第2章数据模型与概念模型.ppt

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1、第第2章章数据模型与概念模型数据模型与概念模型 2.12.1信息的三种世界及其描述信息的三种世界及其描述信息的三种世界及其描述信息的三种世界及其描述 2.22.2概念模型及其表示概念模型及其表示概念模型及其表示概念模型及其表示 2.2.12.2.1概念模型的基本概念概念模型的基本概念概念模型的基本概念概念模型的基本概念 2.2.22.2.2概念模型的表示方法概念模型的表示方法概念模型的表示方法概念模型的表示方法 2.32.3常见的三种数据模型常见的三种数据模型常见的三种数据模型常见的三种数据模型 2.3.12.3.1数据模型概述数据模型概述数据模型概述数据模型概述 2.3.22.3.2层次模型

2、及特点层次模型及特点层次模型及特点层次模型及特点 2.3.32.3.3网状模型及特点网状模型及特点网状模型及特点网状模型及特点 2.3.42.3.4关系模型概述关系模型概述关系模型概述关系模型概述数据模型的定义数据模型的定义数据模型的定义数据模型的定义模型是对现实世界的抽象。在数据库技术中，用模型的概念描述数模型是对现实世界的抽象。在数据库技术中，用模型的概念描述数模型是对现实世界的抽象。在数据库技术中，用模型的概念描述数模型是对现实世界的抽象。在数据库技术中，用模型的概念描述数据库的结构和语义，对现实世界进行抽象。将表示实体类型及实体间联据库的结构和语义，对现实世界进行抽象。将表示实体类型及

3、实体间联据库的结构和语义，对现实世界进行抽象。将表示实体类型及实体间联据库的结构和语义，对现实世界进行抽象。将表示实体类型及实体间联系的模型称为系的模型称为系的模型称为系的模型称为“数据模型数据模型数据模型数据模型”。目前广泛使用的数据模型可分为两种类型：一种是独立于计算机系目前广泛使用的数据模型可分为两种类型：一种是独立于计算机系目前广泛使用的数据模型可分为两种类型：一种是独立于计算机系目前广泛使用的数据模型可分为两种类型：一种是独立于计算机系统的数据模型，它完全不涉及信息在计算机中的表示，只是用来描述某统的数据模型，它完全不涉及信息在计算机中的表示，只是用来描述某统的数据模型，它完全不涉及

4、信息在计算机中的表示，只是用来描述某统的数据模型，它完全不涉及信息在计算机中的表示，只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构，这类模型称为个特定组织所关心的信息结构，这类模型称为个特定组织所关心的信息结构，这类模型称为个特定组织所关心的信息结构，这类模型称为“概念数据模型概念数据模型概念数据模型概念数据模型”。它强。它强。它强。它强调其语义表达能力，概念应该简单、清晰、易于用户理解，是现实世界调其语义表达能力，概念应该简单、清晰、易于用户理解，是现实世界调其语义表达能力，概念应该简单、清晰、易于用户理解，是现实世界调其语义表达能力，概念应该简单、清晰、易于用户理解，是现实世界的第一层抽象，是用

5、户与数据库设计人员之间进行交流的工具。的第一层抽象，是用户与数据库设计人员之间进行交流的工具。的第一层抽象，是用户与数据库设计人员之间进行交流的工具。的第一层抽象，是用户与数据库设计人员之间进行交流的工具。另一类是直接面向数据库的逻辑结构的，它是现实世界的第二层抽另一类是直接面向数据库的逻辑结构的，它是现实世界的第二层抽另一类是直接面向数据库的逻辑结构的，它是现实世界的第二层抽另一类是直接面向数据库的逻辑结构的，它是现实世界的第二层抽象。这类模型涉及到计算机系统和数据库管理系统，又称为象。这类模型涉及到计算机系统和数据库管理系统，又称为象。这类模型涉及到计算机系统和数据库管理系统，又称为象。这

6、类模型涉及到计算机系统和数据库管理系统，又称为“基本数据基本数据基本数据基本数据模型模型模型模型”或或或或“结构数据模型结构数据模型结构数据模型结构数据模型”。这类模型有严格的形式化定义，以便于在。这类模型有严格的形式化定义，以便于在。这类模型有严格的形式化定义，以便于在。这类模型有严格的形式化定义，以便于在计算机系统中实现。计算机系统中实现。计算机系统中实现。计算机系统中实现。2.12.1信息的三种世界及其描述信息的三种世界及其描述信息的三种世界及其描述信息的三种世界及其描述1.1.信息的现实世界信息的现实世界信息的现实世界信息的现实世界信息的现实世界是指我们要管理的客观存在的各种事物、事物

