数据库系统概论第三四.ppt

数据库系统概论第三四1现在学习的是第1页，共46页.外模式外模式(external schema)(external schema)：又称用户模式，是用户与数据库系统的接口，是站在用户的角度对部分数据库中数据的外部逻辑值进行描述。如用DML中的GET操作读一个外部记录值。外模式是保证数据库安全的重要措施，每个用户只能看到和访问所对应的外模式中的数据，而数据库中的其他数据均不可见。外模式是概念模式的子集(逻辑的)。一个数据库通常有多个外模式。当不同用户在应用需求、保密级别等方面存在差异时，其外模式描述就会有所不同。一个应用程序只能使用一个外模式，但同一外模式可为多个应用程序所使用。第三节、数据库系统的体系结构一、数据库系统的三级模式结构：2现在学习的是第2页，共46页第三节、数据库系统的体系结构一、数据库系统的三级模式结构：.(.(概念概念)模式模式(Schema)(Schema)：描述数据库中全部数据的逻辑结构和特征，要定义记录、数据完整性约束等，简称为模式，包含概念模式(conceptual schema)和逻辑模式(logical schema)，是所有数据库用户的公共数据视图。它不涉及存储结构、访问技术等细节，这样外模式才能做到数据独立性。3现在学习的是第3页，共46页如Student关系：Student(StudentNo，StudentName，Age，Dept)。分别代表学号(整型)，姓名(字符型)，年龄(整形)，系别(字符型)。一个数据库只有一个模式。其中概念模式可用实体联系模型来描述，逻辑模式以某种数据模型(比如关系模型)为基础，综合考虑所有用户的需求，并将其形成全局逻辑结构。模式不仅要描述数据的逻辑结构，比如数据记录的组成，各数据项的名称、类型、取值范围，而且还要描述数据间的联系、数据的完整性以及安全性要求。第三节、数据库系统的体系结构一、数据库系统的三级模式结构：.(概念概念)模式模式(Schema)(Schema)：4现在学习的是第4页，共46页.内模式内模式(internal schema)(internal schema)：又称存储模式，是数据物理存储方面的描述，是数据在数据库内部 包括所有的内部记录类型、索引、文件的组织方式以及数据控制等。比内模式更接近物理存储的是操作系统，如从磁盘上读数据等。一个数据库只有一个内模式。第三节、数据库系统的体系结构一、数据库系统的三级模式结构：的表示方式。但内模式不涉及物理记录，也不涉及硬件设备，比如，对硬盘的读写操作是由操作系统(其中的文件系统)来完成。5现在学习的是第5页，共46页第三节、数据库系统的体系结构一、数据库系统的三级模式结构：注意：注意：在三层模式结构中，数据库模式是数据库的核心与关键，在三层模式结构中，数据库模式是数据库的核心与关键，数据按外模式的描述提供给用户，通常是模式的子集。数据按外模式的描述提供给用户，通常是模式的子集。按内模式的描述存储在磁盘上，依赖于全局逻辑结构，按内模式的描述存储在磁盘上，依赖于全局逻辑结构，模式介于外、内模式之间，既不涉及外部的访问，也模式介于外、内模式之间，既不涉及外部的访问，也不涉及内部存储，起到隔离作用，以保持数据的独立性。不涉及内部存储，起到隔离作用，以保持数据的独立性。独立于具体的存储设备。独立于具体的存储设备。6现在学习的是第6页，共46页第三节、数据库系统的体系结构一、数据库系统的三级模式结构：作为概念模式来约束其他两级，使得这两级作为概念模式来约束其他两级，使得这两级中任何一级改变都不受另一级的牵制。中任何一级改变都不受另一级的牵制。注意：注意：数据按外模式的描述提供给用户，数据按外模式的描述提供给用户，按内模式的描述提供给磁盘存储，按内模式的描述提供给磁盘存储，7现在学习的是第7页，共46页第三节、数据库系统的体系结构一、数据库系统的三级模式结构：（1）保证数据的独立性。将模式和内模式分开，保证了数据的物理独立性；将模式和内模式分开，保证了数据的物理独立性；将外模式和模式分开，保证了数据的逻辑独立性。将外模式和模式分开，保证了数据的逻辑独立性。（2）简化了用户接口。按照外模式编写应用程序或敲入命令，而不需了解数据库内部的存储结构，方便按照外模式编写应用程序或敲入命令，而不需了解数据库内部的存储结构，方便用户使用系统。用户使用系统。（3）有利于数据共享。在不同的外模式下可有多个用户共享系统中数据，减少了数据冗余。在不同的外模式下可有多个用户共享系统中数据，减少了数据冗余。（4）利于数据的安全保密。在外模式下根据要求进行操作，不能对限定的数据操作，保证了其他数据的安全在外模式下根据要求进行操作，不能对限定的数据操作，保证了其他数据的安全。