【正文】 二維表格的第。關(guān)系R1表示三個(gè)人基本情況，而關(guān)系R2則無(wú)實(shí)際意義，因?yàn)橐粋€(gè)人不可能有兩個(gè)年齡和性別。集合，…，稱為關(guān)系的域。（2）關(guān)系的數(shù)學(xué)定義。如：現(xiàn)有集合A，B，其中A={a1，a2}，B={b1，b2，b3}，則集合A，B的笛卡爾乘積為集合D，且有D={(a1,b1),(a1,b2),(a1,b3),(a2,b1),(a2,b2),(a2,b3)}。給定一組集合，…，則這組集合的笛卡爾乘積是集合：。之后，引進(jìn)了規(guī)范化理論，提出了關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算等數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言，為數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，由于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是建立在較完善的關(guān)系理論數(shù)學(xué)基礎(chǔ)之上，同時(shí)它簡(jiǎn)單明了，便于用戶理解和使用，自八十年代以來(lái)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)已成為數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域中最為活躍的一個(gè)分支。（8）DISCONNECT（撤消屬籍），將當(dāng)前記錄從包含它的全部或部分系型的系值中移走，在系籍約束容許的情況下。（7）RECONNECT（改變屬籍），將當(dāng)前記錄從包含它的某一指定系值中移走，然后加入到這個(gè)系的另一系值中。（6）CONNECT（加入屬籍），將當(dāng)前記錄插入到指定的系型的系值中。（4）MODIFY（修改），將用GET所獲的記錄值或數(shù)據(jù)項(xiàng)，在用戶工作區(qū)進(jìn)行修改后，用此語(yǔ)句將其回存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。（1）FIND（查找），它主要有：（A）在某記錄類型中查找；（B）在某系類型中查找；（C）在某系中查找屬記錄；（D）查找某系值的首記錄；（E）在某系中按某數(shù)據(jù)項(xiàng)值查找；（2）GET（取值），將當(dāng)前的記錄值或數(shù)據(jù)項(xiàng)的值讀取到用戶工作區(qū)，以供進(jìn)一步操作?！?】網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)操縱方法 在DBTG系統(tǒng)中，用戶的應(yīng)用程序是用主語(yǔ)言和DML語(yǔ)言混合編寫(xiě)而成，主語(yǔ)言用于操縱內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行某種運(yùn)算等，DML語(yǔ)言則是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操縱。若其中數(shù)據(jù)項(xiàng)有變化，還需列出有變化的數(shù)據(jù)項(xiàng)。（3）域的描述，列出子模式定義所涉及的域。子模式的定義描述與模式有所不同，它的描述主要有以下內(nèi)容：（1）子模式標(biāo)識(shí)部分，其作用是定義子模式名稱及其所對(duì)應(yīng)的模式（2）換名描述，即將模式中的域名、記錄名、系名還是數(shù)據(jù)項(xiàng)名用其它名稱替換，以消除同主語(yǔ)言規(guī)則不一致的地方，同時(shí)提高描述的可讀性。每一個(gè)子模式可供若干應(yīng)用程序共享，但一個(gè)應(yīng)用程序一次只能啟用一個(gè)子模式。（5），模式定義描述結(jié)束。其語(yǔ)句格式為：SET SELECTION IS THRU 〈系名〉OWNER IDENTIFIED BY CURRENT OF SET。固定意味著一個(gè)屬記錄刪除前，它必須是某一系值中的成員；強(qiáng)制意味著一個(gè)屬記錄在屬于某個(gè)系值時(shí)，可以通過(guò)操作，使之成為另一系值的成員，但不容許離開(kāi)這一系；任選則意味著一個(gè)屬記錄可以屬于某個(gè)系值，也可以不附屬任一系值而獨(dú)立存在。自動(dòng)意味著當(dāng)一個(gè)屬記錄值插入到數(shù)據(jù)庫(kù)后，由DBMS自動(dòng)將其加入到一個(gè)系值中；手動(dòng)則意味著加入到某一系值的工作將由用戶自己完成。（B）屬籍類別是指屬記錄在插入或刪除時(shí)，所具有的特性。（A）系的實(shí)現(xiàn)方式（MODE）有兩種：（i）鏈?zhǔn)剑–HAIN），將一個(gè)系值中的首記錄及其屬記錄用指針連接在一起。如圖2。（4）系條目。（D）系統(tǒng)方式（SYSTEM），由DBMS所提供的一種標(biāo)準(zhǔn)方式，確定記錄的存放位置。