7、信息的现实世界是指我们要管理的客观存在的各种事物、事物信息的现实世界是指我们要管理的客观存在的各种事物、事物信息的现实世界是指我们要管理的客观存在的各种事物、事物之间的相互联系及事物的发生、变化过程之间的相互联系及事物的发生、变化过程之间的相互联系及事物的发生、变化过程之间的相互联系及事物的发生、变化过程。即存在于人们头脑之外。即存在于人们头脑之外。即存在于人们头脑之外。即存在于人们头脑之外的客观世界。的客观世界。的客观世界。的客观世界。1)实实体体(Entity)：现现实实世世界界中中存存在在的的可可以以相相互互区区分分的的事事物物或或概概念称为实体。念称为实体。2)实实体体的的特特征征(E

8、ntityCharacteristic)：每每个个实实体体都都有有自自己己的的特征，利用实体的特征可以区别不同的实体。特征，利用实体的特征可以区别不同的实体。3)实实体体集集(EntitySet)及及实实体体集集间间的的联联系系(Relation)：具具有有相相同特征或能用同样特征描述的实体的集合称为实体集。同特征或能用同样特征描述的实体的集合称为实体集。2.2.信息世界信息世界信息世界信息世界信息世界是现实世界在人们头脑中的反映，人们把它用文字和信息世界是现实世界在人们头脑中的反映，人们把它用文字和信息世界是现实世界在人们头脑中的反映，人们把它用文字和信息世界是现实世界在人们头脑中的反映，人

9、们把它用文字和符号记载下来。符号记载下来。符号记载下来。符号记载下来。在信息世界中：在信息世界中：在信息世界中：在信息世界中：实体的特征在头脑中形成的知识称为属性；实体通过其属性表实体的特征在头脑中形成的知识称为属性；实体通过其属性表实体的特征在头脑中形成的知识称为属性；实体通过其属性表实体的特征在头脑中形成的知识称为属性；实体通过其属性表示称为实例；同类实例的集合称为对象，对象即实体集中的实体用示称为实例；同类实例的集合称为对象，对象即实体集中的实体用示称为实例；同类实例的集合称为对象，对象即实体集中的实体用示称为实例；同类实例的集合称为对象，对象即实体集中的实体用属性表示得出的信息集合；实

10、体集之间的联系用对象联系表示。属性表示得出的信息集合；实体集之间的联系用对象联系表示。属性表示得出的信息集合；实体集之间的联系用对象联系表示。属性表示得出的信息集合；实体集之间的联系用对象联系表示。信信信信息息息息世世世世界界界界通通通通过过过过概概概概念念念念模模模模型型型型（也也也也称称称称信信信信息息息息模模模模型型型型）、过过过过程程程程模模模模型型型型和和和和状状状状态态态态模模模模型型型型反反反反映映映映现现现现实实实实世世世世界界界界，它它它它要要要要求求求求对对对对现现现现实实实实世世世世界界界界中中中中的的的的事事事事物物物物、事事事事物物物物间间间间的的的的联联联联系系系系

11、和和和和事事事事物的变化情况准确、如实、全面地表示。物的变化情况准确、如实、全面地表示。物的变化情况准确、如实、全面地表示。物的变化情况准确、如实、全面地表示。概念模型通过概念模型通过概念模型通过概念模型通过E-RE-R图中的对象、属性和联系对现实世界的事物图中的对象、属性和联系对现实世界的事物图中的对象、属性和联系对现实世界的事物图中的对象、属性和联系对现实世界的事物及关系给出静态描述。及关系给出静态描述。及关系给出静态描述。及关系给出静态描述。过程模型通过信息流程图和数据字典描述事物的处理方法和信过程模型通过信息流程图和数据字典描述事物的处理方法和信过程模型通过信息流程图和数据字典描述事物

12、的处理方法和信过程模型通过信息流程图和数据字典描述事物的处理方法和信息加工过程。息加工过程。息加工过程。息加工过程。状态模型通过事物状态转换图对事物给出动态描述。状态模型通过事物状态转换图对事物给出动态描述。状态模型通过事物状态转换图对事物给出动态描述。状态模型通过事物状态转换图对事物给出动态描述。数据库主要是根据概念模型设计的，而数据的处理方法主要根数据库主要是根据概念模型设计的，而数据的处理方法主要根数据库主要是根据概念模型设计的，而数据的处理方法主要根数据库主要是根据概念模型设计的，而数据的处理方法主要根据过程模型设计的，状态模型对数据库的系统功能设计有重要的参据过程模型设计的，状态模型