三级模式结构的优点：8现在学习的是第8页，共46页第三节、数据库系统的体系结构二、数据库系统的两级映像(mapping)功能：外模式外模式/模式映像：模式映像：模式模式/内模式映像：内模式映像：所谓映像映像就是一种对应规则对应规则，说明映像的双方如何进行转换。存在于外模式和模式之间，用于保持外模式和模式之间存在于外模式和模式之间，用于保持外模式和模式之间的对应。当数据库的模式发生改变时，只需要对外模式的对应。当数据库的模式发生改变时，只需要对外模式/模式映象进行修改，而使外模式保持不变，使得数据库模式映象进行修改，而使外模式保持不变，使得数据库具有逻辑数据独立性。具有逻辑数据独立性。该映象由数据库管理系统该映象由数据库管理系统DBMSDBMS实现。实现。存在于模式和内模式之间，用于保持模式与内模式之间的存在于模式和内模式之间，用于保持模式与内模式之间的对应。当数据库的内模式发生改变时，只需要对模式对应。当数据库的内模式发生改变时，只需要对模式/内模内模式映象进行修改，而使概念模式保持不变，使得数据库具有物理式映象进行修改，而使概念模式保持不变，使得数据库具有物理数据独立性。该映象同样是由数据库管理系统数据独立性。该映象同样是由数据库管理系统DBMSDBMS实现。实现。9现在学习的是第9页，共46页1.概念模式/内模式映像：位于概念级、内部级之间，来定义概念模式与内模式数据的对应性。它们各自的数据结构可能不一致，即字段、记录类型可能不一样。一旦内模式作了修改，为保证概念模式不变，对概念模式/内模式映像也做相应修改，对外模式和用户程序影响很小，这样就达到了物理数据独立性。第三节、数据库系统的体系结构二、数据库系统的两级映像(mapping)功能：10现在学习的是第10页，共46页 有了模式/内模式映像，当内模式改变时，比如存储设备或存储方式有所改变，只要对模式/内模式映像做相应的改变，使模式保持不变，则应用程序不受影响，从而保证了数据与程序之间的物理独立性，即数据的物理独立性。通过模式与内模式之间的映像把描述全局逻辑结构的模式与描述物理结构的内模式联系起来。由于数据库只有一个模式，也只有一个内模式，因此，模式/内模式映像也只有一个，通常放在内模式中描述。1.概念模式/内模式映像：第三节、数据库系统的体系结构二、数据库系统的两级映像(mapping)功能：11现在学习的是第11页，共46页 位于外部级和概念级之间，来定义外模式和概念模式间数据的对应性，可能是多对一的关系。一旦概念模式做了修改，为保证外模式不变，对外模式/概念模式也做相应修改，对用户程序影响很小，这样就达到了数据的逻辑独立性。通过该映像把描述局部逻辑结构的外模式与描述全局逻辑结构的模式联系起来。2.外模式/概念模式映像：第三节、数据库系统的体系结构二、数据库系统的两级映像(mapping)功能：12现在学习的是第12页，共46页注意：由于有两层映像，在内模式发生变化，甚至模式发生变化时，都可以注意：由于有两层映像，在内模式发生变化，甚至模式发生变化时，都可以 使外模式在最大限度上保持不变。由于应用程序是在外模式所描述的使外模式在最大限度上保持不变。由于应用程序是在外模式所描述的 数据结构的基础上编写的，外模式的稳定性就保证了应用程序的稳定数据结构的基础上编写的，外模式的稳定性就保证了应用程序的稳定 性。而这正是数据库结构采用三层模式、两层映像为系统提供了高度性。而这正是数据库结构采用三层模式、两层映像为系统提供了高度 的数据独立性所得到的结果。的数据独立性所得到的结果。有了外模式/模式映像，当模式改变时，比如增加新的属性、修改属性的类型，只要对外模式/模式映像做相应的改变，使外模式保持不变，则以外模式为依据的应用程序就不受影响，从而保证了数据与程序间的逻辑独立性，即数据的逻辑独立性。由于一个模式与多个外模式对应，因此，对于每个外模式都有一个外模式/模式映像用于描述该外模式与模式之间的对应关系。2.外模式/概念模式映像：第三节、数据库系统的体系结构二、数据库系统的两级映像(mapping)功能：13现在学习的是第13页，共46页 数据模式与数据库的区别类似于数据模式与数据库的区别类似于C C中类与对象的区别。数据库是中类与对象的区别。数据库是数据模式的一个实例。模式是相对稳定的，而库的内容是经常变化数据模式的一个实例。模式是相对稳定的，而库的内容是经常变化的。的。概念模式概念模式/内模式一般放在内模式中描述；外模式内模式一般放在内模式中描述；外模式/概念模式一般放概念模式一般放在外模式中描述。在外模式中描述。第三节、数据库系统的体系结构注意：注意：14现在学习的是第14页，共46页DBMS逻辑独立性物理独立性应用1应用2应用n外模式1外模式m外模式/模式映象模式(概念模式)模式/内模式映象内模式数据库外部级单个用户视图概念级全局视图存储视图内部级数据库系统的三级模式结构15现在学习的是第15页，共46页是所研究对象类型的集合，包含数据类型、性质、数据间的联系以及逻辑上如何组织。