（B）直接方式（DIRECT），記錄的存放位置由系統(tǒng)所給定每個(gè)記錄的數(shù)據(jù)庫(kù)碼確定。（3），它用來(lái)定義記錄名、記錄的存放方式、記錄所在的域及記錄中各數(shù)據(jù)項(xiàng)的類型、長(zhǎng)度等。它的作用是定義一個(gè)或若干域，其格式為：AREA NAME IS 〈域名〉。它的作用是標(biāo)識(shí)一個(gè)模式，即標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)的概念層數(shù)據(jù)庫(kù)，其格式為：SCHEMA NAME IS 〈模式名〉。(c)所示，則C—SC系型的系值共有三個(gè)，它們是：｛C1；S1C1A，S2C1B，S3C1B，S4C1B｝，｛C2；S1C2B，S3C2C，S4C2A｝，｛C3；S2C3A，S4C3C｝，而S—SC系型的系值共有四個(gè)，它們是：｛S1；S1C1A，S1C2B｝，｛S2；S2C1B，S2C3A｝，｛S3；S3C1B，S3C2C｝，｛S4；S4C1B，S4C2A，S4C3C｝。一個(gè)系型中的首記錄型有幾個(gè)記錄，系型的系值就有幾個(gè)。系也有型和值之分，系型是與系所描述的聯(lián)系相關(guān)聯(lián)的記錄型的集合，通常一個(gè)系型是由一個(gè)首記錄型和若干相關(guān)的屬記錄型組成。在設(shè)計(jì)概念層數(shù)據(jù)邏輯組織結(jié)構(gòu)時(shí)，通常將實(shí)體型定義為記錄型，實(shí)體型的屬性定義為記錄型的數(shù)據(jù)項(xiàng)，并將實(shí)體型之間的聯(lián)系用系加以描述，由此將網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的定義描述轉(zhuǎn)換為網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)概念層數(shù)據(jù)邏輯組織結(jié)構(gòu)。它主要包括三方面內(nèi)容，它們是：（1）模式數(shù)據(jù)描述語(yǔ)言規(guī)范；（2）子模式數(shù)據(jù)描述語(yǔ)言規(guī)范；（3）數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言規(guī)范。這里以網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)方面著名的DBTG報(bào)告為基礎(chǔ)，介紹有關(guān)的情況。同樣它在數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展過(guò)程中，曾起過(guò)重要的作用。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型對(duì)于層次或非層次結(jié)構(gòu)的事物都能比較自然地模擬描述，從這一點(diǎn)上講，它比層次數(shù)據(jù)模型功能要強(qiáng)。 為了描述網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型中各實(shí)體型之間不同的聯(lián)系，必須給每個(gè)聯(lián)系明確的定義，在網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)中，每個(gè)聯(lián)系被定義成一個(gè)系。R1實(shí)體和R2實(shí)體之間有兩種聯(lián)系SET1和SET2。（2）網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型中容許有復(fù)合鏈。即一個(gè)子女實(shí)體對(duì)應(yīng)于一個(gè)雙親實(shí)體；而在網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型中，從子女實(shí)體到其雙親實(shí)體之間的聯(lián)系可以不是唯一的，(a)中，R4實(shí)體就有兩個(gè)雙親R2和R3。它們均為網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型。滿足以上兩條約束的Ｅ－Ｒ數(shù)據(jù)模型，就可稱為是網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型，在網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型中，用長(zhǎng)方形表示實(shí)體型；將長(zhǎng)方形分為若干方塊，表示實(shí)體型的各屬性；用有向線段表示各實(shí)體型之間的聯(lián)系。（2）若將實(shí)體抽象表示為一結(jié)點(diǎn)，聯(lián)系抽象表示為一有向線段，忽視屬性，所得到的數(shù)據(jù)模型抽象拓?fù)鋱D，滿足以下要求：（Ａ）可以有一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無(wú)雙親結(jié)點(diǎn)。 