数据库原理与应用 第 1 章 · 第五节
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第 1 章 数据库系统概述 · 第五节

计算机世界与数据模型

字段、记录、文件和关键字,层次、网状、关系和面向对象模型
本 节 知 识 点
  1. 19计算机世界的有关概念
  2. 20层次模型和网状模型
  3. 21关系模型
  4. 22面向对象模型
19
第 1 章 · 第五节 · 课件第 39、40、41 页合并重做

计算机世界的有关概念

在计算机中,实体用记录表示,属性用字段表示。

1.4 三个世界及有关概念课件第 39 至 41 页合并

计算机世界的有关概念

概念含义例子
字段标记实体属性的命名单位,也叫数据项课程号、课程名、课时
记录字段的有序集合(c7,高等数学,60)是一个记录
文件同一类记录的集合所有课程的记录组成课程文件
关键字能唯一标识文件中每个记录的字段或字段集,简称码课程号
三个世界中术语的对应关系
现实世界信息世界计算机世界
事物总体实体集文件
事物个体实体记录
特征属性字段
事物之间的联系实体模型数据模型

重 点

一门课程在现实世界是一个事物,在信息世界是一个实体,在计算机中是一条记录。

20
第 1 章 · 第五节 · 课件第 42、43、44、45 页合并重做

层次模型和网状模型

层次模型用树表示联系,网状模型用有向图表示联系。

1.4 三个世界及有关概念课件第 42 至 45 页合并

层次模型和网状模型

层次模型:最早的数据模型
  • 用树形结构表示记录之间的联系
  • 有且仅有一个结点没有双亲,这个结点是根结点
  • 根以外的结点有且仅有一个双亲
  • 父子结点之间是一对多的联系
优点缺点
结构简单,层次分明不能直接表示多对多联系
查询效率高插入和删除的限制多
有良好的完整性支持查子女结点必须通过双亲
网状模型
  • 用有向图表示记录型之间的联系
  • 可以有一个以上的结点没有双亲
  • 一个结点可以有多个双亲
  • 两个结点之间可以有多种联系
优点缺点
能表示多种复杂的联系结构复杂
性能和存储效率好定义和操纵数据的语言复杂
用户要了解实现细节

层次模型中,没有双亲结点就不能插入子女结点,删除双亲结点时子女结点也一起删除。网状模型的限制少得多。

重 点

每一种数据模型都从数据结构、数据操作和完整性约束三方面描述。

练一练

一个数据模型通常由哪三部分构成?
  1. A数据结构、数据操作、完整性约束
  2. B实体、属性、联系
  3. C逻辑结构、物理结构、外部结构
  4. D安全策略、备份策略、恢复策略
答案 A

数据结构说明数据怎样组织,数据操作说明能做哪些操作,完整性约束保证数据正确。

21
第 1 章 · 第五节 · 课件第 46、47 页合并重做

关系模型

关系模型用二维表表示实体和联系,是最常用的模型。

1.4 三个世界及有关概念课件第 46、47 页合并

关系模型

关系模型用规范化的二维表表示实体和实体之间的联系。一张二维表由表名、表头和表体三部分构成,也叫一个关系。
部分说明
表名二维表的名称
表头决定二维表的结构,即有几列,每一列的列名、类型等
表体二维表中的数据,每一行是一个元组
  • 数据操作是集合操作,操作的对象和结果都是关系
  • 用户只要指出做什么,不必说明怎么做,数据独立性高
  • 建立在严格的数学概念上,第 2 章给出它的定义
  • 缺点是查询效率不如非关系模型
例:教学数据库 teaching 中学生关系 s 的前 4 行
snosnsexagemajdept
s1王彤女18计算机信息学院
s2苏乐男20信息信息学院
s3林欣怡女19信息信息学院
s4陶然男19自动化工学院

重 点

教学数据库 teaching 有教师 t、学生 s、课程 c、选课 sc、授课 tc 五个关系,后面各章都用它。

22
第 1 章 · 第五节 · 课件第 48、49 页合并重做

面向对象模型

用对象描述实体,对象既有属性又有方法。

1.4 三个世界及有关概念课件第 48、49 页合并

面向对象模型

  • 对象是现实世界中实体的模型化,例如一个学生、一门课程都可以看作对象
  • 每个对象都包含属性和方法。属性描述对象的静态特征,方法描述对象的行为
  • 由已有的类可以通过继承派生出新的类,新类是对已有类的扩充和细化,形成超类和子类的层次结构
优点缺点
能完整地描述现实世界的数据结构模型比较复杂
有丰富的表达能力涉及的知识比较多

分清楚

模型用什么表示
层次模型树
网状模型有向图
关系模型二维表
面向对象模型对象和类
保山学院·人工智能教研室·曹鼎鼎