按计算机系统观点建立的建模称为概念模型,第二章数据库系统基本原理

第二章数据库系统基本原理

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第二章 数据库系统基本原理 2006.2 学习重点 n 层次模型、网状模型和关系模型及其各自的优 缺点n 数据库设计的基本步骤n 事务和并发的概念n 数据库恢复技术 2．1 数据模型 n 数据模型(Data Model)是一种现实世界数据 特征的抽象，是对现实世界的模拟。n 数据模型应满足三方面的要求： n 能比较真实地模拟现实世界； n 容易被人们理解； n 便于在计算机上实现。 2．1．1 数据模型概述 目前模型划分为概念模型和数据模型两个层 次。n 概念模型也称为信息模型，它是按用户的观点 对数据和信息建模型，主要用于数据库设计。n 数据模型是按计算机系统的观点对数据建模， 主要用于DBMS的实现，主要包括网状模型、层 次模型和关系模型等。 认识抽象 信息世界， 转换 机器世界， 现实世界 建 立 概 念 模 DBMS支持的数据 型 模型 数据模型组成 (1)数据结构 它是指数据库中数据的有关性质和数据之间的 联系，它是对系统静态特性的描述。(2)数据操作 它是指对数据库中允许执行的操作的集合。数 据操作是对系统动态特性的描述。 (3)数据的约束条件 它是一组完整性规则的集合。 2．1．2 概念模型 概念模型是面向现实世界的，而不是面向实现，它是为了有效和自然地模拟现实世界，是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言，是数据库设计的有力工具。 1．基本概念 (1)实体 实体是客观存在并可相互区别的事物。(2)实体集 具有相同的某些性质的实体集合称为实体集。(3)属性 实体所具有的某一特性称为属性。一个实体可以由 若干个属性来描述。(4)域 每个属性都有取值范围，属性的取值范围称为该属 性的域。(5)码 能够唯一标识实体的属性或属性集称为码。 1．基本概念 (6)联系两个实体之间的联系可分为三类：① 一对一联系(1：1)② 一对多联系(1：n)③ 多对多联系(m：n) 学生 校长 班 1 1 m 选课 管理 学习 1 n n 学校 学生 课程 两个实体型间的联系 n 一对一联系 　 n 如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有 一个实体与之联系，反之亦然，则称实体集A与实体 集B具有一对一联系。记为1:1。 n 实例 班级与班长之间的联系： 一个班级只有一个正班长 一个班长只在一个班中任职 两个实体型间的联系 (续)n 一对多联系 n 如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n 个实体(n≥0)与之联系，反之，对于实体集B中的 每一个实体，实体集A中至多只有一个实体与之联 系，则称实体集A与实体集B有一对多联系 记为1:n n 实例 班级与学生之间的联系： 一个班级中有若干名学生， 每个学生只在一个班级中学习 两个实体型间的联系 (续)n 多对多联系(m:n) n 如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n 个实体(n≥0)与之联系，反之，对于实体集B中的 每一个实体，实体集A中也有m个实体(m≥0)与 之联系，则称实体集A与实体B具有多对多联系。记 为m:n n 实例 课程与学生之间的联系： 一门课程同时有若干个学生选修 一个学生可以同时选修多门课程 多个实体型间的联系(续)n 多个实体型间的一对多联系 n 若实体集 ， ， ， 存在联系，对于实体集 E1 E2 ... En Ej (j=1，2，...，i-1，i+1，...，n)中的给定实体， 最多只和 中的一个实体相联系，则我们说 与 ， Ei Ei E1 ， ， ， ， ， 之间的联系是一对多的。 E2 ... Ei-1 Ei+1 ... En 多个实体型间的联系(续)n 实例 课程、教师与参考书三个实体型 如果一门课程可以有若干个教师讲授，使用若干 本参考书，每一个教师只讲授一门课程，每一本 参考书只供一门课程使用 课程与教师、参考书之间的联系是一对多的 E-R图n 概念模型的标识方法很多。最常用的是1976 年P.P.S.Chen提出的实体联系方法，该方法 用E-R图描述概念模型。n 实体型 n 用矩形表示，矩形框内写明实体名。 学生 教师 E-R图(续)n 属性 n 用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连 接起来 学生 学号 姓名 性别 年龄 E-R图(续)n 联系 n 联系本身：用菱形表示，菱形框内写明联系名， 并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无 向边旁标上联系的类型(1:1、1:n或m:n) n 联系的属性：联系本身也是一种实体型，也可 以有属性。如果一个联系具有属性，则这些属性 也要用无向边与该联系连接起来 联系的表示方法 实体型1 实体型1 实体型1 1 1 m 联系名 联系名 联系名 1 n n 实体型2 实体型2 实体型2 1:1联系 1:n联系 m:n联系联系的表示方法示例 班级 班级 课程 1 1 m 班级-班长 组成 选修 1 n n 班长 学生 学生 1:1联系 1:n联系 m:n联系联系的表示方法示例(续) 课程 1 讲授 m n 教师 参考书 多个实体型间的1:n联系联系属性的表示方法 课程 m 选修 成绩 n 学生 2．E-R图 E-R图描述概念模型，E-R方法也称为E-R模型。 例如，在学生选课的概念模型中，涉及到如下实体：① 学生：属性有学号、姓名、性别、出生日期、系别、 专业。学生实体及其属性如图所示。 学号 姓名 性别 系别 出生 专业 日期 课程 2．E-R图 ② 课程：课程号、课程名、学分。课程实体及 其属性如图所示。 课程号 课程名 学分 课程2．E-R图 学生实体与课程实体之间是选课的关系，由于每个学生可 以选多门课程，而每门课程又可以由多门学生选修，因 此，它们之间是多对多的关系。学生选课E-R图如图所 示。 学号 姓名 性别 系别 出生 专业 日期 学生 m 选课 n 课程 课程号 课程名 学分 常用数据模型n 非关系模型 n 层次模型(Hierarchical Model) n 网状模型(Network Model ) 常用数据模型(续)n 关系模型(Relational Model) n 数据结构：表n 面向对象模型(Object Oriented Model) n 数据结构：对象 2．1．3层次数据模型 1．模型结构 层次模型用树形结构表示各类实体以及 实体间的联系。 在数据库中满足下面两个条件的基本层次 联系的集合是层次模型：(1)有且只有一个结点没有双亲结点，这个结 点自然为根结点； (2)根结点以外的其他结点有且只有一个双 亲结点。 1．模型结构 例如，学校人员数据库的层次模型如图所示。 学校 学校名称 学校地址 系 系编号 系名 地址 行政机关 部门名称 部门地址 教研室 学生 职工 教研室编号 教研室名称 学号 学生姓名 职工号 姓名 教师 教师号 姓名 2．层次数据模型的优缺点 层次模型的主要优点：(1)层次数据模型本身比较简单。(2)层次模型对具有一对多的层次关系的部门描述非常自然、 直观，容易理解。(3)层次数据模型提供了良好的完整性支持。层次模型的主要缺点：(1)在现实世界中有很多非层次性的联系，如多对多的联系， 一个结点具有多个父结点等，层次模型表示这类联系的方法 很笨拙。 关 键 词： 第二章数据库系统基本原理 ppt、pptx格式 免费阅读 下载 天天文库

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