对各种对象的实例所执行操作的集合，包含增、删、改、查等以及操作的规则、实现语言等。即定义数据约束条件，以保证其正确、有效、相容。DM DM 组成组成第四节、数据模型一.数据模型(Data Model)的概念数据结构：数据结构：操作集合：操作集合：完整性约束规则：完整性约束规则：1.1.数据数据模型模型 的组成要素的组成要素是现实世界的特征的模拟现实世界的特征的模拟和抽象和抽象。16现在学习的是第16页，共46页第四节、数据模型一.数据模型(Data Model)的概念DMDM分类分类ER模型、EER模型、OO模型等，强调语义表达，概念清晰；层次、网状、关系模型，有严格的形式化定义，是面向数据库的逻辑结构的。概念数据模型概念数据模型：基本数据类型：基本数据类型：1.1.数据模型的组成要素数据模型的组成要素它是按用户的观点对数据和信息进行建模，主要用它是按用户的观点对数据和信息进行建模，主要用于数据库设计；于数据库设计；它是现实世界数据特征的抽象，它是按计算机系统的观点对它是现实世界数据特征的抽象，它是按计算机系统的观点对数据建模，主要用于数据建模，主要用于DBMSDBMS的实现。的实现。17现在学习的是第17页，共46页2.2.数据之间的联系数据之间的联系第四节、数据模型一.数据模型(Data Model)的概念 数据处理的抽象和转换过程数据处理的抽象和转换过程现实世界信息世界(概念模型)认识抽象计算机世界(DBMS支持的数据模型)符号抽象不依赖于具体的不依赖于具体的计算机系统，是计算机系统，是计算机内部数据计算机内部数据的抽象表示的抽象表示计算机上某一计算机上某一DBMS支持的数据模型支持的数据模型18现在学习的是第18页，共46页3.3.信息世界信息世界(概念模型概念模型)中的基本概念中的基本概念第四节、数据模型一.数据模型(Data Model)的概念.实体实体(EntityEntity)：客观存在且相互区别的客观存在且相互区别的事物事物。.属性属性(AttributeAttribute)：每个实体具有的特性。一个实体可有若干个属每个实体具有的特性。一个实体可有若干个属 性，如学生的姓名、年龄和性别等。性，如学生的姓名、年龄和性别等。.码码(Key(Key)：唯一能标识实体的属性，如学生的姓名唯一能标识实体的属性，如学生的姓名(无重名无重名)。.实体集实体集(Entity SetEntity Set)：具有相同属性的实体的集合。具有相同属性的实体的集合。实体可以是可触及的对象，如一个学生实体可以是可触及的对象，如一个学生，一本书；也可以是抽象的事件，如一，一本书；也可以是抽象的事件，如一堂课，一次比赛等。堂课，一次比赛等。属性有属性有型型和和“值值”之分之分.域（域（DomainDomain）：）：属性值的取值范围称为该属性的域。属性值的取值范围称为该属性的域。如姓名的域为字符串集合，年龄的域为小于如姓名的域为字符串集合，年龄的域为小于4040的整数，性别的域为（的整数，性别的域为（男，女）。男，女）。19现在学习的是第19页，共46页.联系联系(RelationshipRelationship)：3.3.信息世界信息世界(概念模型概念模型)中的基本概念中的基本概念第四节、数据模型一.数据模型(Data Model)的概念 在现实世界中，事物内部以及事物之间是有联系的。在现实世界中，事物内部以及事物之间是有联系的。这些联系反映到信息世界中来，被抽象为实体内部的联系和实体之间的联系。这些联系反映到信息世界中来，被抽象为实体内部的联系和实体之间的联系。实体内部的联系通常是实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之指组成实体的各属性之间的联系；间的联系；实体之间的联系通常是指实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。不同实体集之间的联系。20现在学习的是第20页，共46页两个实体型之间的联系分为一对一、一对多和多对多等三种联系。两个实体型之间的联系分为一对一、一对多和多对多等三种联系。3.3.信息世界信息世界(概念模型概念模型)中的基本概念中的基本概念第四节、数据模型一.数据模型(Data Model)的概念（1 1）一对一联系（）一对一联系（1:11:1）实体集实体集A A中的一个实体至多与实体集中的一个实体至多与实体集B B中的一个实体相对应，反之亦然，则称实中的一个实体相对应，反之亦然，则称实体集体集A A与实体集与实体集B B为一对一的联系。记作为一对一的联系。记作1:11:1。如：班级与班长，观众与座位，病人与床位。如：班级与班长，观众与座位，病人与床位。