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  • 层次化模型结构图
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    2021-07-09 06:34:34

    在Word2007菜单栏点击“插入”项的“SmartArt”图标,可以看到内置的100多套用来制作列表、流程、循环、层次结构、关系等结构性图表的模板,这些模板顺应了Vista操作系统的精美分割,具有强烈的视觉冲击力,大大增强图表的表现能力。下面以组织结构图来说明SmartArt的基本用法。点击“SmartArt”图标,在弹出的“选择SmartArt图形”窗口单击“层次结构”,然后在右侧说列出的7个模型中选择中意的结构图形,如“组织结构图”,这个图形主要用来显示组织中分层信息或上下级关系。双击或按“确定”,就会在文档中插入该模板。

    只要在相应的占位符(通常标注为“文本”)处输入自己的内容即可,字体等格式按照模板的格式自动适应,在后续步骤中也可以很方便的调整。

    在图形区域双击,菜单栏会添加“设计”项,显示出SmartArt工具栏,利用这些工具,可以很方便地对层次结构图进行修改完善,使其更加符合自己的需求。

    在“创建图形”栏中点击“文本窗格”,就会在SmartArt图形的左侧显示文本输入窗口,可以通过它输入和编辑在SmartArt图形中显示的文字,SmartArt图形会自动更新。

    根据所选的布局,“文本窗格”中的每行的项目符号在SmartArt图形中将表示为一个新的形状或是某个形状中的一个项目符号。如果要改变结构图的布局,只需将鼠标指向“布局”栏中的某个图形,结构图的布局即时改变,若要替换,单击鼠标即可。

    层次结构图中项目的位置、数量的调整修改也很方便,在左侧“文本窗格”中选中项目之后,在右键菜单中选择升级或降级,层级的变化会即刻在右侧的图表中显示出来。如要增加项目数量,可单击某个项目,在右键菜单中选择“添加形状”,在选择好在前后上下位置,即可在相应位置增加项目图形。

    为了使制作的结构图更加精美,可以利用“SmartArt演示”和“更改颜色”对图表的演示及色彩分割进行设置,还可以选择3D模式,将鼠标指针停留在某个模板缩略图上,无需实际应用便可以看到相应的样式或颜色变化对结构图产生的影响。

    如果SmartArt丰富的样式库中没有理想的填充、线条和效果组合,我们也可以自己来发挥。

    由于SmartArt图形格式本身具有图片的性质,所以它同样适用修改图片风格的各种工具。在菜单栏“格式”工具区中分别有“形状”、“形状样式”、“以数字样式”等工具,可以改变各个项目区块的大小、背景的填充、文字格式的修改、形状及颜色等,应有尽有,丰富多彩,完全能满足对结构图进行个性化美化的需要。

    通过“SmartArt图形”工具,即使我们不是专业的设计人员,也可以轻松制作出各种结构、风格的精美图表来,你还不赶快来试一下吗?

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    文档介绍:

    计算机网络层次结构模型,计算机网络拓扑结构,数据链路层的主要功能,网络层协议有哪些,电脑模型制作,高层协议,osi七层模型包括,物理层传输的是,制定osi的组织,相邻层间信息交换计算机网络的层次结构模型

    一,计算机网络的分层结构

    网络分层结构的出现其实是将复杂的网络任务分解为多个可处理的部分,使问题简单化。而这些可处理的部分模块之间形成单向依赖关系,即模块之间是单向的服务与被服务的关系,从而构成层次关系,这就是分层。

    二,计算机网络采用层次结构模型的意义

    层次结构体现对复杂问题“分而治之”的模块化方法,它可以大大降低复杂问题的处理难度,这正式网络研究中采用层次结构的意义。

    主要体现在以下几点:

    (1) 各层之间相互独立,高层不需要知道其低层如何实现的,只需要知道该层通过层间接口所提供的服务.

    (2) 灵活性好.当任何一层发生变化时,只要接口关系保持不变,则在这层以上或者以下的各层不受影响,另外,当某层提供的服务不再需要甚至可将这层取消

    3) 各层可以采用不同的技术来实现.