13、对数据库的系统功能设计有重要的参据过程模型设计的，状态模型对数据库的系统功能设计有重要的参据过程模型设计的，状态模型对数据库的系统功能设计有重要的参考价值。考价值。考价值。考价值。3.3.信息的计算机世界信息的计算机世界信息的计算机世界信息的计算机世界1)1)数据项数据项数据项数据项(Item)(Item)：（也叫字段）：（也叫字段）：（也叫字段）：（也叫字段）2)2)数据项是对象属性的数据表示。数据项有型和值之分。数据项是对象属性的数据表示。数据项有型和值之分。数据项是对象属性的数据表示。数据项有型和值之分。数据项是对象属性的数据表示。数据项有型和值之分。2)2)记录记录记录记录(Recor

14、d)(Record)：记录是实例的数据表示，是数据项的有序集合。记录有型和记录是实例的数据表示，是数据项的有序集合。记录有型和记录是实例的数据表示，是数据项的有序集合。记录有型和记录是实例的数据表示，是数据项的有序集合。记录有型和值之分。值之分。值之分。值之分。3)3)文件文件文件文件(File)(File)：文件是对象的数据表示，是同类记录的集合。即：文件是对象的数据表示，是同类记录的集合。即：文件是对象的数据表示，是同类记录的集合。即：文件是对象的数据表示，是同类记录的集合。即一个文件中的记录类型应是一样的。一个文件中的记录类型应是一样的。一个文件中的记录类型应是一样的。一个文件中的记录类

15、型应是一样的。4)4)数数数数据据据据模模模模型型型型（DataDataModelModel）：现现现现实实实实世世世世界界界界中中中中的的的的事事事事物物物物和和和和相相相相互互互互联联联联系系系系数数数数据据据据化的结果就是数据模型。化的结果就是数据模型。化的结果就是数据模型。化的结果就是数据模型。信息世界中的信息，经过数字化处理形式形成计算机能够处理信息世界中的信息，经过数字化处理形式形成计算机能够处理信息世界中的信息，经过数字化处理形式形成计算机能够处理信息世界中的信息，经过数字化处理形式形成计算机能够处理的数据，就进入了计算机世界。即信息世界的信息在计算机世界中的数据，就进入了计算机

16、世界。即信息世界的信息在计算机世界中的数据，就进入了计算机世界。即信息世界的信息在计算机世界中的数据，就进入了计算机世界。即信息世界的信息在计算机世界中以数据形式存储。计算机世界也叫机器世界或数据世界。以数据形式存储。计算机世界也叫机器世界或数据世界。以数据形式存储。计算机世界也叫机器世界或数据世界。以数据形式存储。计算机世界也叫机器世界或数据世界。4.4.现实世界、信息世界和计算机世界的关系现实世界、信息世界和计算机世界的关系现实世界、信息世界和计算机世界的关系现实世界、信息世界和计算机世界的关系 2.22.2概念模型及其表示概念模型及其表示概念模型及其表示概念模型及其表示(1)对象（对象（

17、Object）和实例（和实例（Instance）对对象象也也称称为为实实体体集集。现现实实世世界界中中，具具有有相相同同性性质质、服服从从相相同同规规则则的的一一类类事事物物（概概念念）的的抽抽象象称称为为对对象象，对对象象是是实实体体集集信信息息化化的结果。对象中的每一个具体的事物（实体）为该对象的实例。的结果。对象中的每一个具体的事物（实体）为该对象的实例。2.2.12.2.1概念模型的基本概念概念模型的基本概念概念模型的基本概念概念模型的基本概念1.概念模型涉及的基本概念概念模型涉及的基本概念概念模型是对信息世界的管理对象、属性及联系等信息的描述概念模型是对信息世界的管理对象、属性及联系

18、等信息的描述形式。概念模型不依赖计算机及数据库管理系统，它是对现实世界形式。概念模型不依赖计算机及数据库管理系统，它是对现实世界的真实、全面的反映。的真实、全面的反映。(2)属性（属性（Attribute）属性为实体的某一方面特征的抽象表示。属性为实体的某一方面特征的抽象表示。(3)码、主码（码、主码（PrimaryKey）和次码和次码(SecondaryKey)码码也也称称关关键键字字，它它能能够够惟惟一一标标识识一一个个实实体体。码码可可以以是是属属性性或或属属性性组组，如如果果码码是是属属性性组组，则则其其中中不不能能含含有有多多余余的的属属性性。实实体体集集中中不不能惟一标识实体属性的

