数据模型

2023.01.13

我的理解

柏拉图提出了“理念”的观点，数据模型也是一种“理念”，是对现实世界数据特征的抽象。数据模型就是现实世界的模拟。

Overview

1. 现实世界 -(人认识的抽象)> 概念模型 -(数据库管理员)> 逻辑模型 -(数据库管理系统)> 物理模型
2. 数据结构、数据操作、完整性约束
3. 概念模型：实体、属性、key、实体型、实体集
4. 层次模型：树
5. 网状模型：“随便指向别的节点”
6. 关系模型

两类数据模型

• 第一类——概念模型/信息模型

  • 以用户的观点建模，主要用于数据库的设计

• 第二类——逻辑与物理模型

  • 逻辑模型：按计算机系统的观点进行建模
  • 物理模型：从逻辑模型到模型由数据库管理系统

概念模型

• 信息世界中的基本概念

  • 实体：客观存在并可以相互区别的事物

  • 属性：实体具有的某一特征

  • 码：唯一表示实体属性集

  • 实体型：实体名+一堆属性

    eg：学生（学号，姓名，性别，...）

  • 实体集：同一类型的实体的集合

  • 联系：实体之间的联系通常指不同实体集之间的联系

• 概念模型的一种表示方法：实体—联系方法

数据模型的组成要素

• 数据结构：静态
• 数据操作：动态
• 数据的完整性约束条件：正确性、有效性、相容性

常用的数据模型

• 结构化模型

  • 层析模型
  • 网状模型

• 关系模型

• 面向对象数据模型

• 对象关系数据模型

• 半结构化数据模型

层次模型

• 用树形结构表示各类实体以及实体间的联系

• 比如：行政机构，家族关系

• 结构简单，查询效率高，良好的完整性支持

• 案例：

  

  

• 特点：

  • 结点的双亲是唯一的只能直接处理一对多的实体联系每个记录类型
  • 可以定义一个排序字段，也称为码字段任何记录值
  • 只有按其路径查看时，才能显出它的全部意义
  • 没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而独立存在

• 存储

  • 邻接法
  • 链接法

网状模型

• 两个特征

  • 允许一个以上的节点无双亲
  • 一个结点可以有多于一个的双亲

• 案例

  

• 网状模型的操作，其中查询是“导航式查询”

• 完整性约束条件不像层次模型一样严格，允许插入尚未确定双亲的子女节点值，允许之删除双亲节点值，但现实中具体的网状数据库会添加自己的约束条件。

关系模型

1. 关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项——不允许表中有表(下图)

   

2. 数据操作是集合操作（网状的是单记录操作），所有的操作对象和操作结果都是关系；存取路径对用户隐蔽，用户不用指明怎么做(网状需要提供路径)

3. 存储结构：实体与实体的联系用表来表示，表以文件形式存储

4. 完整性约束

   1. 实体完整性
   2. 参照完整性
   3. 用户定义完整性