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型也是定義在Ｅ－Ｒ數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)之上一種數(shù)據(jù)模型，它與網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)邏輯組織結(jié)構(gòu)是一致的。如同領(lǐng)航員一樣，在樹(shù)形的河道中航行。 由以上操作例子可以看出，層次數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)操作是基于檢索進(jìn)行的；數(shù)據(jù)檢索都是從根片斷開(kāi)始，按照數(shù)據(jù)庫(kù)的層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行查找的。901039。00139。⑤REPL（Replace)：其功能是修改滿足條件的一片斷值。） DLET上述語(yǔ)句執(zhí)行結(jié)果是，將001系9010班級(jí)及其板級(jí)中所有學(xué)生的片斷值全部刪除。） CLASS（CNO=39。例如：GHU DEPT（DNO=39。） STUDENT上述語(yǔ)句執(zhí)行結(jié)果是，將用戶工作區(qū)中已建立好的一個(gè)學(xué)生片斷值，插入001系9010班級(jí)中。) CLASS（CNO=39。例如：ISRT DEPT （DNO=39。） STUDENT NS GN STUDENT GO TO NS上述語(yǔ)句執(zhí)行結(jié)果是，檢索出第一個(gè)專業(yè)是應(yīng)用數(shù)學(xué)的班級(jí)中的第一個(gè)學(xué)生及其之后的所有學(xué)生信息。例如：GN DEPT CLASS（CSK=39。）上述語(yǔ)句執(zhí)行結(jié)果是，檢索出第一個(gè)專業(yè)是應(yīng)用數(shù)學(xué)的班級(jí)信息。例如：GU DEPT CLASS（CSK=39。這里操作假定是基于圖33的物理數(shù)據(jù)庫(kù)所定義的一個(gè)邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)，它包含有DEPT、CLASS和STUDENT三個(gè)片斷型?！?】層次數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)操縱方法 ＩＭＳ數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言所提供的操作有四種類型，它們是查找、插入、刪除、更新。提高了用戶應(yīng)用程序的獨(dú)立性。④END語(yǔ)句：指示說(shuō)明子模式描述結(jié)束。②SENSEG語(yǔ)句：指出邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)所對(duì)應(yīng)的物理數(shù)據(jù)庫(kù)片斷名，指出其雙親片斷名，以及對(duì)該片斷的處理方式（PROCOPT），處理方式有：G：容許讀；I：容許插入；R：容許修改；D：容許刪除等。（2）若干個(gè)程序說(shuō)明塊（PSB），它描述特定用戶的局部邏輯結(jié)構(gòu)。 最后我們從圖2。同樣根片斷值有幾個(gè)，其邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)記錄就有幾個(gè)。 一個(gè)物理數(shù)據(jù)庫(kù)記錄型中，部分帶根的片斷型所組成的有序集合，稱為邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)記錄型。（2）一個(gè)邏輯子女片斷必須有一個(gè)物理雙親片斷和一個(gè)邏輯雙親片斷。這里我們只介紹第一種情況下的邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)的定義和描述。【2】層次數(shù)據(jù)庫(kù)用戶層數(shù)據(jù)邏輯組織結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與描述 在ＩＭＳ數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，用戶層數(shù)據(jù)邏輯組織結(jié)構(gòu)所定義的子模式，稱為ＩＭＳ邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)，它是從物理數(shù)據(jù)庫(kù)中派生出來(lái)的，數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用程序只能使用邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)。