    (4) 易于实现和维护.因为整个系统被分解为若干个易于处理的部分.

    (5) 有利于促进标准化.

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    OSI参考模型将计算机网络分为7层,其划分层次的主要原则是:

    (1)各层之间界面清晰自然,易于理解,相互交流尽可能少。 (2)各层功能的定义独立于具体实现的方法。 (3)网中各节点都有相同的层次,不同节点的同等层具有相同的功能。 (4)保持下层对上层的独立性,单向使用下层提供的服务。

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    TCP/IP参考模型是另一个重要的计算机网络体系结构参考模型。在该模型中,将网络划分为4层,其分别为网络接入层、网络层、传输层和应用层,其结构如图所示。

    OSI模型

    TCP/IP模型

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    两种模型的比较:

    1、分层模型存在差别。TCP/IP模型没有会话层和表示层,并且数据链路层和物理层合而为一。造成这样的区别的原因在于:前者是以:“通信协议的必要功能是什么?”这个问题未中心,再进行模型化;而后者是以:“为了将协议实际安装到计算机中如何进行编程最好?”这个问题为中心,再进行模型化的。所以,TCP/IP的实用性强。

    2、 OSI模型有3个主要明确概念:服务、接口、协议。而TCP/IP参考模型最初没有明确区分这三者。这是OSI模型最大的贡献。

    3、 TCP/IP模型一开就考虑通用连接(Universal Interconnection),而OSI模型考虑的是由国家运行并使用OSI协议的连接。

    4、通信方式上面,在网络层OSI模型支持无连接和面向连接的方式,而TCP/IP模型只支持无连接通信模式;在传输层OSI模式仅有面向有连接的通信,而TCP/IP模型支持两种通信方式,给用户选择机会。这种选择对简单的请求-应答协议是非常重要的。

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    层次数据模型

        定义:层次数据模型是用树状<层次>结构来组织数据的数据模型。

        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

    其实层次数据模型就是的图形表示就是一个倒立生长的树,由基本数据结构中的树(或者二叉树)的定义可知,每棵树都有且仅有一个根节点,其余的节点都是非根节点。每个节点表示一个记录类型对应与实体的概念,记录类型的各个字段对应实体的各个属性。各个记录类型及其字段都必须记录。
      在这里插入图片描述
      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
      实例:
        在这里插入图片描述
        在这里插入图片描述
        
        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

        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

    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


    网状数据模型

        定义:用有向图表示实体和实体之间的联系的数据结构模型称为网状数据模型。
        满足下面两个条件的基本层次联系的集合称为网状数据模型:
        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。
    在这里插入图片描述
      其实,网状数据模型可以看做是放松层次数据模型的约束性的一种扩展。网状数据模型中所有的节点允许脱离父节点而存在,也就是说说在整个模型中允许存在两个或多个没有根节点的节点,同时也允许一个节点存在一个或者多个的父节点,成为一种网状的有向图。因此节点之间的对应关系不再是1:n,而是一种m:n的关系,从而克服了层次状数据模型的缺点。
      特征:
         1. 可以存在两个或者多个节点没有父节点;
         2. 允许单个节点存在多于一个父节点;
      网状数据模型中的,每个节点表示一个实体,节点之间的有向线段表示实体之间的联系。网状数据模型中需要为每个联系指定对应的名称。
      实例:  
    在这里插入图片描述

        优点:
        网状数据模型可以很方便的表示现实世界中的很多复杂的关系;
        修改网状数据模型时,没有层次状数据模型的那么多的严格限制,可以删除一个节点的父节点而依旧保留该节点;也允许插入一个没有任何父节点的节点,这样的插入在层次状数据模型中是不被允许的,除非是首先插入的是根节点;
        实体之间的关系在底层中可以借由指针指针实现,因此在这种数据库中的执行操作的效率较高;

