数据库day1

数据模型 数据库系统的核心和基础。

数据模型是对现实世界数据特征的抽象。是用来描述数据，组织数据，和对数据进行操作的。
1.2.1 两类数据模型
数据模型应满足三方面要求: 1－比较真实的模拟现实世界－2－容易为人理解－3－便于在计算机上实现。一种数据模型无法全面的满足这三方面要求，所以数据库系统中针对不同的使用对象和应用目的，采用不同的数据模型。
模型应用目的不同，分为－1－概念模型－2－逻辑模型和物理模型。
概念模型––也称信息模型，他是按照用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。
逻辑模型––主要包括·1层次模型·2网状模型·3关系模型·4面向对象数据模型和对象关系模型，半结构化数据模型等，它是按计算机系统的观点对数据建模主要用于数据库管理系统的实现。
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，或在磁盘磁带上的存取方法。是面向计算机系统的。
先将现实世界抽象为信息世界，然后将信息世界转化为机器世界。
1.2.2 概念模型
概念模型:具有较强的语义表达能力，能够方便的直接的表达应用中的各种语义知识。简单，清晰，易于用户理解。
－1－实体（）客观存在并可相互区别的事物。
－2－属性（）实体具有的某一特性。
－3－码（）唯一标识！实体的属性集。
－4－实体型（）
－5－实体集（）
－6－联系（）
实体之间的联系有1:1 1:n m:n
。。。概念模型的一种表示方法，实体–联系（ER图）

1.2.3 数据模型组成要素
数据模型通常由数据结构，数据操作和数据的完整约束条件三部分组成
－1－数据结构 : 描述数据库的组成对象以及对象之间的联系。
是所描述的对象类型的集合，是对系统静态特性的描述。
－2－数据操作 : 是指对数据库中各种对象的实例允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则。
数据库主要有查询和更新（插入,删除,修改）两大操作类。数据模型必须定义这些操作的确切含义，操作符号，操作规则（eg:优先级）以及实现操作的语言。
数据操作是对系统动态特性的描述。
－3－数据的完整性约束条件: 一组完整性规则。完整性规则是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。
数据模型应反映和规定其必须遵守的基本和通用的完整性约束条件。
数据模型还应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语义约束条件。

1.2.4 常用的数据模型
－1－层次模型
－2－网状模型 （层次模型和网状模型统称为格式化模型）
－3－关系模型
－4－面向对象数据模型
－5－对象关系数据模型
－6－半结构化数据模型

1.2.5 层次模型
层次模型用树形结构来表示各类实体及实体间的联系。
1、层次模型的数据结构
在数据库中定义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。

在层次模型中同一双亲的子女结点称为兄弟结点。没有子女结点的称为叶结点。

层次模型示例图

层次模型像一颗倒立的树。层次模型的基本特点任何一个给定的记录值只能按其层次路径查看，没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而独立存在。

例子

2、层次模型的数据操作与完整性约束
层次模型的数据操作主要有查询，插入，删除，更新操作时要满足层次模型的完整性约束条件。
进行插入操作时如果没有相应的双亲结点就不能插入它的子女结点值。进行删除操作时，如果删除双亲结点，它相应的子女结点值也被一同删除。
3、层次模型的优缺点
优点:数据结构简单清晰、查询效率高、提供了良好的完整性支持
缺点 : 现实世界许多事物联系非层次，如多对多联系不适用层次机构。如果一个结点具有多个双亲结点，只能引入冗余数据或引入虚拟结点来解决，对插入和删除操作的限制比较多，因此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。由于结构严密，层次命令趋于程序化。

1.2.6 网状模型（联系不唯一）
1、网状模型的数据结构
网状模型满足一下两个条件
－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

网状模型例子

2、网状模型的数据操作及完整性约束
网状模型没有层次模型那样严格的完整性约束条件但具体的网状数据库系统对数据操作都加了一些限制。

3、网状模型的优缺点
－1－优点，更客观描述现实世界，存取效率高。
－2－缺点 ，结构复杂，网状模型的DDL,DML复杂，并且要嵌入某一种高级语言中，用户不容易掌握，不宜使用。，应用在访问数据时必须选择合适的路径，加重编写代码负担。

1.2.7 关系模型
关系模型是建立在严格的数学概念基础上的。关系模型要求关系必须是规范化的，关系的每个分量必须是不可再分的数据想
关系（表）
元组（表中的一行）
属性（表中的一列）
码（一个属性组）可唯一确定一个元组
域（一组具有相同类型的值哎5）
分量（元组中一个属性值）
2、关系模型的数据操纵及完整性约束
数据操纵主要包括查询插入，删除更新数据。这些操作必须满足关系的完整性约束。
关系的完整性约束条件包括三大类,实体完整性，参照完整性和用户定义的完整性。