⑦END語(yǔ)句：指示說(shuō)明模式描述結(jié)束。⑤DBDGEN語(yǔ)句：指示模式編譯器開(kāi)始產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫(kù)模式定義。③SEGM語(yǔ)句：定義片斷名、一個(gè)片斷值的長(zhǎng)度、片斷值可能的個(gè)數(shù)、采用連接指針的類型和雙親片斷名。（D）層次索引直接存取方法（HIDAM），即將數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有片斷值，按照其層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)從上而下、從左而右的順序用指針（PTR=H）連接起來(lái)存放，或用兄弟、子女指針（PTR=T）連接起來(lái)存放，并建立根片斷值的索引。（B）層次索引存取方法（HISAM），即將數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有根片斷值，用指針連接起來(lái)或單獨(dú)存放，并建立其索引；其它下屬片斷值，按照其層次數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)從上而下、從左而右的順序存放。（3）命名各片斷中的字段名、數(shù)據(jù)類型和長(zhǎng)度。該描述主要包括以下內(nèi)容：（1）命名物理數(shù)據(jù)庫(kù)，規(guī)定存儲(chǔ)組織方法和存取方法，指定物理設(shè)備及塊的大小。通常一個(gè)ＩＭＳ數(shù)據(jù)庫(kù)是由若干這樣的物理數(shù)據(jù)庫(kù)記錄所構(gòu)成。如學(xué)校有20個(gè)系，它的物理數(shù)據(jù)庫(kù)就有20個(gè)記錄。整個(gè)數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)DTCS稱為是一物理數(shù)據(jù)庫(kù)記錄型，其每一個(gè)記錄值是由根片斷的一個(gè)值及其所有相應(yīng)的下屬片斷的值所組成。這里TEACHER和CLASS片斷型稱為是DEPT片斷型的下屬片斷，同樣STUDENR稱為是CLASS的下屬片斷。其中：數(shù)據(jù)模型中的片斷型有DEPT、CLASS、STUDENT、TEACHER，各片斷型中的字?jǐn)喾謩e是DEPT（DNO系編號(hào)，DNA系名，DMA系主任），CLASS（CNO班級(jí)編號(hào)，CSK專業(yè)），STUDENT（SNO學(xué)生編號(hào)，SNA姓名，SAG年齡），TEACHER（TNO教師編號(hào)，TNA教師姓名，TAG教師年齡）。需要說(shuō)明的是，這里講的物理數(shù)據(jù)庫(kù)并不是指存儲(chǔ)在物理設(shè)備上的數(shù)據(jù)庫(kù)，即與數(shù)據(jù)庫(kù)的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)。在設(shè)計(jì)概念層數(shù)據(jù)邏輯組織結(jié)構(gòu)時(shí)，通常將實(shí)體型定義為片斷型，實(shí)體型的屬性定義為片斷型的字?jǐn)?，并通過(guò)指定片斷的雙親片斷，定義片斷型之間的聯(lián)系，由此將層次數(shù)據(jù)模型的定義描述轉(zhuǎn)換為層次數(shù)據(jù)庫(kù)概念層數(shù)據(jù)邏輯組織結(jié)構(gòu)。這里以ＩＢＭ公司的ＩＭＳ層次數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)為例，來(lái)說(shuō)明有關(guān)的情況。在這一小節(jié)，我們將介紹層次數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)描述，數(shù)據(jù)操縱的定義和基本過(guò)程。 ，顯然它滿足樹(shù)的定義，而其中各實(shí)體型之間的相互聯(lián)系均為一對(duì)多的聯(lián)系，所以說(shuō)這是個(gè)典型的層次數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)。 學(xué)校行政管理機(jī)構(gòu)的Ｅ－Ｒ圖和層次數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)圖 在現(xiàn)實(shí)世界中，有許多層次結(jié)構(gòu)的例子，如在行政管理部門(mén)中，部下設(shè)許多局，局下設(shè)許多處，處下設(shè)許多科等。滿足以上兩條約束的Ｅ－Ｒ數(shù)據(jù)模型，就可稱為是層次數(shù)據(jù)模型，在層次數(shù)據(jù)模型中，用長(zhǎng)方形表示實(shí)體型；將長(zhǎng)方形分為若干方塊，表示實(shí)體型的各屬性；用有向線段表示各實(shí)體型之間的聯(lián)系。該拓?fù)鋱D有以下特點(diǎn)：（Ａ）有且僅有一個(gè)結(jié)點(diǎn)無(wú)雙親結(jié)點(diǎn)，此結(jié)點(diǎn)稱為樹(shù)的根。