19、叫次码。能惟一标识实体属性的叫次码。(4)域（域（Domain）属性的取值范围称为属性的域。属性的取值范围称为属性的域。2.2.实体联系的类型实体联系的类型实体联系的类型实体联系的类型(1)(1)两个实体集之间的联系两个实体集之间的联系两个实体集之间的联系两个实体集之间的联系1)1)一对一联系（一对一联系（一对一联系（一对一联系（1:11:1）2)2)一对多联系（一对多联系（一对多联系（一对多联系（1:n1:n）3)3)多对多联系（多对多联系（多对多联系（多对多联系（m:nm:n）(2)(2)多实体集之间的联系多实体集之间的联系多实体集之间的联系多实体集之间的联系 1)1)多实体集之间的一对多

20、联系多实体集之间的一对多联系多实体集之间的一对多联系多实体集之间的一对多联系 2)2)多实体集之间的多对多联系多实体集之间的多对多联系多实体集之间的多对多联系多实体集之间的多对多联系 (3)(3)实体集内部的联系实体集内部的联系实体集内部的联系实体集内部的联系 1)1)用矩形表示实体集，矩形内写明实体集名。用矩形表示实体集，矩形内写明实体集名。用矩形表示实体集，矩形内写明实体集名。用矩形表示实体集，矩形内写明实体集名。2)2)用椭圆形表示实体集的属性，并用线段将其与相应的实体集连用椭圆形表示实体集的属性，并用线段将其与相应的实体集连用椭圆形表示实体集的属性，并用线段将其与相应的实体集连用椭圆形

21、表示实体集的属性，并用线段将其与相应的实体集连接起来。若属性太多，可通过数据字典的方式表示（即文字说明）接起来。若属性太多，可通过数据字典的方式表示（即文字说明）接起来。若属性太多，可通过数据字典的方式表示（即文字说明）接起来。若属性太多，可通过数据字典的方式表示（即文字说明）3)3)用菱形表示实体集间的联系，菱形内写上联系名，并用线段分用菱形表示实体集间的联系，菱形内写上联系名，并用线段分用菱形表示实体集间的联系，菱形内写上联系名，并用线段分用菱形表示实体集间的联系，菱形内写上联系名，并用线段分别与有关实体集连接起来，在线段旁标出联系的类型。如果联系具别与有关实体集连接起来，在线段旁标出联系

22、的类型。如果联系具别与有关实体集连接起来，在线段旁标出联系的类型。如果联系具别与有关实体集连接起来，在线段旁标出联系的类型。如果联系具有属性，则该属性仍用椭圆框表示，仍需要用线段将属性与其联系有属性，则该属性仍用椭圆框表示，仍需要用线段将属性与其联系有属性，则该属性仍用椭圆框表示，仍需要用线段将属性与其联系有属性，则该属性仍用椭圆框表示，仍需要用线段将属性与其联系连接起来。联系的属性必须在连接起来。联系的属性必须在连接起来。联系的属性必须在连接起来。联系的属性必须在E-RE-R图上标出。图上标出。图上标出。图上标出。2.2.22.2.2概念模型的表示方法概念模型的表示方法概念模型的表示方法概念

23、模型的表示方法 最为著名和使用广泛的概念模型表示方法是最为著名和使用广泛的概念模型表示方法是最为著名和使用广泛的概念模型表示方法是最为著名和使用广泛的概念模型表示方法是“实体实体实体实体-联系方法联系方法联系方法联系方法”，简称，简称，简称，简称E-RE-R图法。该方法直接从现实世界中抽象出实体类型及实体间图法。该方法直接从现实世界中抽象出实体类型及实体间图法。该方法直接从现实世界中抽象出实体类型及实体间图法。该方法直接从现实世界中抽象出实体类型及实体间联系，然后用实体联系图表示数据模型。联系，然后用实体联系图表示数据模型。联系，然后用实体联系图表示数据模型。联系，然后用实体联系图表示数据模型

24、。在在在在E-RE-R图中有下面几个基本成分：图中有下面几个基本成分：图中有下面几个基本成分：图中有下面几个基本成分：例：下面举例说明设计例：下面举例说明设计例：下面举例说明设计例：下面举例说明设计E-RE-R图的过程图的过程图的过程图的过程为仓库管理设计一个为仓库管理设计一个为仓库管理设计一个为仓库管理设计一个E-RE-R模型。仓库主要管理零件的入库、出库模型。仓库主要管理零件的入库、出库模型。仓库主要管理零件的入库、出库模型。仓库主要管理零件的入库、出库和采购等事项。仓库根据需要向外面厂家订购零件，而许多工程项和采购等事项。仓库根据需要向外面厂家订购零件，而许多工程项和采购等事项。仓库根据

