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  • 常用的数据模型有哪三种
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    2021-05-13 07:14:31

    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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    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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  • 三种数据模型

    万次阅读 2014-02-20 15:29:27
    数据库的类型是根据数据模型来划分的,而任何一个DBMS也是根据数据模型有针对性地设计出来的,这就意味着必须把数据库组织成符合DBMS规定的数据模型。目前成熟地应用在数据库系统中的数据模型有:层次模型、网状模型...

    数据库的类型是根据数据模型来划分的,而任何一个DBMS也是根据数据模型有针对性地设计出来的,这就意味着必须把数据库组织成符合DBMS规定的数据模型。目前成熟地应用在数据库系统中的数据模型有:层次模型、网状模型和关系模型。它们之间的根本区别在于数据之间联系的表示方式不同(即记录型之间的联系方式不同)。层次模型以“树结构”表示数据之间的联系。网状模型是以“图结构”来表示数据之间的联系。关系模型是用“二维表”(或称为关系)来表示数据之间的联系的。

      1.层次模型(Hierchical)

      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:

    • 有且仅有一个结点没有父结点,它就是根结点;
    • 其他结点有且仅有一个父结点。图所示为一个系教务管理层次数据模型,图(a)所示的是实体之间的联系,图(b)所示的是实体型之间的联系。

      Image:数据模型.jpg

      最有影响的层次模型的DBS是20世纪60年代末,IBM公司推出的IMS层次模型数据库系统。

      2.网状模型(Network)

      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。

      下图所示为一个系教务管理网状数据模型。

      Image:系教务管理层次数据模型.jpg

      3.关系模型(Relation)

      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。图所示为一个简单的关系模型,其中图(a)所示为关系模式,图(b)所示为这两个关系模型的关系,关系名称分别为教师关系和课程关系,每个关系均含3个元组,其主码均为“教师编号”。

      Image:图关系模型.jpg

    • 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。

      在关系模型中基本数据结构就是二维表,不用像层次或网状那样的链接指针。记录之间的联系是通过不同关系中同名属性来体现的。例如,要查找“刘晋”老师所上的课程,可以先在教师关系中根据姓名找到教师编号“1984030”,然后在课程关系中找到“1984030”任课教师编号对应的课程名即可。通过上述查询过程,同名属性教师编号起到了连接两个关系的纽带作用。由此可见,关系模型中的各个关系模式不应当是孤立的,也不是随意拼凑的一堆二维表,它必须满足相应的要求。

      关系是一个二维表,即元组的集合。关系框架是一个关系的属性名表。形式化表示为:

      R(A_1,A_2,\cdot,A_n)

      其中,R为关系名,Ai(i=1,2,…,n)为关系的属性名。

      关系之间通过公共属性实现联系。例如,图所示为两个关系,通过“教师编号”公共属性实现两个关系之间的联系。

      关系数据库是指对应于一个关系模型的所有关系的集合。例如,在一个教务管理关系数据库中,包含教师关系、课程关系、学生关系、任课关系、成绩关系等。

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  • 数据的四种常用数据模型以及实体之间的联系个世界现实世界信息世界两个实体型间的联系数据模型层次模型 个世界 现实世界 现实世界,客观存在的世界。 信息世界 概念:信息世界是现实在人们头脑中的反映,...

    三个世界

    现实世界

    现实世界,客观存在的世界。

    信息世界

    • 概念:信息世界是现实在人们头脑中的反映,经过人脑的分析、归纳和抽象,形成信息,人们把这些信息进行记录、整理、归类和格式化后,就构成了信息世界。
    • 实体:客观存在并且可以互相区别的“食物”称为实体。实体可以是具体的人、事和物,如:一个学生、一本书、一辆汽车、一种物资,也可以是抽象的事件,一堂课、一次比赛。
    • 属性:实体所具有的某一特性称为属性,例如:学生的属性有姓名、年龄、学号之类的
    • 实体型:具有相同属性的实体必然具有共同的特征。所以用实体名及其属性集合来描述同类对象,如学生(姓名、学号、年龄…)
    • 实体集:同型实体的集合称为实体集。如所有学生和所有课程
    • 码:能唯一标识一个实体属性或属性集称为实体的码,比如学号不会重复,就可以成为候选码
    • 域:属性的取值范围该属性的域,比如学号成11位
    • 联系:单个实体型内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系

