【文章內(nèi)容簡介】 ?二、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型 ?三、關系數(shù)據(jù)模型 層次模型 ? 1. 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 ? 2. 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操縱 ? 3. 層次數(shù)據(jù)模型的完整性約束 ? 4. 層次數(shù)據(jù)模型的存儲結構 ? 5. 層次數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點 ? 6. 典型的層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 1. 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 ?層次模型 滿足下面兩個條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型 。 – 1. 有且只有一個結點沒有雙親結點 ， 這個結點稱為根結點 – 2. 根以外的其它結點有且只有一個雙親結點 ?層次模型中的幾個術語 – 根結點 ， 雙親結點 ， 兄弟結點 ， 葉結點 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） Ｒ 1 根結點 Ｒ 2 兄弟結點 Ｒ 3 葉結點 Ｒ 4 兄弟結點 Ｒ 5 葉結點 葉結點 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） ?表示方法 – 實體型 ：用記錄類型描述 。 每個結點表示一個記錄類型 。 – 屬性 ：用字段描述 。 每個記錄類型可包含若干個字段 。 – 聯(lián)系 ：用結點之間的連線表示記錄 （ 類 ） 型之間的一對多的聯(lián)系 。 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） ?特點 – 結點的雙親是唯一的 – 只能直接處理一對多的實體聯(lián)系 – 每個記錄類型定義一個排序字段 ， 也稱為碼字段 – 任何記錄值只有按其路徑查看時 ， 才能顯出它的全部意義 – 沒有一個子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨立存在 層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） ?多對多聯(lián)系在層次模型中的表示 – 用層次模型間接表示多對多聯(lián)系 – 表示方法 ? 將多對多聯(lián)系分解成一對多聯(lián)系 – 分解方法 ? 冗余結點法 ? 虛擬結點法 2. 層次模型的數(shù)據(jù)操縱 ? 查詢 ? 插入 ? 刪除 ? 更新 3. 層次模型的完整性約束 ?無相應的雙親結點值就不能插入子女結點值 ?如果刪除雙親結點值，則相應的子女結點值也被同時刪除 ?更新操作時，應更新所有相應記錄，以保證數(shù)據(jù)的一致性 ? 鄰接法 – 按照層次樹前序遍歷的順序把所有記錄值依次鄰接存放，即通過物理空間的位置相鄰來實現(xiàn)層次順序。 ? 鏈接法 – 用指引元來反映數(shù)據(jù)之間的層次聯(lián)系 ? 子女－兄弟鏈接法 P18 ? 層次序列鏈接法 P18 D02 R01 E2101 E1709 E3501 R02 R03 E1101 E3102 S63871 S63874 S63876 5. 層次模型的優(yōu)缺點 ?優(yōu)點 – 層次數(shù)據(jù)模型簡單 ， 對具有一對多的層次關系的部門描述自然 、 直觀 ， 容易理解 – 性能優(yōu)于關系模型 ， 不低于網(wǎng)狀模型 – 層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持 層次模型的優(yōu)缺點（續(xù)） ?缺點 – 多對多聯(lián)系表示不自然 – 對插入和刪除操作的限制多 – 查詢子女結點必須通過雙親結點 – 層次命令趨于程序化 6. 典型的層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ? IMS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) – 第一個大型商用 DBMS – 1968年推出 – IBM公司研制 數(shù)據(jù)模型 ?一、層次數(shù)據(jù)模型 ?二、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型 ?三、關系數(shù)據(jù)模型 網(wǎng)狀模型 ? 1. 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 ? 2. 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操縱 ? 3. 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的完整性約束 ? 4. 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的存儲結構 ? 5. 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點 ? 6. 典型的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ?網(wǎng)狀模型 滿足下面兩個條件的基本層次聯(lián)系的集合為網(wǎng)狀模型 。 – 1. 允許一個以上的結點無雙親； – 2. 一個結點可以有多于一個的雙親 。 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） ?表示方法 （ 與層次數(shù)據(jù)模型相同 ） – 實體型 ：用記錄類型描述 。 每個結點表示一個記錄類型 。 – 屬性 ：用字段描述 。 每個記錄類型可包含若干個字段 。 – 聯(lián)系 ：用結點之間的連線表示記錄 （ 類 ） 型之間的一對多的父子聯(lián)系 。 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） ?特點 – 只能直接處理一對多的實體聯(lián)系 – 每個記錄類型定義一個排序字段 ， 也稱為碼字段 – 任何記錄值只有按其路徑查看時 ， 才能顯出它的全部意義 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） ?網(wǎng)狀模型與層次模型的區(qū)別 – 網(wǎng)狀模型允許多個結點沒有雙親結點 – 網(wǎng)狀模型允許結點有多個雙親結點 – 網(wǎng)狀模型允許兩個結點之間有多種聯(lián)系（復合聯(lián)系） – 網(wǎng)狀模型可以更直接地去描述現(xiàn)實世界 – 層次模型實際上是網(wǎng)狀模型的一個特例 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） Ｒ 1 Ｒ 2 R3 L1 L2 R1 R2 L3 L1 L2 R3 L4 R4 R5 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） Ｒ 1 L1 L2 R2 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） 學生宿舍 學生 教研室 系 教師 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） 父親 人 獨生子女 樹 種植 砍伐 養(yǎng)育 贍養(yǎng) 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） 父親關系 男人 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） ?