第二章数据模型.ppt

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数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）第第22章章数数据据模模型型2.2数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）本本章章要要点点n数据模型的概念数据模型的概念n信息的抽象过程信息的抽象过程n数据模型的分类数据模型的分类n数据模型的组成要素数据模型的组成要素n层次模型层次模型n网状模型网状模型n关系模型关系模型n面向对象模型面向对象模型2.3数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）数据模型概念n数据模型指对现实世界中客观事物及其联系数据模型指对现实世界中客观事物及其联系的数据描述，是能表示的数据描述，是能表示实体类型实体类型与与实体间联实体间联系系的模型，具有描述的模型，具有描述数据数据与与数据联系数据联系两方面两方面的功能。

的功能。

数据模型是对现实世界数据特征的数据模型是对现实世界数据特征的模拟和抽象模拟和抽象。

n数据模型应该满足三个方面的要求：

数据模型应该满足三个方面的要求：

u比较真实地模拟现实世界；比较真实地模拟现实世界；u容易为人所理解；容易为人所理解；u便于计算机处理便于计算机处理.2.4数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）数据模型的分类n根据模型应用的不同目的分为根据模型应用的不同目的分为:

概念模型（信息模型）概念模型（信息模型）逻辑模型和物理模型（数据模型）逻辑模型和物理模型（数据模型）2.5数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）数据模型的分类概念模型（信息模型）概念模型（信息模型）按按用户观点用户观点对数据进行建模，强调语义表达功能对数据进行建模，强调语义表达功能独立于计算机系统和独立于计算机系统和DBMSDBMS主要用于数据库的概念设计主要用于数据库的概念设计逻辑模型逻辑模型逻辑模型：

逻辑模型：

层次、网状、关系模型，是按层次、网状、关系模型，是按计算机系统计算机系统的观的观点对数据建模，主要用于点对数据建模，主要用于DBMSDBMS的实现。

有严格的形式化定的实现。

有严格的形式化定义（层次、网状和关系模型），以便于在计算机系统中实义（层次、网状和关系模型），以便于在计算机系统中实现现物理模型物理模型物理模型：

物理模型：

对数据最底层的抽象，是面向计算机系统的。

对数据最底层的抽象，是面向计算机系统的。

物理模型的具体实现是物理模型的具体实现是DBMSDBMS的任务，用户一般不必考虑物的任务，用户一般不必考虑物理级的细节。

理级的细节。

2.6数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）2.1信息抽象过程现实世界概念（数据）模型信息世界（逻辑）数据模型机器世界认识抽象转换信息的抽象过程实际上涉及到信息的三种不同世界：

现实世界现实世界、信息世界信息世界和机器世界机器世界。

按照不同的应应用目的用目的可以把数据模型划分为概念（数据）模型概念（数据）模型和（逻辑）数据模型（逻辑）数据模型。

如如E-R模型模型如关系模型、层次如关系模型、层次模型、网状模型、模型、网状模型、面向对象模型面向对象模型事物2.7数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）n从现实世界到概念模型的转换由从现实世界到概念模型的转换由数据库设数据库设计人员计人员完成的。

完成的。

n从概念模型到逻辑模型的转换可以由从概念模型到逻辑模型的转换可以由数据数据库设计人员库设计人员完成，也可以用完成，也可以用数据库设计工数据库设计工具协助设计人员具协助设计人员完成。

