【文章內容簡介】 核心 ? 用戶 終端用戶 應用程序員 數據庫管理員 對數據庫進行存儲、維護和檢索 非計算機專業(yè)人員 使用數據庫 設計和編制應用程序 負責設計、建立、管理和維護數據 庫以及協(xié)調用戶對數據庫要求的 個人或工作團隊 3． 數據庫系統(tǒng)相關人員 系統(tǒng)分析與設計人員 負責應用系統(tǒng)需求分析、數據庫設 計和系統(tǒng)功能設計的人員 2022/3/13 32 硬 件操 作系 統(tǒng)D B M S數 據 庫系 統(tǒng)D B A用 戶應 用系 統(tǒng)數 據庫數據庫系統(tǒng)地位： 2022/3/13 33 （ 1）概念模型也稱信息模型， 按照用戶的觀點對數據建模， 強調其語義表達能力。概念模型簡單、清晰、易于用戶理解，是用戶和數據庫設計人員之間進行交流的語言和工具，用來 描述某個特定組織所關心的信息結構， 是對 現實世界的第一層抽象 。 模型 ：現實世界特征的 模擬 和抽象 數據模型是指現實世界事物和信息的模擬及抽象，是 數據庫系統(tǒng)的核心和基礎 ，應滿足 3方面的要求：一是能比較真實地模擬現實世界；二是容易理解；三是便于在計算機上實現。 1． 數據模型的類型 數 據 模 型 （ 2） 邏輯模型也稱實施模型 ， 按 計算機系統(tǒng)的觀點對數據建模 ， 有嚴格的形式化定義 ， 包括 層次模型 、 網狀模型 、 關系模型和面向對象模型 ,主要用于 DBMS實現 ， 是對現實世界的第二級抽象 。 數據結構 數據操作 數據的完整性約束 層次結構 網狀結構 關系結構 查詢 插入 刪除 修改 更新 正確 有效 相容 2． 數據模型的組成 :三要素 2022/3/13 35 1． 3個世界的劃分 一般需要經歷兩個階段；一是人們必須對現實世界的事物及其聯(lián)系進行分析，抽象成信息世界的概念模型；二是將概念模型轉換為計算機世界的數據模型。所以數據模型是現實世界兩級抽象的結果。 現實世界 信息世界（ 概念模型 ） 計算機世界（ D B M S 支持的數據模型 ）分析 、 抽象 轉換 從圖可以看出，數據處理中， 數據加工經歷了現實世界、信息世界和計算機世界 3個不同世界的兩級抽象和轉換。 概念模型 2022/3/13 36 2． 第一級抽象 ： 現實世界中的事物及聯(lián)系反映到人們頭腦中，經過人們的認識、選擇、命名、分類之后進入信息世界。 （ 1） 信息世界中的常用術語 ： ① 實體（ Entity） ② 屬性（ Attribute） ③ 碼（ Key） ④ 域（ Domain） ⑤ 實體型（ Entity Type） ⑥ 實體集（ Entity Set） ⑦ 聯(lián)系（ Relationship） 2022/3/13 37 信息世界常用術語 ?實體型 ? 實體值 ? 域 ? 鍵 (碼 ) 信息世界常用術語 聯(lián)系 實體型內部的聯(lián)系通常是指組成實體的各屬性之間的聯(lián)系 實體型之間的聯(lián)系通常是指不同實體集之間的聯(lián)系 2022/3/13 39 （ 2） 實體型之間的聯(lián)系 ： 實體型之間的聯(lián)系通?？煞譃槿缦?3種 ： ① 一對一聯(lián)系（ 1∶1 ） ② 一對多聯(lián)系（ 1∶ n） ③ 多對多聯(lián)系（ m∶ n） 實體集 A 實體集 B 實體集 A 實體集 B實體集 A 實體集 B2022/3/13 40 （ 3） 概念模型的表示方法 1976年提出的實體 聯(lián)系（ ER）圖方法。ER方法也稱為 ER模型。 ER圖的基本成分有 ： ①實體型： 矩形，矩形框內寫明實體名。 ②屬性： 橢圓形，并用無向邊將其與相應的實體連接起來。 ③聯(lián)系： 菱形，菱形框內寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關實體型連接起來，同時在無向邊上標明聯(lián)系的類型（ 1∶1 、 1∶n 、 m∶n ）。 學號 姓名 性別 出生 年份 入學 時間 所在 院系 學生 學生 課程 選課 成績 m n 學生實體及其屬性 學生與課程之間的 m∶ n聯(lián)系 2022/3/13 41 3． 第二級抽象 ： 計算機世界中常用下列術語 ： 信息世界中的實體經過加工、編碼抽象到計算機世界中，稱為數據，即信息數據化。 （ 1）記錄（ Record） （ 2）字段（ Field）或數據項 （ 3）文件（ File） （ 4）關鍵字（ Key Word） ? 