    两个实体型间的联系

    • 一对一联系(1:1):
      实体集A中的一个实体至多和实体集B中一个实体相对应,反之,实体集B中的一个实体至多和实体集A中一个实体相对应,则称实体集A与实体集B位一对一联系,记作1:1例如班级与班长
      -一对多联系(1:n)
      实体集A中的一个实体至多和实体集B中多个实体相联系,反之实体集B中的一个实体至多和实体集A中一个实体相联系,记作1:n
    • 多对多联系(m:n)
      实体集A中的一个实体至多和实体集B中n个实体相对应,反之实体集B中的一个实体至多和实体集A中m个实体相联系记作m:n
      一对一是一对多联系的特例,而一对多联系有事多对多联系的特例
      这个关系还涉及概念模型的E-R表示方法

    数据模型

    数据模型是数据库的框架,该框架描述了数据及其联系的组织方式、表达方式和存储路径,它是数据库系统的核心和基础。
    数据模型是一种模型,用来描述数据、组织数据对数据进行操作。
    常用数据模型有三种层次模型、网状模型、关系模型

    层次模型

    层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型

    • 1.层次模型的数据结构
      层次模型用树形数据结构来表示实体间的联系,例如:家族关系、行政机构。
      每个结点表示一个记录型,每个记录型可包含若干个字段,记录型描述的是实体,字段描述实体的属性,各个记录型及其字段都必须命名。结点带箭头的连线表示记录间的联系。
      层次模型有如下几个特点:
      (1)每颗层次模型构成的有向树示意图,仅有一个结点没有双亲,该结点就是根结点。
      (2)根结点以外的其他结点有且仅有一个双亲结点
      (3)父子结点之间的联系是一对多(1:n)的联系。父结点中的一个记录值可能对应n个子结点,而子结点中的一个记录值只能对应父结点中的一个记录值。==因此,任何一个给定的记录值只有按其路径查看时,才能显出它的全部意义。
    • 2.层次模型的数据操纵与数据完整性的约束
      层次模型的数据操纵主要是查询、插入、删除和修改,进行插入、删除和修改操作时要满足层次模型的完整性约束条件:
      (1)进行插入操作时,如果没有相应的双亲结点值就不能能插入子女结点值。
      (2)进行删除操作时,如果删除双亲结点,则子女的值也会被一同删除
      (3)修改操作时,应修改所有相应的记录,以保证数据的一致性
    • 3.层次模型的优缺点
      层次模型的主要优点如下
      (1)层次模型结构比较简单,层次分明,以便在计算机内实现
      (2)结点间联系简单,从根结点到树中任一结点均存在一条唯一的层次路径,当要存取某个结点的记录值时,沿着这条路径很快就能找到该记录值,因此,以该种模型建立的数据库系统查询效率很高
      (3)提供了良好的数据完整性支持
      层次模型的缺点如下:
      (1)不能直接表示两个以上的实体型间的复杂联系呵实体间多对多联系,只能通过引入冗余数据或创建虚拟结点的方法来解决,易产生不一致性。
      (2)对数据的插入和删除的操作
      (3)查询子女结点必须通过双亲结点