完成。

n从逻辑模型到物理模型的转换是由从逻辑模型到物理模型的转换是由DBMS自动完成的。

自动完成的。

2.1信息抽象过程2.8数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）

（1）现实世界）现实世界现实世界是指客观存在的事物及其联系，现实世界现实世界是指客观存在的事物及其联系，现实世界有有个体个体和和总体总体等概念。

等概念。

u个体个体：

一个客观存在的可识别事物。

：

一个客观存在的可识别事物。

u个体特征：

每个个体都有一些区别于其他个体的特征。

个体特征：

每个个体都有一些区别于其他个体的特征。

例如一本书的特征可以有：

书名，作者，价格，出版例如一本书的特征可以有：

书名，作者，价格，出版社，页数等。

社，页数等。

u总体：

所有同类个体的集合成为总体。

例如：

所有的总体：

所有同类个体的集合成为总体。

例如：

所有的“书书”就是一个总体。

就是一个总体。

u事物联系：

同类个体之间或不同类个体的关系。

事物联系：

同类个体之间或不同类个体的关系。

2.12.1信息抽象过程信息抽象过程2.9数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）2.12.1信息抽象过程信息抽象过程

（2）信息世界）信息世界信息世界是指现实世界事物在人脑中的抽象反映。

信息世界是指现实世界事物在人脑中的抽象反映。

信息世界中的基本概念信息世界中的基本概念信息世界中的基本概念信息世界中的基本概念

（1）实体（实体（Entity）客客观观存存在在并并可可相相互互区区别别的的事事物物称称为为实实体体。

可可以以是是具具体体的的人人、事、物或抽象的概念。

事、物或抽象的概念。

（2）属性（属性（Attribute）实实体体所所具具有有的的某某一一特特性性称称为为属属性性。

一一个个实实体体可可以以由由若若干干个个属属性来刻画。

性来刻画。

（3）码（码（Key）唯一标识实体的属性集称为码。

唯一标识实体的属性集称为码。

2.10数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）2.1信息抽象过程

（2）信息世界）信息世界信息世界中的基本概念信息世界中的基本概念（4）域（域（Domain）属性的取值范围称为该属性的域。

属性的取值范围称为该属性的域。

（5）实体型（实体型（EntityType）用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体。

用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体。

（6）实体集（实体集（EntitySet）同型实体的集合称为实体集同型实体的集合称为实体集2.11数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）2.12.1信息抽象过程信息抽象过程

（2）信息世界）信息世界信息世界中的基本概念信息世界中的基本概念（7）联系（联系（Relationship）现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系中反映为实体内部的联系和实体之间的联系实体型间联系实体型间联系两个实体型两个实体型一对一联系（一对一联系（1:

1）三个实体型三个实体型一对多联系（一对多联系（1:

n）一个实体型一个实体型多对多联系（多对多联系（m:

n）2.12数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）（3）机器世界）机器世界信息世界中的信息经过数字化处理形成计算机能够处理信息世界中的信息经过数字化处理形成计算机能够处理的数据，就进入了机器世界，的数据，就进入了机器世界，机器世界机器世界也叫也叫计算机世界计算机世界或或数数字世界字世界。

u数据项：

对应实体属性的数据单位，又称为字段。

通常和属数据项：

对应实体属性的数据单位，又称为字段。

通常和属性同名。

性同名。

u记录：

数据项的有序集合称为记录。

可用一个记录描述一个记录：

数据项的有序集合称为记录。

可用一个记录描述一个实体。

实体。

u文件：

同一类记录的汇集称为文件，文件是描述实体集的。

文件：

同一类记录的汇集称为文件，文件是描述实体集的。

u关键字：

能够惟一标识文件中每个记录的数据项或数据项组关键字：

能够惟一标识文件中每个记录的数据项或数据项组合。

又叫关键码，简称合。

又叫关键码，简称键键。

它与。

它与实体标识符实体标识符概念相对应。

概念相对应。

2.12.1信息抽象过程信息抽象过程2.13数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）2.12.1信息抽象过程信息抽象过程不同世界术语的对应关系不同世界术语的对应关系现实世界现实世界概念模型概念模型数据模型数据模型信息世界信息世界机器世界机器世界认识抽象认识抽象数据化数据化个体个体个体特征个体特征总体总体实体实体属性属性实体集实体集记录记录字段字段文件文件实体标识符实体标识符关键字关键字2.14数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）（3）机器世界）机器世界信息世界中的信息经过数字化处理形成计算机能够处理信息世界中的信息经过数字化处理形成计算机能够处理的数据，就进入了机器世界，的数据，就进入了机器世界，机器世界机器世界也叫也叫计算机世界计算机世界或或数数字世界字世界。