（2 2）一对多联系（）一对多联系（1:n1:n）实体集实体集A A中的一个实体与实体集中的一个实体与实体集B B中的多个实体相对应，反之，实体集中的多个实体相对应，反之，实体集B B中的一个实中的一个实体至多与实体集体至多与实体集A A中的一个实体相对应。记作中的一个实体相对应。记作1:n1:n。如：班级与学生、公司与职员、省与市。如：班级与学生、公司与职员、省与市。（3 3）多对多（）多对多（m:nm:n）实体集实体集A A中的一个实体与实体集中的一个实体与实体集B B中的多个实体相对应，反之，实体集中的多个实体相对应，反之，实体集B B中的一个中的一个实体与实体与 实体集实体集A A中的多个实体相对应。记作（中的多个实体相对应。记作（m:nm:n）。）。如：教师与学生如：教师与学生,学生与课程，工厂与产品。学生与课程，工厂与产品。21现在学习的是第21页，共46页 不同实体集实体之间的联系 实际上，一对一联系是一对多联系的特例，而一对多联系又是多对多联系的特例。可以用图形来表示两个实体型之间的这三类联系，如图所示。A BA BA B两个实体型之间的联系两个实体型之间的联系分为一对一、一对多和多对多等三种联系。分为一对一、一对多和多对多等三种联系。3.3.信息世界信息世界(概念模型概念模型)中的基本概念中的基本概念第四节、数据模型一.数据模型(Data Model)的概念22现在学习的是第22页，共46页3.3.信息世界信息世界(概念模型概念模型)中的基本概念中的基本概念第四节、数据模型一.数据模型(Data Model)的概念信息世界信息世界(概念模型概念模型)的表示方法：的表示方法：ERER模型模型实体联系模型实体联系模型(Entity(EntityRelationship Model)Relationship Model)从现实世界中抽象出实体类型及其联系，用实体联系图即从现实世界中抽象出实体类型及其联系，用实体联系图即ERER图表示数据图表示数据模型。模型。2)属性：用椭圆表示，并用无向线段与相应的实体(联系)连接。双椭圆表示实体的码(主属性)。5)在联系的两个无向线段旁标明联系的类型。4)用无向线段将实体与其属性、实体的联系与联系的属性以及 实体与实体间的联系连接起来。3)联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名。概念模型的表示方法（E-R图）包括以下要素：1)实体型：用矩形表示，矩形内写实体名。23现在学习的是第23页，共46页预算np工作供应商姓名电话供应商号 地址供应量账号供应工程项目项目号 开工日期零件名称零件号 单价规格描述存放出入库量仓库仓库号 库面积职工领导姓名职工号 年龄职称mnmn11n工厂库存管理的工厂库存管理的E-RE-R模型模型24现在学习的是第24页，共46页注意：注意：E-RE-R模型模型(概念模型概念模型)离现实世界较近，但缺乏离现实世界较近，但缺乏 详细的数据结构，实际上，总是先设计出详细的数据结构，实际上，总是先设计出E-RE-R模型，模型，再将其转换为与再将其转换为与DBMSDBMS关联的关联的数据模型数据模型。3.3.信息世界信息世界(概念模型概念模型)中的基本概念中的基本概念第四节、数据模型一.数据模型(Data Model)的概念25现在学习的是第25页，共46页4.4.计算机世界计算机世界(概念模型概念模型)中的基本概念中的基本概念第四节、数据模型一.数据模型(Data Model)的概念信息世界中的实体抽象为计算机世界中的数据，存储在计算机中。在计算机世界中，常用的主要概念如下.字段（字段（FieldField）.记录（记录（RecordRecord）.文件（文件（FileFile）对应于属性的数据称为字段，也称为数据项。字段的命名往往和属性名相同。对应于每个实体的数据称为记录。对应于实体集的数据称为文件。如学生有学号、姓名、年龄、性别、系等字段如一个学生（如一个学生（990001，张立，张立，20，男，计算机）为一，男，计算机）为一个记录个记录如所有学生的记录组成了一个学生文件。26现在学习的是第26页，共46页4.4.计算机世界计算机世界(概念模型概念模型)中的基本概念中的基本概念第四节、数据模型一.数据模型(Data Model)的概念实体型之间的联系抽象为记录与记录之间的联系。实体型之间的联系抽象为记录与记录之间的联系。在计算机世界中，信息模型被抽象为数据模型，在计算机世界中，信息模型被抽象为数据模型，实体型内部的联系抽象为同一记录内部各字段间的联系，实体型内部的联系抽象为同一记录内部各字段间的联系，现实世界是设计数据库的出发点，也是使用数据库的最终归宿。现实世界是设计数据库的出发点，也是使用数据库的最终归宿。实体模型和数据模型是现实世界事物及其联系的两级抽象。