【正文】 檢索、插入、刪除和修改等操作來實現(xiàn)。 3 176。、數(shù)據(jù)間的相互制約與依存關系。通過一組完整性規(guī)則來實現(xiàn)。 由此可見，一個數(shù)據(jù)模型實際上給出了在計算機系統(tǒng)中描述現(xiàn)實世界的信息結構及其變化的一種抽象方法。數(shù)據(jù)模型不同，描述和實現(xiàn)的方法也不相同，相應的支持軟件 —— 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)也就不同。 數(shù)據(jù)模型反映了現(xiàn)實世界中的實體之間的各種聯(lián)系。實體間的聯(lián)系有兩類：一類是實體內(nèi)部屬性間的聯(lián)系；另一類是實體與實體之間的聯(lián)系。 實體與實體之間的聯(lián)系是錯綜復雜的，可以分為以下三種： 1 176。、一對一的聯(lián)系。這是最簡單的一種實體之間的聯(lián)系，它表示兩個實體集中的個體間存在的一對一的聯(lián)系。記為 1 ： 1 。 2 176。、一對多的聯(lián)系。這是實體間存在的較普遍的一種聯(lián)系，表示一種實體集 E1中的每個實體與另一實體集 E2中的多個實體間存在的聯(lián)系；反之， E2中的每個實體都至多與 E1中的一個實體發(fā)生聯(lián)系。記為 1 ： m 。 3 176。、多對多的聯(lián)系。這是實體間存在的更為普遍的一種聯(lián)系，表示多個實體集之間的多對多的聯(lián)系。其中，一個實體集中的任何一個實體與另一個實體集中的實體間存在一對多的聯(lián)系；反之亦然。記為 m : n 。 6 、層次模型 層次模型是一種樹結構模型，它把數(shù)據(jù)按自然的層次關系組織起來，以反映數(shù)據(jù)之間的隸屬關系。層次模型是是數(shù)據(jù)庫技術中發(fā)展最早、技術上比較成熟的一種數(shù)據(jù)模型。它的特點是地理數(shù)據(jù)組織成有向有序的樹結構，也叫樹形結構。結構中的結點代表數(shù)據(jù)記錄，連線描述位于不同結點數(shù)據(jù)間的從屬關系 ( 一對多的關系 ) 。 由樹的定義知，一棵樹有且僅有一個無雙親結點的稱為根的結點；其余結點有且僅有一個雙親結點，它們可分為 m ( m ≥ 0) 個互不相交的有限集，其中每一個集合本身又是一棵樹，將其稱為子樹。 圖 1 表示地理實體 E 及其空間要素，圖 2 是圖 1 所示空間關系所構成的層次模型。這是一棵有向有序樹，結點表示不同層次的地理要素，連線描述地理要素之間的從屬關系。結點從屬于 ( 構成 ) 有向邊，有向邊從屬于 ( 構成 ) 多邊形，多邊形從屬于 ( 構成 ) 實體 E 。 圖 1 圖 2 7 、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)模型 網(wǎng)狀模型將數(shù)據(jù)組織成有向圖結構，圖中的結點代表數(shù)據(jù)記錄，連線描述不同結點數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。這種數(shù)據(jù)模型的基本特征是，結點數(shù)據(jù)之間沒有明確的從屬關系，一個結點可與其它多個結點建立聯(lián)系，即結點之間的聯(lián)系是任意的，任何兩個結點之間都能發(fā)生聯(lián)系，可表示多對多的關系。 采用網(wǎng)狀模型最典型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是 D B T G 系統(tǒng)，它是 1969 年由一個美國標準化組織 C OD A S Y L 委員會的數(shù)據(jù)庫任務組提出的報告中首次推出的，這個報告是一個網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)描述語言和數(shù)據(jù)操縱語言規(guī)范化的文本 ，雖不是具體計算機的軟件系統(tǒng)，但對網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的研究和發(fā)展起重要作用，現(xiàn)有網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)大都 建立在 D B T G模型上的。 層次數(shù)據(jù)模型和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的區(qū)別： 層次模型中從子女到雙親的聯(lián)系是唯一的，而網(wǎng)狀模型則可以不唯一； 層次模型不允許有復合鏈，而網(wǎng)狀模型則允許； 層次數(shù)據(jù)模型和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的缺陷： 要求應用程序員必須熟悉面向磁盤的優(yōu)化技術和數(shù)據(jù)庫的物理組織，對于每次特定的數(shù)據(jù)查詢，必須編出十分復雜的查詢應用程序。 一旦有新類型的數(shù)據(jù)加入，導致數(shù)據(jù)庫結構的變化， 這樣 通常應用程序需要重寫。 8 、關系數(shù)據(jù)模型 關系模型的邏輯數(shù)據(jù)結構： 是 I B M 公司的 E F C o d d 提出來的。他從 1 9 7 0年起發(fā)表了多篇關于關系模型的論文，奠定了關系數(shù)據(jù)庫的理論基礎。由于關系數(shù)據(jù)庫結構簡單，操作方便，有堅實的理論基礎，所以發(fā)展很快， 80 年代以后推出的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)幾乎都是關系型的。 