25、需要向外面厂家订购零件，而许多工程项和采购等事项。仓库根据需要向外面厂家订购零件，而许多工程项目需要仓库供应零件。目需要仓库供应零件。目需要仓库供应零件。目需要仓库供应零件。2.32.3常见的数据模型常见的数据模型常见的数据模型常见的数据模型 2.3.12.3.1数据模型概述数据模型概述数据模型概述数据模型概述数据模型具有数据结构、数据操作和完整性约束条件三要素。数据模型具有数据结构、数据操作和完整性约束条件三要素。数据模型具有数据结构、数据操作和完整性约束条件三要素。数据模型具有数据结构、数据操作和完整性约束条件三要素。1.1.数据模型的三要素数据模型的三要素数据模型的三要素数据模型的三要素

26、1)1)数数数数据据据据结结结结构构构构：所所所所研研研研究究究究的的的的对对对对象象象象类类类类型型型型的的的的集集集集合合合合，它它它它将将将将确确确确定定定定数数数数据据据据库库库库的的的的逻逻逻逻辑辑辑辑结结结结构，即从用户的角度看数据是如何组织的。构，即从用户的角度看数据是如何组织的。构，即从用户的角度看数据是如何组织的。构，即从用户的角度看数据是如何组织的。包包包包括括括括：与与与与数数数数据据据据类类类类型型型型、内内内内容容容容、性性性性质质质质有有有有关关关关的的的的对对对对象象象象；与与与与数数数数据据据据之之之之间间间间联联联联系系系系有关的对象。有关的对象。有关的对象。

27、有关的对象。2)2)数数数数据据据据操操操操作作作作：对对对对数数数数据据据据库库库库中中中中各各各各种种种种数数数数据据据据对对对对象象象象允允允允许许许许执执执执行行行行的的的的操操操操作作作作集集集集合合合合。包包包包括括括括操操操操作作作作对对对对象象象象和和和和有有有有关关关关的的的的操操操操作作作作规规规规则则则则两两两两部部部部分分分分。数数数数据据据据库库库库中中中中的的的的数数数数据据据据操操操操作作作作主主主主要要要要有有有有数数数数据检索和数据更新（即插入、删除、修改等）两大类操作。据检索和数据更新（即插入、删除、修改等）两大类操作。据检索和数据更新（即插入、删除、修改等

28、）两大类操作。据检索和数据更新（即插入、删除、修改等）两大类操作。3)3)数数数数据据据据约约约约束束束束条条条条件件件件：一一一一组组组组数数数数据据据据完完完完整整整整性性性性规规规规则则则则的的的的集集集集合合合合。数数数数据据据据完完完完整整整整性性性性规规规规则则则则是是是是指数据模型中的数据及其联系所具有的制约和依存规则。指数据模型中的数据及其联系所具有的制约和依存规则。指数据模型中的数据及其联系所具有的制约和依存规则。指数据模型中的数据及其联系所具有的制约和依存规则。2.2.常见的数据模型常见的数据模型常见的数据模型常见的数据模型层次模型（层次模型（层次模型（层次模型（Hiera

29、rchicalModelHierarchicalModel）、网状模型（）、网状模型（）、网状模型（）、网状模型（NetworkNetworkModelModel）和关系模型（）和关系模型（）和关系模型（）和关系模型（RelationalModelRelationalModel）2.3.22.3.2层次模型及特点层次模型及特点层次模型及特点层次模型及特点1.1.层次模型的数据结构层次模型的数据结构层次模型的数据结构层次模型的数据结构 层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系。层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系。层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系。层次模型用树

30、形结构来表示各类实体以及实体间的联系。(1)(1)层次模型的定义层次模型的定义层次模型的定义层次模型的定义 1)1)1)1)有且仅有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点。有且仅有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点。有且仅有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点。有且仅有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点。2)2)2)2)除根结点之外的其他结点有且只有一个双亲结点。除根结点之外的其他结点有且只有一个双亲结点。除根结点之外的其他结点有且只有一个双亲结点。除根结点之外的其他结点有且只有一个双亲结点。(2)(2)层次模型的数据表示方法层次模型的数据表示方法层次模型的数据表示方法层次模

31、型的数据表示方法 实实实实体体体体集集集集使使使使用用用用记记记记录录录录表表表表示示示示；记记记记录录录录型型型型包包包包含含含含若若若若干干干干个个个个字字字字段段段段；记记记记录录录录值值值值表表表表示示示示实体；记录之间的联系使用基本层次联系表示。实体；记录之间的联系使用基本层次联系表示。实体；记录之间的联系使用基本层次联系表示。实体；记录之间的联系使用基本层次联系表示。在在在在层层层层次次次次模模模模型型型型中中中中，使使使使用用用用结结结结点点点点表表表表示示示示记记记记录录录录。记记记记录录录录之之之之间间间间的的的的联联联联系系系系用用用用结结结结点点点点之间的连线表示，这种联