实体模型和数据模型是现实世界事物及其联系的两级抽象。而数据模型是实现数据库系统的根据。而数据模型是实现数据库系统的根据。27现在学习的是第27页，共46页4.4.计算机世界计算机世界(概念模型概念模型)中的基本概念中的基本概念第四节、数据模型一.数据模型(Data Model)的概念通过以上的介绍，我们可总结出三个世界中各术语的对应关系如下图所示。通过以上的介绍，我们可总结出三个世界中各术语的对应关系如下图所示。信息世界信息世界 实体集实体集 实体实体 属性属性实体模型实体模型三个世界各术语的对应关系三个世界各术语的对应关系 现实世界现实世界 事物总体事物总体 事物个体事物个体 特征特征事物间联系事物间联系计算机世界计算机世界 文件文件 记录记录 字段字段数据模型数据模型28现在学习的是第28页，共46页第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类数据模型的好坏，直接影响数据库的性能。数据模型的好坏，直接影响数据库的性能。数据模型的选择，是设计数据库的一项首要任务。数据模型的选择，是设计数据库的一项首要任务。目前最常用的数据模型有层次模型目前最常用的数据模型有层次模型(Hierarchical Model)(Hierarchical Model)、网状模型网状模型(Network Model)(Network Model)和关系模型和关系模型(Relational Model)(Relational Model)。29现在学习的是第29页，共46页这三种数据模型的根本区别在于数据结构不同，这三种数据模型的根本区别在于数据结构不同，第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类即数据之间联系的表示方式不同。即数据之间联系的表示方式不同。层次模型层次模型 用“树结构”来表示数据之间的联系；网状模型网状模型 是用“图结构”来表示数据之间的联系；关系模型关系模型 是用“二维表”来表示数据之间的联系。早期的非早期的非关系模型关系模型面向对象的数据模型面向对象的数据模型 是用面向对象的观点描述实体。广泛运用广泛运用未来的未来的30现在学习的是第30页，共46页第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类1.1.层次模型层次模型(Hierarchical Model)Hierarchical Model)典型代表是典型代表是IBMIBM公司的公司的IMS(Information Management System)IMS(Information Management System)层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型。层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型。它是一棵有向树，树的结点是记录类型。它是一棵有向树，树的结点是记录类型。结点间的父子联系是结点间的父子联系是1:n(1:1)1:n(1:1)。通过指针来实现记录之间的联系，查询效率高。通过指针来实现记录之间的联系，查询效率高。通常无法表示实体间复杂的联系。通常无法表示实体间复杂的联系。用一棵用一棵“有向树有向树”的数的数据结构来表示各类实体据结构来表示各类实体以及实体间的联系。以及实体间的联系。包含实体的包含实体的若干字段若干字段世界上第一世界上第一个个DBMSDBMS产品产品31现在学习的是第31页，共46页第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类1.1.层次模型层次模型(Hierarchical Model)Hierarchical Model)名称 系的组织机构系的组织机构系编号系名办公地点系编号学号姓名班级研究所职工号姓名研究方向教员学生例如：例如：32现在学习的是第32页，共46页第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类1.1.层次模型层次模型(Hierarchical Model)Hierarchical Model)D02计算机信息楼E1101网络安全E3102张豪网络管理S63874刘华CS63877张孝A数据系统R02网络R03系数据库R01S63871文继荣A研究所教员学生E2102王大明数据库E1709冯宁数据仓库E3501孟勇并行数据库陈芝层次模型数据库中的一个值层次模型数据库中的一个值33现在学习的是第33页，共46页第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类1.1.