    网状模型

    • 1.现实世界种事务之间的联系更多是非层次关系,用层次模型表示这种关系很不直观,网状模型克服了这一个弊病:
      在层次模型中,只能有一个根结点,并且根结点以外的其他结点只能有一个双亲结点,允许多个结点没有双亲结点,允许结点可以有多个双亲结点。因此网状模型是采用有向图结构表示记录型与记录型之间联系的数据模型,它可以更直接地描述现实世界,层次模型实际上是网状模型地一个特例
    • 2.网状模型有如下特点:
      (1)有一个以上地结点没有双亲结点
      (2)允许结点有多个双亲结点
      (3)允许两个结点之间有多种联系(复合联系)
      -3. 网络模型的数据操纵与数据完整性的约束:
      网状模型地数据操纵主要包括查询、插入、删除和修改数据。进行插入、删除、修改操纵时要满足网状模型地完整性约束条件
      (1)插入数据时,允许插入尚未确定双亲结点值得子女结点值。
      (2)删除数据时,允许只删除双亲结点值
      (3)修改数据时,可直接表示非树形结构,而无需像层次模型那样增加冗余结点
    • 网状模型得优缺点
      网状模型的优点主要有两点:
      (1)能更为直接地描述客观世界,可表示实体间地多种复杂联系
      (2)具有良好地性能和存储效率
      网状模型地缺点主要有以下几点:
      (1)数据结构复杂,随着应用环境地扩大,数据库地结构越来越复杂,不便于终端用户掌握
      (2)其数据定义语言(DLL)和数据操纵语言(DML)语言及其复杂,不易于用户掌握
      (3)由于记录间地联系本质上是通过存储路径实现的,应用程序在访问数据库时要指定存取路径,即用户需要了解系统结构地细节,加重了编写应用程序地负担

    关系模型

    • 1.关系模型地数据结构是一张规范化地二维表,它由表名、表头和表体三部分构成。表名即二维表地名称,表头决定二维表的结构,每个二维表又可称为关系。
      这种模型就是现在我们使用的SQL基本表
    • 2.有以下几个概念需要知道:
      (1)关系:与关系实例,一个关系实例对应由行和列组成的一张二维表,关系相当于实例,例如学生表,就是一个关系
      (2)元组:元组是二维表格中的一列,给学生表中一个学生记录即为一个元组
      (3)属性:二维表格中的一列,给每一个属性起一个名称即属性名,如学生表中有几个属性:如学号、姓名、性别之类的
      (4)域:属性的取值范围,如年龄的域是(15到24),性别的域是(男、女)
      (5)分量:每一个元组对应的列的属性值,即元组中的一个属性值
      (6)候选键:如果一个属性或若干属性的组合中不包含多余的属性,能够唯一标识一个关系的元组,则称该属性或属性的组合为候选键。一个关系可有多个候选键。如学生表中学号就可以标识一个学生
      (7)主键:当一个关系中有多个候选键时,可以从中选择一个作为主键。一个关系只能有一个主键
      (8)主属性和非主属性:包含在任意一个候选键中的属性称为主属性,不包含在任意一个
      (9)关系模式。关系模式是对关系的描述一般表示为:关系名(属性1、属性2…,属性n),关系模式时关系模式的“型”,是关系的框架结构。如学生关系的关系模式可以表示为:学生(学号、姓名、性别、年龄、系别)
      在关系模式中,实体是用关系来表示的,如
      学生(学号、姓名、性别、年龄、系别)
      选课(课程号,课程名,学分)
      (10)关系实例。关系实例是关系模式的“值”,是关系的数据,相当于二维表中的数据
    • 3.关系模式的优缺点
      关系模式的优点有以下三点:
      (1)关系模式与非关系模式不同,它有严格的数学理论根据
      (2)数据结构简单、清晰、用户易懂、易用,不仅用关系描述实体,而且用关系描述实体间的联系
      (3)关系的模型的存储路径对用户透明,从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性
      关系模式的缺点
      缺点是查询效率不如非关系模型。

    面相对象的模型

    类似于JAVA中的面向对象,分为对象、类,有继承
    面向对象模型能完整地描述现实世界地数据结构,具有丰富地表达能力,但模型相对比较复杂、涉及的知识比较多,因此,面向数据库尚未达到关系数据库地普及程度。

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  • 数据库三种数据模型

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