32、系是父子之间的一对多的实体联系。之间的连线表示，这种联系是父子之间的一对多的实体联系。之间的连线表示，这种联系是父子之间的一对多的实体联系。之间的连线表示，这种联系是父子之间的一对多的实体联系。(3)(3)层次模型的特点层次模型的特点层次模型的特点层次模型的特点 层次模型像一棵倒立的树，只有一个根结点，有若干个叶结点，层次模型像一棵倒立的树，只有一个根结点，有若干个叶结点，层次模型像一棵倒立的树，只有一个根结点，有若干个叶结点，层次模型像一棵倒立的树，只有一个根结点，有若干个叶结点，结点的双亲是惟一的。结点的双亲是惟一的。结点的双亲是惟一的。结点的双亲是惟一的。例如，教学院系的数据结构。例如，

33、教学院系的数据结构。例如，教学院系的数据结构。例如，教学院系的数据结构。教学院系数据对应的一个实例如图所示。教学院系数据对应的一个实例如图所示。教学院系数据对应的一个实例如图所示。教学院系数据对应的一个实例如图所示。2.2.层次模型的数据操作和完整性约束条件层次模型的数据操作和完整性约束条件层次模型的数据操作和完整性约束条件层次模型的数据操作和完整性约束条件 层次模型的数据操作主要是数据的查询、插入、删除和修改。层次模型的数据操作主要是数据的查询、插入、删除和修改。层次模型的数据操作主要是数据的查询、插入、删除和修改。层次模型的数据操作主要是数据的查询、插入、删除和修改。层次模型必须满足的完整

34、性约束条件如下：层次模型必须满足的完整性约束条件如下：层次模型必须满足的完整性约束条件如下：层次模型必须满足的完整性约束条件如下：1)1)在在在在进进进进行行行行插插插插入入入入记记记记录录录录值值值值操操操操作作作作时时时时，如如如如果果果果没没没没有有有有指指指指明明明明相相相相应应应应的的的的双双双双亲亲亲亲记记记记录录录录值值值值（首记录值），则不能插入子女记录值（属记录值）。（首记录值），则不能插入子女记录值（属记录值）。（首记录值），则不能插入子女记录值（属记录值）。（首记录值），则不能插入子女记录值（属记录值）。2)2)进进进进行行行行删删删删除除除除记记记记录录录录操操操操作作

35、作作时时时时，如如如如果果果果删删删删除除除除双双双双亲亲亲亲记记记记录录录录值值值值（首首首首记记记记录录录录值值值值），则相应的子女结点值（属记录值）也同时被删除。则相应的子女结点值（属记录值）也同时被删除。则相应的子女结点值（属记录值）也同时被删除。则相应的子女结点值（属记录值）也同时被删除。3)3)进行修改记录操作时，应修改所有相应记录，以保证数据的进行修改记录操作时，应修改所有相应记录，以保证数据的进行修改记录操作时，应修改所有相应记录，以保证数据的进行修改记录操作时，应修改所有相应记录，以保证数据的一致性。一致性。一致性。一致性。2.3.32.3.3网状模型及特点网状模型及特点网状

36、模型及特点网状模型及特点 用用用用有有有有向向向向图图图图（网网网网络络络络）结结结结构构构构表表表表示示示示实实实实体体体体类类类类型型型型及及及及实实实实体体体体间间间间联联联联系系系系的的的的数数数数据据据据模型称为网状模型。模型称为网状模型。模型称为网状模型。模型称为网状模型。1.1.网状模型的数据结构网状模型的数据结构网状模型的数据结构网状模型的数据结构(1)(1)网状模型结构的基本特征网状模型结构的基本特征网状模型结构的基本特征网状模型结构的基本特征 1)1)有一个以上的结点没有双亲。有一个以上的结点没有双亲。有一个以上的结点没有双亲。有一个以上的结点没有双亲。2)2)结点可以有多

37、于一个的双亲。结点可以有多于一个的双亲。结点可以有多于一个的双亲。结点可以有多于一个的双亲。如图如图如图如图2-182-18所示。所示。所示。所示。网网网网状状状状模模模模型型型型允允允允许许许许两两两两个个个个结结结结点点点点之之之之间间间间有有有有多多多多种种种种联联联联系系系系。因因因因而而而而，网网网网状状状状模模模模型型型型可可可可以更直接地去描述现实世界。以更直接地去描述现实世界。以更直接地去描述现实世界。以更直接地去描述现实世界。(2)(2)网状模型的数据表示方法网状模型的数据表示方法网状模型的数据表示方法网状模型的数据表示方法 1)1)使用记录和记录值表示实体集和实体；每个结点