u数据项：

对应实体属性的数据单位，又称为字段。

通常和属数据项：

对应实体属性的数据单位，又称为字段。

通常和属性同名。

性同名。

u记录：

数据项的有序集合称为记录。

可用一个记录描述一个记录：

数据项的有序集合称为记录。

可用一个记录描述一个实体。

实体。

u文件：

同一类记录的汇集称为文件，文件是描述实体集的。

文件：

同一类记录的汇集称为文件，文件是描述实体集的。

u关键字：

能够惟一标识文件中每个记录的数据项或数据项组关键字：

能够惟一标识文件中每个记录的数据项或数据项组合。

又叫关键码，简称合。

又叫关键码，简称键键。

它与。

它与实体标识符实体标识符概念相对应。

概念相对应。

2.12.1信息抽象过程信息抽象过程2.15数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）2.22.2数据模型的组成要素数据模型的组成要素n数据模型：

数据模型：

现实世界数据特征的抽象。

现实世界数据特征的抽象。

数据库不仅要反映数据本身的内容，而且要反映数据库不仅要反映数据本身的内容，而且要反映数据之间的联系。

由于计算机不可能直接处理现数据之间的联系。

由于计算机不可能直接处理现实世界中的事物，所以人们必须事先把具体事物实世界中的事物，所以人们必须事先把具体事物转换成计算机能够处理的数据（数字化）转换成计算机能够处理的数据（数字化）。

数据库中采用数据库中采用数据模型数据模型这个工具来抽象、表示和这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。

处理现实世界中的数据和信息。

现有的数据库系统都是基于某种数据模型的。

现有的数据库系统都是基于某种数据模型的。

2.16数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）2.22.2数据模型的组成要素数据模型的组成要素n数据结构数据结构（静态特性）（静态特性）数据库的组成对象以及对象之间联系的描述数据库的组成对象以及对象之间联系的描述n数据操作数据操作（动态特性）（动态特性）对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作的集合的集合n数据的完整性约束数据的完整性约束数据模型要满足的约束条件数据模型要满足的约束条件（数数据据模模型型是是严严格格定定义义的的一一组组概概念念，即即完完整整性性规规则则的的集集合合，描描述述了了系系统统的的静静态态特特性性、动动态态特特性性和和完完整整性性约约束束条条件件，以以保保证数据的正确、有效和相容）证数据的正确、有效和相容）2.17数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）2.2.12.2.1数据结构数据结构n数数据据结结构构描描述述数数据据库库的的组组成成对对象象以以及及对对象象之之间的联系。

描述的主要内容有两类：

间的联系。

描述的主要内容有两类：

与对象的类型、内容、性质有关的与对象的类型、内容、性质有关的如关系模型中的域、属性、关系等；如关系模型中的域、属性、关系等；网状模型中的数据项、记录等。

网状模型中的数据项、记录等。

与对象之间联系有关的与对象之间联系有关的如网状模型中的系型。

如网状模型中的系型。

n在数据库系统中，按照其数据结构的类型来在数据库系统中，按照其数据结构的类型来命名数据模型。

命名数据模型。

n数据结构是对系统数据结构是对系统静态静态特性的描述。

特性的描述。

2.18数据库系统原理数据库系统原理李瑞改（李瑞改（）2.2.22.2.2数据操作数据操作n数数据据操操作作：

对对数数据据库库中中各各种种对对象象（型型）的的实实例例（值值）允许执行的操作集合及有关的操作规则。

允许执行的操作集合及有关的操作规则。

n数数据据操操作作的的类类型型：

检检索索、更更新新（包包括括插插入入、删删除除、修修改）。

改）。

n数数据据模模型型对