5)实体集(Entity Set)
    同一类型实体的集合称为实体集
    (6)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。
    实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系
    实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系
    实体之间的联系有一对一、一对多和多对多等多种类型

    2. 概念模型的一种表示方法:实体-联系方法

    实体-联系方法(Entity-Relationship Approach)
    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

    数据模型的组成要素

    数据结构

    数据模型的数据结构
    描述数据库的组成对象,以及对象之间的联系
    描述的内容

    1. 与对象的类型、内容、性质有关
    2. 与数据之间联系有关
      数据结构是对系统静态特性的描述

    数据操作

    数据操作
    对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许执行的操作的集合,包括操作及有关的操作规则
    数据操作的类型
    查询
    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

    数据的完整性约束条件

    数据的完整性约束条件
    一组完整性规则的集合
    完整性规则:给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则
    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、有效和相容
    数据模型对完整性约束条件的定义
    反映和规定必须遵守的基本的通用的完整性约束条件。
    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。

    常用的数据模型

    层次模型(Hierarchical Model)
    网状模型(Network Model)
    关系模型(Relational Model))
    面向对象数据模型(Object Oriented Data Model)
    对象关系数据模型(Object Relational Data Model)
    半结构化数据模型(Semistruture Data Model)

    层次模型

    层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型
    层次数据库系统的典型代表是IBM公司的IMS(Information Management System)数据库管理系统
    层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系

    层次模型的数据结构

    层次模型
    满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型

    1. 有且只有一个结点没有双亲结点,这个结点称为根结点
    2. 根以外的其它结点有且只有一个双亲结点
      层次模型中的几个术语
      根结点,双亲结点,兄弟结点,叶结点
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    层次模型的特点:
    结点的双亲是唯一的
    只能直接处理一对多的实体联系
    每个记录类型可以定义一个排序字段,也称为码字段
    任何记录值只有按其路径查看时,才能显出它的全部意义
    没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而独立存在
    在这里插入图片描述
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    层次模型的数据操纵与完整性约束

    层次模型的数据操纵
    查询
    插入
    删除
    更新
    层次模型的完整性约束条件
    无相应的双亲结点值就不能插入子女结点值
    如果删除双亲结点值,则相应的子女结点值也被同时删除
    更新操作时,应更新所有相应记录,以保证数据的一致性

    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

    网状模型

    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
    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

    网状模型的数据结构

    网状模型
    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干个字段
      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
      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个特例
      网状模型中子女结点与双亲结点的联系可以不唯一要为每个联系命名,并指出与该联系有关的双亲记录和子女记录
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    多对多联系在网状模型中的表示
    用网状模型间接表示多对多联系
    方法:将多对多联系直接分解成一对多联系
    例如:一个学生可以选修若干门课程,某一课程可以被多个学生选修,学生与课程之间是多对多联系
    引进一个学生选课的联结记录,由3个数据项组成
    学号
    课程号
    成绩
    表示某个学生选修某一门课程及其成绩
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    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,提供了一定的完整性约束
    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

    网状模型的优缺点

    优点
    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
    具有良好的性能,存取效率较高
    缺点
    结构比较复杂,而且随着应用环境的扩大,数据库的结构就变得越来越复杂,不利于最终用户掌握
    DDL、DML语言复杂,用户不容易使用
    记录之间联系是通过存取路径实现的,用户必须了解系统结构的细节

    关系模型

    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San Jose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

    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。
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    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,给每一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)
    关系必须是规范化的,满足一定的规范条件
    最基本的规范条件: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
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    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“干什么”,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

    关系模型的优缺点

    优点
    建立在严格的数学概念的基础上
    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
    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
    存取路径对用户透明,查询效率往往不如格式化数据模型
    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
    欢迎大家加我微信交流讨论(请备注csdn上添加)
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  • 数据库三种数据模型分别是什么

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    层次模型层次模型数据库系统最早使用的一种模型,它的数据结构是一棵“有向树”。根结点在最上端,层次最高,子结点在下,逐层排列。层次模型的特征是:1、有且只有一个根结点;2、其他结点有且仅有一个父结点。...

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    层次模型

    层次模型是数据库系统最早使用的一种模型,它的数据结构是一棵“有向树”。根结点在最上端,层次最高,子结点在下,逐层排列。层次模型的特征是:

    1、有且只有一个根结点;

    2、其他结点有且仅有一个父结点。

    网状模型

    网状模型以网状结构表示实体与实体之间的联系。网中的每一个结点代表一个记录类型,联系用链接指针来实现。网状模型可以表示多个从属关系的联系,也可以表示数据间的交叉关系,即数据间的横向关系与纵向关系,它是层次模型的扩展。网状模型可以方便地表示各种类型的联系,但结构复杂,实现的算法难以规范化。其特征是:

    1、允许结点有多于一个父结点;

    2、可以有一个以上的结点没有父结点。

    关系模型

    关系模型以二维表结构来表示实体与实体之间的联系,它是以关系数学理论为基础的。关系模型的数据结构是一个“二维表框架”组成的集合。每个二维表又可称为关系。在关系模型中,操作的对象和结果都是二维表。关系模型是目前最流行的数据库模型。支持关系模型的数据库管理系统称为关系数据库管理系统,Access就是一种关系数据库管理系统。

    特征:

    1、描述的一致性,不仅用关系描述实体本身,而且也用关系描述实体之间的联系;

    2、可直接表示多对多的联系;

    3、关系必须是规范化的关系,即每个属性是不可分的数据项,不许表中有表;

    4、关系模型是建立在数学概念基础上的,有较强的理论依据。

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  • MySQL数据库第3讲 数据库数据模型

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    MySQL数据库的数据模型

    通过前两节的学习,我们已经知道什么是数据库,如何启动和停止数据库服务
    如果没看的小伙伴可以点击下面这个链接查阅之前的笔记:

    MySQL数据库学习路径 大纲

    本节的主要目的是给大家讲解一下数据库的数据模型。
    这是大家在学习MySQL数据库之前,首先需要先了解的MySQL中数据是如何存储的。
    那么先来给大家介绍一个概念:

    1 关系型数据库RDBMS

    关系型数据库就是指建立在关系模式的基础上,由多张互相连接的二维表格组成的数据库。
    MySQL数据库就是一个关系型数据库。

    1. 那什么是二维表呢?
      其实这个指的就是由行和列构成的数据表格,比如我们生活中常见的部门表、员工表等等
      而且可以看到员工表中的“所属部门编号”与部门表中的“部门编号”还有着关联关系
      比如4号员工赵六,所属的是3号部门,3号部门是哪个部门呢?再看部门表,得知3号部门是研发部
      在这里插入图片描述
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    2. 那关系型数据库有哪些优点呢?
      1)使用二维表的方式,格式统一比较稳定,方便存储和读取,后续维护也方便
      2)使用通用的SQL语言操作关系型数据库,使用方便
    总结一句:

    由表格组成的数据库就是关系型数据库,关系型数据库都能通用的SQL来操作

    2 MySQL数据库的数据模型

    1. 使用数据库客户端或者命令的方式连接到数据库管理系统
    2. 数据库管理系统(也称作数据库服务器)可以创建多个库
    3. 每个库中可以创建多张二维表
    4. 每张二维表中可以存放多条数据
      如下图所示:
      请添加图片描述
    总结
    1. 无论是MySQL自带的客户端,还是cmd窗口输入命令,其实都是客户端
    2. 通过客户端我们可以连接到数据库服务器,也就是数据库管理系统
    3. 我们可以在数据库服务器中创建多个数据库,每个库里可以存放多张表
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