38、也表示一个记录，使用记录和记录值表示实体集和实体；每个结点也表示一个记录，使用记录和记录值表示实体集和实体；每个结点也表示一个记录，使用记录和记录值表示实体集和实体；每个结点也表示一个记录，每个记录可包含若干个字段。每个记录可包含若干个字段。每个记录可包含若干个字段。每个记录可包含若干个字段。2)2)联系联系联系联系(系系系系)用结点间的有向线段表示。每个有向线段表示一个记录用结点间的有向线段表示。每个有向线段表示一个记录用结点间的有向线段表示。每个有向线段表示一个记录用结点间的有向线段表示。每个有向线段表示一个记录间的一对多的联系。间的一对多的联系。间的一对多的联系。间的一对多的联系。2.2

39、.网状模型的完整性约束条件网状模型的完整性约束条件网状模型的完整性约束条件网状模型的完整性约束条件 1)1)支持记录码的概念。码即惟一标识记录的数据项的集合。支持记录码的概念。码即惟一标识记录的数据项的集合。支持记录码的概念。码即惟一标识记录的数据项的集合。支持记录码的概念。码即惟一标识记录的数据项的集合。2)2)保证一个联系中双亲记录和子女记录之间是一对多的联系。保证一个联系中双亲记录和子女记录之间是一对多的联系。保证一个联系中双亲记录和子女记录之间是一对多的联系。保证一个联系中双亲记录和子女记录之间是一对多的联系。3)3)可以支持双亲记录和子女记录之间某些约束条件。可以支持双亲记录和子女记

40、录之间某些约束条件。可以支持双亲记录和子女记录之间某些约束条件。可以支持双亲记录和子女记录之间某些约束条件。1.1.关系模型的数据结构关系模型的数据结构关系模型的数据结构关系模型的数据结构 关关关关系系系系模模模模型型型型的的的的主主主主要要要要特特特特征征征征是是是是用用用用表表表表格格格格结结结结构构构构表表表表达达达达实实实实体体体体集集集集，用用用用外外外外键键键键表表表表示示示示实实实实体体体体间间间间的的的的联联联联系系系系。关关关关系系系系模模模模型型型型是是是是由由由由若若若若干干干干个个个个关关关关系系系系模模模模式式式式组组组组成成成成的的的的集集集集合合合合。关关关关系系

41、系系模模模模式式式式相相相相当当当当于记录类型，它的实例成为关系，每个关系实际上是一张二维表格。于记录类型，它的实例成为关系，每个关系实际上是一张二维表格。于记录类型，它的实例成为关系，每个关系实际上是一张二维表格。于记录类型，它的实例成为关系，每个关系实际上是一张二维表格。(1)(1)关系模型中的主要术语关系模型中的主要术语关系模型中的主要术语关系模型中的主要术语 1)1)关关关关系系系系（RelationRelation）。一一一一个个个个关关关关系系系系对对对对应应应应通通通通常常常常所所所所说说说说的的的的一一一一张张张张二二二二维维维维表表表表，如如如如表表表表2-22-2。2.3.

42、42.3.4关系模型概述关系模型概述关系模型概述关系模型概述 2)2)元组（元组（元组（元组（TupleTuple）。表中的一行称为一个元组。也称为记录。）。表中的一行称为一个元组。也称为记录。）。表中的一行称为一个元组。也称为记录。）。表中的一行称为一个元组。也称为记录。3)3)属性（属性（属性（属性（AttributeAttribute）。表中的一列称为一个属性。给每一列起一个）。表中的一列称为一个属性。给每一列起一个）。表中的一列称为一个属性。给每一列起一个）。表中的一列称为一个属性。给每一列起一个属性名。同一个表中的属性应具有不同的属性名。也称为字段。属性名。同一个表中的属性应具有不同

43、的属性名。也称为字段。属性名。同一个表中的属性应具有不同的属性名。也称为字段。属性名。同一个表中的属性应具有不同的属性名。也称为字段。4)4)码（码（码（码（KeyKey）。表中的某个属性或属性组，它们的值可以惟一地确）。表中的某个属性或属性组，它们的值可以惟一地确）。表中的某个属性或属性组，它们的值可以惟一地确）。表中的某个属性或属性组，它们的值可以惟一地确定一个元组，且属性组中不含多余的属性，这样的属性或属性组称为定一个元组，且属性组中不含多余的属性，这样的属性或属性组称为定一个元组，且属性组中不含多余的属性，这样的属性或属性组称为定一个元组，且属性组中不含多余的属性，这样的属性或属性组称