字段 （ Field） ? 記錄 ? 文件 ? 關鍵字 如學生學號 2022/3/13 43 三個世界各術語的對應關系 現 實 世 界 信 息 世 界 計算機世界 事物 實體集 文件 實體 記錄 特性 屬性 數據項 唯一特征 碼 關鍵字 在計算機世界中，信息模型抽象為數據模型，實體型內部的聯(lián)系抽象為同一記錄內部各字段間的聯(lián)系，實體型之間的聯(lián)系抽象為記錄與記錄之間的聯(lián)系 2022/3/13 數據庫領域最常用的數據模型主要有 3種 專業(yè)編號 專業(yè)名稱 教研室編號 教研室名稱 班級編號 班級名稱 教師編號 姓名 性別 學生編號 姓名 性別 專業(yè) 教研室 教師 班級 學生 高校中專業(yè)的組織機構層次關系 常用的模型 1． 層次模型 層次模型的數據結構 無雙親，根節(jié) 點 ?根以外的其他結點有且僅 有一個雙親結點； ?父子結點之間的聯(lián)系是一 對多（ 1:n）的聯(lián)系 。 層次模型的特點 是記錄之間的聯(lián)系通過 指針 來實現，常用的實現方法有 鄰接法和鏈接法。 鄰接法是用連續(xù)的物理順序表示記錄之間聯(lián)系的方法，在該方法中，由根記錄開始存放，按照自頂向下、自左至右的順序存儲記錄； 鏈接法是一種采用指針實現記錄間聯(lián)系的方法，它用指針按層次順序把各記錄鏈接起來，而各記錄存儲時不一定按層次順序。 ?具有五個記錄型：專業(yè)、教研室、班級、教師、學生 ?教師與學生是 葉結點 ，它們沒有子女結點 ?由專業(yè)到教研室、專業(yè)到班級、教研室到教師、班級到學生都是 1∶n 的聯(lián)系。 ?樹 》 森林 （ 1）執(zhí)行插入操作時，不能插入無雙親的子結點。如新來的教師未分配教研室則無法插入到數據庫中。 （ 2）執(zhí)行刪除操作時，如果刪除雙親結點，則其子女結點也會被一起刪除。如刪除某個教研室，則它的所有教師也會被刪除。 （ 3）執(zhí)行更新操作時，應更新所有相應的記錄，以保證數據的一致性。 層次模型的數據操縱與數據完整性約束 層次模型的優(yōu)缺點 結構簡單，層次分明 查詢效率高 提供良好的數據完整性支持 不能直接表示多對多聯(lián)系 插入和刪除數據限制太多 查詢子女結點必須通過雙親結點 優(yōu)點 缺點 層次數據模型的存儲結構（續(xù)） 圖 層次數據庫及其實例 … A1 A2 C8 C6 C4 B6 C9 C2 B4 C14 C7 C5 C3 B1 A1 圖 鄰接法 按鄰接法存放圖 （ b） 中以根記錄 A1為首的層次 記錄實例集 按鄰接法存放圖 （ b）中以根記錄 A1為首的層次記錄實例集 ?子女 兄弟鏈接法 每個記錄設兩類指針，分別指向最左邊的子女（每個記錄型對應一個）和最近的兄弟 ?層次序列鏈接法 ? 按樹的前序穿越順序鏈接各記錄值 2022/3/13 50 學生 學號編號 姓名 性別 課程編號 課程名 學分 課程 學號編號 課程編號 成績 選課 網狀模型示例 2． 網狀模型 網狀模型是采用有向圖結構表示記錄型與記錄型之間聯(lián)系的數據模型 。 每個結點表示一個記錄型，每個記錄型可包含若干個字段，記錄型描述的是實體。 結點間的帶箭頭的連線（或有向邊）表示記錄型間的 1： n的父子聯(lián)系。 網狀模型的數據結構 網狀模型的特點： ?有一個以上的結點沒有雙親結點。 ?允許結點有多個雙親結點。 ?允許兩個結點之間有多種聯(lián)系（復合聯(lián)系） 。 A B C D F ? 網狀模型的數據操縱與完整性約束 ? 插入數據時，允許插入尚未確定雙親結點值的子女結點值。 ? 刪除數據時，允許只刪除雙親結點值。 ? 修改數據時，只需更新指定記錄即可。 ? 網狀模型的優(yōu)缺點 可表示實體間的多種復雜聯(lián)系 具有良好的性能和存儲效率 數據結構復雜 數據定義語言、數據操縱語言復雜 用戶需要了解系統(tǒng)結構的細節(jié) 優(yōu)點 缺點 2022/3/13 52 關系模型用 關系（即規(guī)范的二維表） 來表示各類實體以及實體間的聯(lián)系。如學生基本信息表： Sno學號 Sn姓名 Sex性別 Age年齡 Bp籍貫 Dno部門號 100101 姜珊 女 18 湖南 1 100102 李思 女 17 江蘇 2 100103 孫浩 男 21 江蘇 3 100104 周強 男 20 新疆 4 100105 李斌 男 19 河南 1 100106 黃琪 男 21 湖北 2 3． 關