(数据库和数据模型).pdf

数据库和数据模型 一、数据模型 1.数据模型的三要素 （1 ）数据结构 数据结构是所研究的对象类型（ Object Type ）的集合。这些对象和对象类型是数据库 的组成成分。 一般可分为两类 :一类是与数据类型、 内容和其它性质有关的对象 ;一类是与数据之间的联系有 关的对象。前者如网状模型中的数据项和记录，关系模型中的域、属性和关系等。后者如网状模型中的关 系模型。 在数据库领域中，通常按照数据结构的类型来命名数据模型，进而对数据库管理系统进行分类。如层 次结构、网状结构和关系结构的数据模型分别称作为层次模型、网状模型和关系模型。相应地，数据库分 别称作为层次数据库、网状数据库和关系数据库。 （2 ）数据操作 数据操作是指对各种对象类型的实例（或值）所允许执行的操作的集合，包括操作及 有关的操作规则。在数据库中，主要的操作有检索和更新（包括插入、删除、修改）两大类。数据模型定 义了这些操作的定义、语法（即使用这些操作时所用的语言） 。 数据结构是对系统静态特性的描述，而数据操作是对系统动态特性的描述。两者既有联系，又有区别。 （3 ）数据的约束条件 数据的约束条件是完整性规则的集合。完整性规则是指在给定的数据模型中， 数据及其联系所具有的制约条件和依存条件，用以限制符合数据模型的数据库的状态以及状态的变化，确 保数据的正确性、有效性和一致性。 2.概念模型 数据模型是数据库系统的核心和基础。每个 DBMS 软件都是基于某种数据模型的。为了把现实世界中 的具体事物或事物之间的联系表示成 DBMS 所支持的数据模型， 人们首先必须将现实世界的事物及其之间 的联系进行抽象，转换为信息世界的概念模型 ;然后将信息世界的概念模型转换为机器世界的数据模型。也 就是说，首先把现实世界中的客观对象抽象成一种信息结构。这种信息结构并不依赖于具体的计算机系统 和 DBMS 。然后，再把概念模型转换为某一计算机系统上某一 DBMS 所支持的数据模型。因此，概念模型 是从现实世界到机器世界的一个中间层次。 现实世界的事物反映到人的大脑之中，然后人们开始认识这些事物，经过选择、命名、分类和组织等 抽象工作之后形成概念模型，并进入到信息世界。 ?用户（ user） 关心的是现实世界中的事物、事物的属性及其相互关系。例如，用户可能关心他的顾 客及其属性，如顾客地址、银行帐号等等。用户也关心自己的定货帐目，如谁订的货、订的什么和订多少 等等。 ?系统分析员（ analyst ） 同样也关心现实世界，但是系统分析员需要分析用户的信息需求。作为需求 分析的结果，分析员必须以文档的形式对需求进行结构化的描述 ;这个文档就是信息模型。 ?实体（ Entity ） 实体是构成数据库的基本元素。实体是指一个存在的东西以区别这个东西所具有的属 性和这个东西与其它东西的联系。 实体可以是人， 也可以是物 ;可以是实际对象， 也可以是概念 ;可以是事物 本身，也可以是指事物之间的联系。 ?属性 （Attribute ） 一个实体可以由若干个属性来刻画。 属性是相对实体而言的， 是实体所具有的特性。 ?关键字（ Key ） 能唯一地标识实体的属性的集合称为关键字（或码） 。 ?域（ Domain） 属性的取值范围称作域。 ?实体型（ Entity Type ） 一类实体所具有的共同特征或属性的集合称为实体型。一般用实体名及其属 性来抽象地刻画一类实体的实体型。 ?实体集（ Entity Set） 同型实体的集合叫实体集。例如，学生就是一个实体集。实体集的名即是实体 型。对于学生和（学号、姓名、年龄、系、年级）均是实体型，而学生是对实体型（学号、姓名、年龄、 系、年级）所起的名称，两者是指同一客观对象。但本科生和研究生可以为相同实体型，而实体集不同。 ?联系（ Relationship ） 现实世界的事物之间是有联系的。一般存在两类联系 :一是实体内部的组成实体 的属性之间的联系，二是实体之间的联系。在考虑实体内部的联系时，是把属性看作为实体。