在關系模型中，數(shù)據(jù)的邏輯結構為滿足一定條件的二維表，表具有固定的列數(shù)和任意的行數(shù)，在數(shù)學上稱為“關系”。二維表是同類實體的各種屬性的集合，每個實體對應于表中的一行，在關系中稱為元組，相當于通常的一個記錄；表中的列表示屬性，稱為域，相當于通 常記錄中的一個數(shù)據(jù)項。若二維表中有 n 個域，則每一行叫做一個 n 元組，這樣的關系稱為 n 度 ( 元 ) 關系。表的行對應于對象的實例，各個表的行列交點就用來存貯簡單值。滿足一定條件的規(guī)范化關系的集合，就構成了關系模型。 關系模型可以簡單、靈活地表示各種實體及其關系，其數(shù)據(jù)描述具有較強的一致性和獨立性。在關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，對數(shù)據(jù)的操作是通過關系代數(shù)實現(xiàn)的，具有嚴格的數(shù)學基礎。 關系數(shù)據(jù)模型要求每一屬性都必須賦給一個域，一個域就是一些正確值的集合，域可允許更多的語義檢查，表中的每一個值都必須屬于其屬性的域或者為空。 R D B M S 使用各種手段來加速表的訪問，這些協(xié)調(diào)手段是透明的，只在讀寫表的命令中是不可見的。由 R D B M S 來決定在處理查詢的過程使用協(xié)調(diào)信息的時間，如果需要則自動執(zhí)行協(xié)調(diào)。每當修改相應表時， R D B M S 自動修改協(xié)調(diào)信息。索引、h a sh i n g 及排序都是常用的協(xié)調(diào)技術。 ( 1 ) 表的操作符 SQL （ S t r u c t u r e d Q u e r y L a n g u a g e ）語言 是 1 9 7 4 年由 B o y c e 和 C h a m b e r l i n 提出的，在 IB M 公司 S a n J o s e R e se a r c h L a b o r a t o r y 研制的 S y st e m R 上實現(xiàn)了這種語言， 1986 年 10 月，美國國家標準局（ A N S I ）批準 S Q L 作為關系數(shù)據(jù)庫語言的國家標準，此后不久，國際標準化組織（ IS O ）也作出了同樣的決定。 SQL 提供了表的操作符 ，它的功能包括查詢（ Qu e r y ）、操縱（ M a n i p u l a t i o n ）、定義（ D e f i f i t i o n ）和控制（ C o n t r o l ）四個方面，是一個綜合的、通用的、功能強大的關系數(shù)據(jù)庫語言。 ( 2 ) 表的完整性規(guī)則 實體完整性： 每個表有一個明確的主關鍵字，主關鍵字是一個或者多個屬性的集合； 關聯(lián)完整性： 要求 R D B M S 保持其外來關鍵字與它相應的主關鍵字一致，外來關鍵字是一個表的主關鍵字但它又嵌入另一個表中。 此外，還有兩個概念也需要給予一定的解釋。 視圖（ View ）： 一個虛表，即視圖所對應的數(shù)據(jù)并不是存儲在視圖中，而是存在導出它的一個或多個表中。 范式 : 用來避免表修改操作的邏輯不一致性的一些規(guī)則集，范式有多種層次，高級范式可以對低級范式增加約束條件。在 1 9 7 1 ～ 1 9 7 2 年， C o d d 系統(tǒng)地提出了第一范式（ 1 N F ），第二范式（ 2 N F ），第三范式（ 3 N F ）的概念， 1 9 7 4 年，他和 B o y c e又共同提出了 B C N F ，后來又有人提出了 4 N F 和 5 N F 。 其中 : 1NF ： 如果一關系模式，它的每一個分量是不可分的數(shù)據(jù)項，則此關系模式為1 N F ； 2NF ： 若關系模式 R ∈ 1 N F ，且每個非主屬性完全函數(shù)依賴于碼，則 R ∈ 2 N F ； 3NF ： 若關系模式 R （ U ， F ）∈ 1 N F ，不存在非主屬性對碼的傳遞依賴，則 R ∈3 N F ； B C N F ： 關系模式 R （ U ， F ）∈ 1 N F ，若 X － Y , Y X 時， X 必含有碼，則說 R∈ B C N F ； 第一范式的概念限制了系統(tǒng)對復雜對象的表示，從而使關系數(shù)據(jù)庫對非傳統(tǒng)的應用領域束手無策，為了使關系數(shù)據(jù)庫適應現(xiàn)實的需求，有人提出用 NF2（ N o n Fi r st N o r m a l F o r m ）模型，這種模型允許關系作為屬性值。但僅僅在理論上有些價值，而對于實用，若引入 NF2，則不僅要修改數(shù)據(jù)模型，而且要較大地改動R D B M S 中的其它許多部分，如存貯結構、存取方法等等，這在實現(xiàn)上很困難。 ( 3 ) 用關系模型表示地理實體 圖 1 所示地理實體 E 與空間要素可用關系模型構成如下關系 ( 四個關系 ) ： 關系 1 ：多邊形關系（ P ） 多邊形 I D 權屬 面積 特征 Ⅰ 張三 1 2 5 林地 Ⅱ 李四 43 稻田 關系 2 ：邊界關系（ E ） 多邊形 ID 邊界 ID 邊長 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ a b c d 30 20 16 25 Ⅱ Ⅱ Ⅱ c e f 16 14 17 關系 3 ：邊界 結點關系（ N ） 邊界 ID 起始結點 ID 終結點 ID a b c d e f 1 2 3 4 3 4 2 3