數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述(1)(文件)
【正文】 A中的一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集 B中可以有若干個(gè)實(shí)體與之對(duì)應(yīng)；反之，對(duì)于 B中的一個(gè)實(shí)體，則 A中也有若干個(gè)實(shí)體與之對(duì)應(yīng)。 ? （ 2）菱型和長(zhǎng)方形之間的連線表示聯(lián)系，并且將聯(lián)系類型標(biāo)注在連線附近，在長(zhǎng)方形和菱形內(nèi)分別寫上實(shí)體型名稱和聯(lián)系名稱。 部門 車隊(duì) 司機(jī) 車輛 保險(xiǎn)公司 調(diào)用 聘用 保險(xiǎn) 1 保險(xiǎn) 2 擁有 維修 n 1 n n n 1 1 n 1 1 n 1 報(bào)銷 開銷 1 n 維修公司 型號(hào) 顏色 價(jià)格 規(guī)格 車輛 層次模型 ? 層次模型：（ 1）對(duì) ER中，只允許一對(duì)多聯(lián)系（包括一對(duì)一聯(lián)系） ? （ 2）將實(shí)體抽象表示為結(jié)點(diǎn)，聯(lián)系抽象表示為有向線段，忽視屬性，所得到的 ER模型的抽象拓?fù)鋱D，滿足有向樹的定義。例如：學(xué)校的組織機(jī)構(gòu)模型。（ 6）高效率：對(duì)一對(duì)多聯(lián)系的數(shù)據(jù)，層次模型是非常高效率的。第二個(gè)記錄型稱為成員記錄（ Member Record），相當(dāng)于層次模型的子女。 ? 網(wǎng)狀模型與層次模型的不同點(diǎn)：前者從子女實(shí)體到其雙親實(shí)體的聯(lián)系可以不唯一；而后者從子女實(shí)體到其雙親實(shí)體的聯(lián)系是唯一的，即一個(gè)子女實(shí)體對(duì)應(yīng)于一個(gè)雙親實(shí)體。 ? 不足： （ 1）系統(tǒng)復(fù)雜 （ 2）缺乏結(jié)構(gòu)獨(dú)立性 關(guān)系模型 ? 關(guān)系模型是繼層次和網(wǎng)狀模型之后迅速發(fā)展的非常流行的數(shù)據(jù)模型。此外，關(guān)系模型還易于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，很容易從概念數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)。列標(biāo)題稱為關(guān)系的型（結(jié)構(gòu)），而表體（內(nèi)容）稱為關(guān)系的值。 ? 表 14是一個(gè)二維表格（即：一個(gè)關(guān)系）。其中學(xué)生關(guān)系和課程關(guān)系仍為表 15和表 16，選課聯(lián)系對(duì)應(yīng)的關(guān)系如表 17所示，且給選課聯(lián)系增加了成績(jī)屬性，其語(yǔ)義是某個(gè)學(xué)生選修某門課程所取得的分?jǐn)?shù)。 ? 例如：學(xué)生選課關(guān)系模型，由各關(guān)系的型所定義的元關(guān)系如表 18。外模式是從模式導(dǎo)出的一個(gè)子集，包含模式中允許特定用戶使用的部分?jǐn)?shù)據(jù)。既包括數(shù)據(jù)的靜態(tài)定義，也包括數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)定義以及數(shù)據(jù)的完整性約束等內(nèi)容。 – 模式包括概念記錄型的定義。 – 內(nèi)模式與物理層在細(xì)節(jié)上仍然有不同之處，因?yàn)樗⒉簧婕拔锢碛涗浀男问剑次锢韷K或者頁(yè)），也不考慮具體設(shè)備的柱面或者磁道大小。 – 這種做法肯定是不妥的，會(huì)帶來(lái)一定的安全和完整隱患（即：繞過(guò)安全性和完整性約束），并且應(yīng)用程序會(huì)失去數(shù)據(jù)獨(dú)立性。如果 DB的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變了，那么模式 /內(nèi)模式的映像必須進(jìn)行相應(yīng)的改變，以便模式能夠保持不變。 ? 應(yīng)用程序根據(jù)外模式進(jìn)行數(shù)據(jù)操作，通過(guò)外模式 /模式映像，建立外模式與模式間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)模式發(fā)生改變時(shí)，只要改變其映射，就可以使外模式保持不變；通過(guò)模式 /內(nèi)模式映像，建立邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，只需改變模式 /內(nèi)模式映像，就能保持模式不變，因此應(yīng)用程序也可以保持不變。 ? 概念模型，典型應(yīng)用代表 ER圖。 ? 