44、为关系的码。关系的码。关系的码。关系的码。5)5)域（域（域（域（DomainDomain）。属性的取值范围称为域。）。属性的取值范围称为域。）。属性的取值范围称为域。）。属性的取值范围称为域。6)6)分量（分量（分量（分量（elementelement）。元组中的一个属性值称为分量。）。元组中的一个属性值称为分量。）。元组中的一个属性值称为分量。）。元组中的一个属性值称为分量。7)7)关系模式（关系模式（关系模式（关系模式（RelationmodeRelationmode）。关系的型称为关系模式，关系模式）。关系的型称为关系模式，关系模式）。关系的型称为关系模式，关系模式）。关系的型称为关系

45、模式，关系模式是对关系的描述。是对关系的描述。是对关系的描述。是对关系的描述。关系模式一般的表示是：关系名关系模式一般的表示是：关系名关系模式一般的表示是：关系名关系模式一般的表示是：关系名(属性属性属性属性1 1，属性，属性，属性，属性2 2，属性，属性，属性，属性n).n).说明：关系的码在属性名下画一横线表示。说明：关系的码在属性名下画一横线表示。说明：关系的码在属性名下画一横线表示。说明：关系的码在属性名下画一横线表示。(2)(2)关系模型中的数据全部用关系表示关系模型中的数据全部用关系表示关系模型中的数据全部用关系表示关系模型中的数据全部用关系表示在关系模型中，实体集以及实体间的联系

46、都是用关系来表示在关系模型中，实体集以及实体间的联系都是用关系来表示在关系模型中，实体集以及实体间的联系都是用关系来表示在关系模型中，实体集以及实体间的联系都是用关系来表示的。的。的。的。例如，关系模型中，学生、课程、学生与课程之间的联系表示为：例如，关系模型中，学生、课程、学生与课程之间的联系表示为：例如，关系模型中，学生、课程、学生与课程之间的联系表示为：例如，关系模型中，学生、课程、学生与课程之间的联系表示为：学生学生学生学生(学号学号学号学号，姓名，性别，年龄，所在系，姓名，性别，年龄，所在系，姓名，性别，年龄，所在系，姓名，性别，年龄，所在系)；课程课程课程课程(课程号课程号课程号课

47、程号，课程名，先行课，课程名，先行课，课程名，先行课，课程名，先行课)；选修选修选修选修(学号，课程号学号，课程号学号，课程号学号，课程号，成绩，成绩，成绩，成绩).).2.2.关系操作和关系的完整性约束条件关系操作和关系的完整性约束条件关系操作和关系的完整性约束条件关系操作和关系的完整性约束条件关系操作主要包括数据查询和插入、删除、修改数据。关系操作主要包括数据查询和插入、删除、修改数据。关系操作主要包括数据查询和插入、删除、修改数据。关系操作主要包括数据查询和插入、删除、修改数据。关关关关系系系系中中中中的的的的数数数数据据据据操操操操作作作作是是是是集集集集合合合合操操操操作作作作。无无

48、无无论论论论操操操操作作作作的的的的是是是是原原原原始始始始数数数数据据据据、中中中中间间间间数数数数据或结果数据都是若干元组的集合，而不是单记录的操作方法。据或结果数据都是若干元组的集合，而不是单记录的操作方法。据或结果数据都是若干元组的集合，而不是单记录的操作方法。据或结果数据都是若干元组的集合，而不是单记录的操作方法。关系操作语言都是高度非过程的语言关系操作语言都是高度非过程的语言关系操作语言都是高度非过程的语言关系操作语言都是高度非过程的语言关关关关系系系系的的的的完完完完整整整整性性性性约约约约束束束束条条条条件件件件包包包包括括括括三三三三类类类类：实实实实体体体体完完完完整整整整

49、性性性性、参参参参照照照照完完完完整整整整性性性性和和和和用用用用户定义的完整性。户定义的完整性。户定义的完整性。户定义的完整性。3.3.关系模型与非关系模型比较关系模型与非关系模型比较关系模型与非关系模型比较关系模型与非关系模型比较 1)1)关系数据模型建立在严格的数学基础之上。关系数据模型建立在严格的数学基础之上。关系数据模型建立在严格的数学基础之上。关系数据模型建立在严格的数学基础之上。2)2)关系数据模型的概念单一，容易理解。关系数据模型的概念单一，容易理解。关系数据模型的概念单一，容易理解。关系数据模型的概念单一，容易理解。3)3)关系数据模型的存取路径对用户隐蔽。关系数据模型的存取路径对用户隐蔽。关系数据模型的存取路径对用户隐蔽。关系数据模型的存取路径对用户隐蔽。4)4)关系模型中的数据联系是靠数据冗余实现的。关系模型中的数据联系是靠数据冗余实现的。关系模型中的数据联系是靠数据冗余实现的。关系模型中的数据联系是靠数据冗余实现的。