其具體定義如下：（1）對(duì)Ｅ－Ｒ數(shù)據(jù)模型中的聯(lián)系類型加以限制，只容許是一對(duì)多的聯(lián)系（包括一對(duì)一聯(lián)系），在此基礎(chǔ)上，用實(shí)體、屬性和聯(lián)系這三個(gè)基本要素描述客觀信息世界中的信息結(jié)構(gòu)。 數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 本節(jié)主要介紹常用的三種數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型有關(guān)基本知識(shí)，以及與數(shù)據(jù)模型相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)的基本情況。由于Ｅ－Ｒ圖直觀易懂，通過(guò)它，計(jì)算機(jī)專業(yè)人員與非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員可以進(jìn)行直接地交流和合作，同時(shí)使用Ｅ－Ｒ圖，可以很方便、真實(shí)和合理地描述出一個(gè)具體數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的信息結(jié)構(gòu)，并以此作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。最后作為示意，我們分別給出了零件實(shí)體型的三個(gè)屬性描述和職工與工程型實(shí)體間“工作”聯(lián)系的屬性描述，這些屬性用橢圓加以表示。并描述了這五個(gè)實(shí)體型間的相互聯(lián)系，這些聯(lián)系分別是部門(mén)與職工實(shí)體型間一對(duì)多的“所屬”聯(lián)系；職工與工程型實(shí)體間多對(duì)多的“工作”和一對(duì)一“管理”兩種聯(lián)系；工程與零件實(shí)體型間多對(duì)多的“所需”聯(lián)系；工程、供應(yīng)商和零件三個(gè)實(shí)體型間相互多對(duì)多的“供應(yīng)”聯(lián)系。 最后為了說(shuō)明上面我們所介紹的有關(guān)Ｅ－Ｒ圖的建立和表示方法，這里我們介紹一個(gè)制造工廠數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)中所涉及的部分信息對(duì)象所構(gòu)成的Ｅ－Ｒ圖。這樣我們就可以得到一個(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)系以及有關(guān)實(shí)體和聯(lián)系屬性的結(jié)構(gòu)圖，這個(gè)圖通常就被稱為Ｅ－Ｒ圖。在完成了上述的分析步驟，就可以獲得能夠描述現(xiàn)實(shí)信息世界的Ｅ－Ｒ數(shù)據(jù)模型。（3）根據(jù)（1）、（2）二個(gè)步驟的結(jié)論，確定能夠描述所要求所有信息對(duì)象的各實(shí)體間的聯(lián)系。使用Ｅ－Ｒ數(shù)據(jù)模型來(lái)分析描述現(xiàn)實(shí)信息世界中的各種信息對(duì)象的主要分析步驟如下：（1）首先根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)用的整體要求，確定所涉及的現(xiàn)實(shí)信息世界中的所有信息對(duì)象的范圍。 實(shí)體、屬性和聯(lián)系三個(gè)基本要素的概念是有明確區(qū)分的，但是對(duì)于某個(gè)具體數(shù)據(jù)對(duì)象，究竟它應(yīng)該被認(rèn)為是實(shí)體，還是屬性或聯(lián)系，常常需要根據(jù)具體應(yīng)用背景和用戶的觀點(diǎn)，方可確定。又如機(jī)器和零件這兩個(gè)實(shí)體型，“構(gòu)造”是它們之間的一種聯(lián)系，數(shù)量這一屬性，即需要多少數(shù)量的零件構(gòu)造某一個(gè)機(jī)器，則是構(gòu)造這一聯(lián)系的屬性。 不僅實(shí)體型有屬性，聯(lián)系也可以有屬性，如學(xué)生和課程這兩個(gè)實(shí)體型，“選課”是它們之間的一種聯(lián)系，學(xué)生選修某門(mén)課程取得了某個(gè)成績(jī)，顯然成績(jī)描述是的一個(gè)屬性，但它既不是學(xué)生實(shí)體型中的一個(gè)屬性，也不是課程實(shí)體型中的一個(gè)屬性。實(shí)體型中的某個(gè)（些）屬性的取值可以用來(lái)唯一區(qū)分實(shí)體型中具體實(shí)體，如學(xué)生實(shí)體型中的學(xué)號(hào)屬性的取值就可以用來(lái)區(qū)分每一個(gè)學(xué)生。一個(gè)屬性的值域可以是整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串等。這些屬性的一組值就表示了一個(gè)具體的實(shí)體?！?】屬性