层次模型层次模型(Hierarchical Model)Hierarchical Model)层次模型的优点：层次模型的优点：（3 3）提供了良好的数据完整性支持。（1 1）树形结构易于实现，几条命令就能操纵数据库，容易使用；（2 2）结构清晰，联系单一(1:n)(1:n)，有向查询方便。现实世界中许多实体间的联系本来就呈现出一种现实世界中许多实体间的联系本来就呈现出一种自然的层次关系，如表示行政层次，家族关系很自然的层次关系，如表示行政层次，家族关系很方便方便34现在学习的是第34页，共46页第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类1.1.层次模型层次模型(Hierarchical Model)Hierarchical Model)层次模型的缺点：层次模型的缺点：（1 1）难以表示两个以上实体间复杂的多对多联系；只能通过引入冗余数据或创建只能通过引入冗余数据或创建虚拟结点的方法来解决，易产虚拟结点的方法来解决，易产生不一致性。生不一致性。（2 2）对数据的插入和删除的操作限制太多；（3 3）查询子女结点必须通过双亲结点。反响查询较困难反响查询较困难(m:n)(m:n)，编程复杂，编程复杂35现在学习的是第35页，共46页第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类2.2.网状模型网状模型(Network Model)现实世界中事物之间的联系更多的是非层次关系。现实世界中事物之间的联系更多的是非层次关系。典型代表是典型代表是DBTGDBTG系统系统(Data Base Task Group)(Data Base Task Group)20世纪世纪70年代数据系年代数据系统语言研究会统语言研究会CODASYL提出提出网状模型使用图取代层次模型中的树，允许各结点网状模型使用图取代层次模型中的树，允许各结点 间更加普遍的联系。间更加普遍的联系。有向树成为有向树成为有向图有向图结点表示记录型结点表示记录型(实体实体)，记录型包含若干字段，记录型包含若干字段(实体的属性实体的属性)，结点间连线表示记录类型（实体）间的父子关系。结点间连线表示记录类型（实体）间的父子关系。36现在学习的是第36页，共46页第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类2.2.网状模型网状模型(Network Model)学生姓名班级课号课名学分课号课名成绩学生S课程C选课SCS-SCC-SC 学生学生/选课选课/课程的网状模型课程的网状模型例如：例如：37现在学习的是第37页，共46页第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类2.2.网状模型网状模型(Network Model)网状模型的优点：网状模型的优点：（1 1）可直接描述客观世界，表示实体间的多种复杂联系；（2 2）图的数据结构易于实现，运用指针，具有良好的性能和存储效率；38现在学习的是第38页，共46页第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类2.2.网状模型网状模型(Network Model)网状模型的缺点：网状模型的缺点：（1 1）结构复杂，数据独立性差，编程和操作极其复杂；（2 2）对计算机的硬件和软件环境要求较高。应用程序在访问数据时要指应用程序在访问数据时要指定存取路径定存取路径39现在学习的是第39页，共46页第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类3.3.关系模型关系模型(Relational(Relational Model)关系模型发展较晚，但理论体系完整；关系模型发展较晚，但理论体系完整；19701970年美国的IBMIBM公司San JoseSan Jose研究室的研究员E.F.CoddE.F.Codd首次提出了数据库系统的关系模型，开创了数据库关系方法和关系数据理论的研究，为数据库技术奠定了理论基础。关系模型是目前最常用的数据模型之一；关系模型是目前最常用的数据模型之一；20 20世纪8080年代以来，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，非关系系统的产品也都加上了关系接口。关系数据库系统采用关系模关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式型作为数据的组织方式离散数学和集离散数学和集合论为基础合论为基础40现在学习的是第40页，共46页第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类3.3.