本章應(yīng)該把注意力放在數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念上，了解概念模型、數(shù)據(jù)模型在現(xiàn)實(shí)生活中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為物理存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的作用和意義，體會(huì)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)和兩級(jí)映像對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的意義。 ? 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式（外模式、模式和內(nèi)模式）結(jié)構(gòu)。 ? 數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)模型的基本要素，數(shù)據(jù)的概念模型和三種主要的數(shù)據(jù)模型（層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型）?？赡芡瑫r(shí)存在多個(gè)用戶視圖；多個(gè)用戶可以共享一個(gè)特定的用戶視圖；不同的用戶視圖可能有交叉。這就像使用高級(jí)語(yǔ)言系統(tǒng)的用戶，偶爾會(huì)使用匯編語(yǔ)言以滿足特定的功能或者性能要求一樣。內(nèi)模式不僅定義各種存儲(chǔ)記錄，而且也說(shuō)明存在的索引，存儲(chǔ)記錄的表示以及在什么物理隊(duì)列中等。如果可以實(shí)現(xiàn)物理記錄的獨(dú)立性 – 那么模式根本不涉及物理表示和訪問(wèn)的技術(shù)，亦即在模式中不能涉及存儲(chǔ)字段表示、存儲(chǔ)記錄隊(duì)列、索引、哈希算法、指針或者其它存儲(chǔ)和訪問(wèn)的細(xì)節(jié)。 ? 模式是由許多概念記錄類型構(gòu)成 – 例如：它可能包括部門記錄的集合，雇員記錄的集合，供應(yīng)商記錄的集合，零件記錄的集合等等。外模式反映了 DB的用戶觀。 ? 關(guān)系模型具有如下優(yōu)點(diǎn)： – （ 1）簡(jiǎn)單 – （ 2）結(jié)構(gòu)獨(dú)立性 – （ 3）易于設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、維護(hù)和使用 – （ 4）靈活和強(qiáng)大的查詢能力：結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言（ Structured Query Language， SQL）使得特殊的查詢成為現(xiàn)實(shí)。為了區(qū)別于一般的關(guān)系，把保存關(guān)系定義的關(guān)系稱為DB的元關(guān)系、元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)字典等，它提供了 DB中所有關(guān)系的模式。表中的每條記錄稱為一個(gè)元組，每一列稱為一個(gè)屬性；列的取值范圍稱為值域；例如：性別的值域?yàn)?{男，女 }。同一個(gè)關(guān)系中不允許出現(xiàn)重復(fù)元組和相同屬性名的屬性。 1．關(guān)系模型的定義 ? 關(guān)系模型是簡(jiǎn)單的二維表格結(jié)構(gòu)，概念模型中的每個(gè)實(shí)體和實(shí)體之間的聯(lián)系都可以直接轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的二維表格形式。 ? 關(guān)系模型有著非常堅(jiān)實(shí)的理論支持，建立在集合論、數(shù)理邏輯、關(guān)系理論等數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)之上。 （ 2）更容易的聯(lián)系類型：處理一對(duì)多和多對(duì)多聯(lián)系時(shí)更容易 （ 3）良好的數(shù)據(jù)訪問(wèn)：在一個(gè)系里能訪問(wèn)一個(gè)主記錄和所有的成員 （ 4）完整性：強(qiáng)制數(shù)據(jù)完整性，不允許無(wú)主記錄成員。 ? 網(wǎng)狀模型與層次模型用樹的分支表示訪問(wèn)路徑，主記錄和成員記錄之間的鏈接表示網(wǎng)狀模型的訪問(wèn)路徑，一般用指針實(shí)現(xiàn)。 – 聯(lián)系稱為系（ Set），一個(gè)系至少是由兩個(gè)記錄型組成。 層次模型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)： ? （ 1）簡(jiǎn)單：層次結(jié)構(gòu)各層之間的聯(lián)系邏輯上簡(jiǎn)單 ? （ 2）共享：因?yàn)樗袛?shù)據(jù)都保存在公共數(shù)據(jù)庫(kù)里 ? （ 3）安全：第一個(gè)由 DBMS提供和強(qiáng)制數(shù)據(jù)安全的數(shù)據(jù)庫(kù)模型。描述有層次聯(lián)系的事物。 ? ER圖：使用上述符號(hào)，加上必要的文字描述，就可以得到一個(gè)能夠較好地描繪出實(shí)體、實(shí)體與實(shí)體之間相互聯(lián)系以及實(shí)體和聯(lián)系屬性的結(jié)構(gòu)圖，這個(gè)圖通常稱為 ER圖，獲
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