多對多聯(lián)系在網(wǎng)狀模型中的表示 – 用網(wǎng)狀模型間接表示多對多聯(lián)系 – 表示方法 ? 將多對多聯(lián)系 直接 分解成一對多聯(lián)系 2. 網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)操縱 ?查詢 ?插入 ?刪除 ?更新 3. 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的完整性約束 ?完整性約束條件不嚴格 – 允許插入尚未確定雙親結點值的子女結點值 – 允許只刪除雙親結點值 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的完整性約束 (續(xù) ) ?具體的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（如 DBTG）對數(shù)據(jù)操縱加了一些限制，提供了一定的完整性約束。 – 碼 – 屬籍類別 ? 加入類別 (自動的，手工的 ) ? 移出類別 (固定的，必須的，隨意的 ) ?關鍵 – 實現(xiàn)記錄之間的聯(lián)系 ?常用方法 – 單向鏈接 – 雙向鏈接 – 環(huán)狀鏈接 – 向首鏈接 例： P29 ?優(yōu)點 – 能夠更為直接地描述現(xiàn)實世界 ， 如一個結點可以有多個雙親 – 具有良好的性能 ， 存取效率較高 網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點（續(xù)） ?缺點 – 結構比較復雜 ， 而且隨著應用環(huán)境的擴大 ，數(shù)據(jù)庫的結構就變得越來越復雜 ， 不利于最終用戶掌握 – DDL、 DML語言復雜 ， 用戶不容易使用 6. 典型的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ? DBTG系統(tǒng)，亦稱 CODASYL系統(tǒng) – 由 DBTG提出的一個系統(tǒng)方案 – 奠定了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念 、 方法和技術 – 70年代推出 ?實際系統(tǒng) – Culli Software IDMS – Univac公司的 DMS1100 – Honeywell公司的 IDS/2 – HP公司的 IMAGE 數(shù)據(jù)模型 ?一、層次數(shù)據(jù)模型 ?二、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型 ?三、關系數(shù)據(jù)模型 關系模型 ? 1. 關系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 ? 2. 關系數(shù)據(jù)模型的操縱 ? 3. 關系數(shù)據(jù)模型的完整性約束 ? 4. 關系數(shù)據(jù)模型的存儲結構 ? 5. 關系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點 ? 6. 典型的關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 關系模型 ?最重要的一種數(shù)據(jù)模型 。 也是目前主要采用的數(shù)據(jù)模型 ? 1970年由美國 IBM公司 San Jose研究室的研究員 ?本課程的重點 ?關系模型的基本數(shù)據(jù)結構 ?關系模型的基本概念 ?實體及實體間的聯(lián)系的表示方法 ?關系必須是規(guī)范化的 關系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù) ) ?關系模型的基本數(shù)據(jù)結構 – 在用戶觀點下 ， 關系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結構是一張二維表 ， 它由行和列組成 。 學生登記表學 號 姓 名 年 令 性 別 系 名 年 級95004 王小明 19 女 社會學 9595006 黃大鵬 20 男 商品學 9595008 張文斌 18 女 法律學 95… … … … … …關系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） ?關系模型的基本概念 – 關系 （ Relation） ： ? 一個關系對應通常說的一張表 。 – 元組 （ Tuple） ? 表中的一行即為一個元組 。 – 屬性 （ Attribute） ? 表中的一列即為一個屬性 ， 給每一個屬性起一個名稱即屬性名 。 關系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） ?關系模型的基本概念 （ 續(xù) ） – 主碼 （ Key） ? 表中的某個屬性組 ， 它可以唯一確定一個元組 。 – 域 （ Domain） ? 屬性的取值范圍 。 – 分量 ? 元組中的一個屬性值 。 關系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） ?關系模型的基本概念 （ 續(xù) ） – 關系模式 ? 對關系的描述 ? 表示方法 關系名 （ 屬性 1， 屬性 2， … ， 屬性 n） 例如： 學生 （ 學號 ， 姓名 ， 年齡 ， 性別 ， 系 ， 年級 ） 關系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） ?實體及實體間的聯(lián)系的表示方法 – 實體型 ：直接用關系（表）表示。 – 屬性 ：用屬性名表示。 – 一對一聯(lián)系 ：隱含在實體對應的關系中。 – 一對多聯(lián)系 ：隱含在實體對應的關系中。 – 多對多聯(lián)系 ：直接用關系表示。 關系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） 例 1 學生 、 系 、 系與學生之間的一對多聯(lián)系： 學生 （ 學號 ， 姓名 ， 年齡 ， 性別 ， 系號 ， 年級 ） 系 (系號 ， 系名 ， 辦公地點 ) 例 2 系 、 系主任 、 系與系主任間的一對一聯(lián)系 關系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） 例 3 學生 、 課程 、 學生與課程之間的多對多聯(lián)系： 學生 （ 學號 ， 姓名 ， 年齡 ， 性別 ， 系號 ， 年級 ） 課程 （ 課程號 ， 課程名 ， 學分 ） 選修 （ 學號 ， 課程號 ， 成績 ） 關系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結構 (續(xù)） ?關系必須是規(guī)范化的 ， 即必須滿足一定的規(guī)范條件 – 最基本的規(guī)范條件：關系的每一個分量必須是一個不可分的數(shù)據(jù)項 。 工 資 扣 除職 工號姓名職稱 基 本 工 齡 職 務 房 租 水 電實發(fā)86051 陳 平 講 師 105 9 ． 5 15 6 12 115 ． 5 工 資 扣 除職 工號姓名職稱 基 本 工 齡 職 務 房 租 水 電實發(fā)86051 陳 平 講 師 105 9 ． 5 15 6