        缺点:
         网状数据模型的结构复杂,使用不易,随着应用环境的扩大,数据结构越来越复杂,数据的插入、删除牵动的相关数据太多,不利于数据库的维护和重建。
         网状数据模型数据之间的彼此关联比较大,该模型其实一种导航式的数据模型结构,不仅要说明要对数据做些什么,还说明操作的记录的路径;
        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

        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

    典型代表是DBTG系统,亦称CODASYL系统,是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。


    三、关系型数据模型
      关系型数据模型对应的数据库自然就是关系型数据库了,这是目前应用最多的数据库。
      定义:使用表格表示实体和实体之间关系的数据模型称之为关系数据模型。
      关系型数据库是目前最流行的数据库,同时也是被普遍使用的数据库,如MySQL就是一种流行的数据库。支持关系数据模型的数据库管理系统称为关系型数据库管理系统。
      特征:
         1. 关系数据模型中,无论是是实体、还是实体之间的联系都是被映射成统一的关系—一张二维表,在关系模型中,操作的对象和结果都是一张二维表,它由行和列组成;
         2. 关系型数据库可用于表示实体之间的多对多的关系,只是此时要借助第三个关系—表,来实现多对多的关系;
         3. 关系必须是规范化的关系,即每个属性是不可分割的实体,不允许表中表的存在;
      实例:

    在这里插入图片描述

        优点:
         结构简单,关系数据模型是一些表格的框架,实体的属性是表格中列的条目,实体之间的关系也是通过表格的公共属性表示,结构简单明了;
        关系数据模型中的存取路径对用户而言是完全隐蔽的,是程序和数据具有高度的独立性,其数据语言的非过程化程度较高;
        操作方便,在关系数据模型中操作的基本对象是集合而不是某一个元祖;
         有坚实的数学理论做基础,包括逻辑计算、数学计算等;

        缺点:
        查询效率低,关系数据模型提供了较高的数据独立性和非过程化的查询功能(查询的时候只需指明数据存在的表和需要的数据所在的列,不用指明具体的查找路径),因此加大了系统的负担;
        由于查询效率较低,因此需要数据库管理系统对查询进行优化,加大了DBMS的负担;

        相关概念:
        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),如: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

        术语对比
    在这里插入图片描述

        关系的完整性约束条件
        实体完整性
        实体完整性是指实体的主属性不能取空值。实体完整性规则规定实体的所有主属性都不能为空。实体完整性针对基本关系而言的,一个基本关系对应着现实世界中的一个主题,例如上例中的学生表对应着学生这个实体。现实世界中的实体是可以区分的,他们具有某种唯一性标志,这种标志在关系模型中称之为主码,主码的属性也就是主属性不能为空。
        参照完整性
        在关系数据库中主要是值得外键参照的完整性。若A关系中的某个或者某些属性参照B或其他几个关系中的属性,那么在关系A中该属性要么为空,要么必须出现B或者其他的关系的对应属性中。
        用户定义的完整性
        用户定义完整性是针对某一个具体关系的约束条件。它反映的某一个具体应用所对应的数据必须满足一定的约束条件。例如,某些属性必须取唯一值,某些值的范围为0-100等。

    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



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    2.1层次模型

    基本层次联系:指两个记录以及它们之间的一对多(包括一对一)的联系。

    基本层次联系

    满足以下两个条件的基本层次联系的集合为层次模型
    (1)有且只有一个节点没有双亲节点(根结点)
    (2)除根结点外的节点有且只有一个双亲节点

    层次模型

    层次模型的数据操纵与完整性约束
    操作:增删改查
    约束:没有双亲结点不能插入子女结点。删除双亲结点则所带的子女结点一起删除。

    优点
    (1)数据结构简单清晰
    (2)查询效率高(优于关系数据库,不低于网状数据库)
    (3)良好的完整性支持
    缺点
    (1)对非层次性的联系不适用
    (2)当一个结点具有多个双亲结点时,只能通过引入冗余数据或引入虚拟结点解决,对插入和删除操作的限制比较多
    (3)查询子女结点必须通过双亲结点
    (4)层次命令不灵活

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