关系模型关系模型(Relational(Relational Model)关系数据库已成为目前应用最广泛的数据库系统关系数据库已成为目前应用最广泛的数据库系统如现在广泛使用的小型数据库系统如现在广泛使用的小型数据库系统FoxproFoxpro、AcessAcess，大型数据库系统大型数据库系统OracleOracle、InformixInformix、SybaseSybase、SQL ServerSQL Server等都是关系数据库系统。等都是关系数据库系统。41现在学习的是第41页，共46页TNOTNO教师号教师号TNTN姓名姓名SEXSEX性别性别AGEAGE年龄年龄PROFPROF职称职称SALSAL工资工资COMMCOMM岗位津岗位津贴贴DEPTDEPT系别系别T1T1李力李力男男4747教授教授1500150030003000计算机计算机T2T2王平王平女女2828讲师讲师80080012001200信息信息T3T3刘伟刘伟男男3030讲师讲师90090012001200计算机计算机T4T4张雪张雪女女5151教授教授1600160030003000自动化自动化T5T5张兰张兰女女3939副教授副教授1300130020002000信息信息第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类3.3.关系模型关系模型(Relational(Relational Model)例如：例如：42现在学习的是第42页，共46页第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类3.3.关系模型关系模型(Relational(Relational Model)关系关系模型的优点：模型的优点：（1 1）与非关系模型不同，它有较强的数学理论根据；（2 2）数据结构简单、清晰，用户易懂易用，不仅用关系关系描述实体，而且用关系描述实体间的联系；（3 3）关系模型的存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性，简化了程序员的工作和数据库建立开发的工作。离散数学、集离散数学、集合论知识合论知识二维表格二维表格不涉及存储结构不涉及存储结构等细节等细节帐户和权限管理数据库操作和查询语言43现在学习的是第43页，共46页第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类3.3.关系模型关系模型(Relational(Relational Model)关系关系模型的缺点：模型的缺点：（1 1）由于存取路径对用户透明，查询效率往往不如非关系模型，（2 2）为了提高性能，必须对用户的查询表示进行优化，增加了开发数据库管理系统的负担。44现在学习的是第44页，共46页 用关键码而不用指针实现实体间的联系，不涉及存储结构等细节，且运用离散数学、集合论知识，但数据结构简单清晰，概念单一，操作简单，易学易用，深受用户喜爱。自1980年代已经形成产品，并得到广泛应用。所谓关系就是一张表，它的主要特征是表格结构，标的各列都是关于某个属性的信息。所有数据包括实体及实体间联系，都是用关系即二维表格的形式表示，对关系进行的各种运算处理，得到的还是关系一张新的二维表。第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类3.3.关系模型关系模型(Relational(Relational Model)45现在学习的是第45页，共46页 近年来的主要产品有：近年来的主要产品有：MS SQL Server 2000MS SQL Server 2000，Oracle 8Oracle 8，以及，以及IBMIBM的的DB2DB2、InformixInformix的的IDS 2000IDS 2000和和SybaseSybase的的ASE 11.9.2ASE 11.9.2等。等。SQLSQL语言是关系数据库的代表性语言。语言是关系数据库的代表性语言。在实际中，一般是先设计实体联系模型，构造一个接近现实的在实际中，一般是先设计实体联系模型，构造一个接近现实的数据模型，然后将数据模型，然后将ERER图转换为关系模型。图转换为关系模型。方法是：将方法是：将ERER图的实体类型和联系类型分别转换成关系模式即可。图的实体类型和联系类型分别转换成关系模式即可。关系数据库系统是以关系模型为基础的数据库系统。关系数据库系统是以关系模型为基础的数据库系统。第四节、数据模型二.数据模型(Data Model)的分类3.3.关系模型关系模型(Relational(Relational Model)46现在学习的是第46页，共46页