数据库系统概论-中国人民大学

数据库系统概论，2014级，2016,2-6，教3403
数据模型的组成要素
二、 数据操作
数据操作是指对数据库中各种对象（型）的实例 （值）允许执行的操作的集合，包括操作及有关的 操作规则。数数据操作是对系统动态特性的描述。
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层次模型（Hierarchical Model）
四、层次数据模型的存储结构
1.邻接法：按照层次树前序穿越的顺序把所有记录 值依次邻接存放，即通过物理空间的位置相邻来体 现（或隐含）层次顺序。 ２链接法：用指针来反映数据之间的层次联系
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层次模型（Hierarchical Model）
层次模型的优缺点
层次模型的优点主要有：
• 层次数据模型本身比较简单 • 对于实体间联系是固定的，且预先定义好的应用系统， 采用层次模型来实现，其性能优于关系模型，不低于 网状模型。 • 层次数据模型提供了良好的完整性支持
结构部分 操作部分 约束，或完整性规则
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数据模型的组成要素
一、 数据结构
定义了数据的组织规则，数据库基于这些规则而构 建，如关系模型中数据按域、属性、关系等 组织构 建 数据结构是刻画一个数据模型性质最重要的方面。 因此在数据库系统中，人们通常按照其数据结构的 类型来命名数据模型。例如层次结构、网状结构和 关系结构的数据模型分别命名为层次模型、网状模 型和关系模型 数据结构是对系统静态特性的描述。
数据模型的组成要素
三、数据的约束条件
数据的约束条件是一组完整性规则的集合。完整性 规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制 约和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状 态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相 容。 简单地讲，就是用于保证数据的正确性 例如，在学校的数据库中规定大学生入学年龄不得 超过30岁，硕士研究生入学年龄不得超过38岁，学 生累计成绩不得有三门以上不及格等等。
信息学院2014级，2016-2-25，教3403
数据库系统概论
孟小峰 中国人民大学
xfmeng@
1
数据库系统概论
An Introduction to Database Systems
第一章 概述
（之数据模型、体系结构、数据库发展） 2016, 3,1
数据库系统概论，2014级，2016,2-6，教3403
层次模型（Hierarchical Model）
二、多对多联系在层次模型中的表示
冗余结点法 虚拟结点法
三、层次模型的数据操纵与完整性约束
层次模型的数据操纵主要有查询、插入、删除和更 新。进行插入、删除、更新操作时要满足层次模型 的完整性约束条件。
数据模型是对现实世界的表示, 如何把现实世 界的对象抽象为计算机可识别、可操作、并且 是正确的数据集合，是数据模型的根本所在。 一般地讲，数据模型是严格定义的一组概念的 集合。这些概念精确地描述了系统的静态特性、 动态特性和完整性约束条件。因此数据模型通 常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分 组成。 三要素
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上节课。。。。
数据模型
概念模型：ER模型
• 实体、联系、多种联系、ER图 • EER模型，统一建模语言UML
数据模型
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数据模型的分类
不同的数据模型实际上是提供给我们模型化数 据和信息的不同工具。根据模型描述的内容和 应用的层次不同，可划分为：
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经典的数据模型
层次模型 网状模型 关系模型 面向对象模型 对象关系模型 XML数据模型
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层次模型（Hierarchical Model）
层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型， 层次数据库系统采用层次模型作为数据的组织 方式。层次数据库系统的典型代表是IBM公司 的IMS（Information Management Systems）数据库管理系统，这是1968年 IBM公司推出的第一个大型的商用数据库管理 系统。
层次模型的缺点主要有：
• • • • 现实世界中很多联系是非层次性的 对插入和删除操作的限制比较多 查询子女结点必须通过双亲结点。 由于结构严密，层次命令趋于程序化
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网状模型(Network Model)
在现实世界中事物之间的联系更多的是非层次 关系的，用层次模型表示非树形结构是很不直 接的，网状模型则可以克服这一弊病 。 网状数据库系统采用网状模型作为数据的组织 方式。
概念模型，也称信息模型，它是按用户的观点来对 数据和信息建模，主要用于数据库设计。 数据模型，它是按计算机系统的观点对数据建模， 主要用于DBMS的实现。主要包括
• • • • 网状模型、 层次模型、 关系模型、 面向对象模型等
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数据模型的组成要素
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层次模型（Hierarchical Model）
一、层次数据模型的数据结构
1. 有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为 根结点 2. 根以外的其它结点有且只有一个双亲结点 在层次模型中，每个结点表示一个记录类型，记录 （型）之间的联系用结点之间的连线（有向边）表 示，这种联系是父子之间的一对多的联系。这就使 得层次数据库系统只能处理一对多的实体联系。
网状数据模型的典型代表是DBTG系统，亦称 CODASYL系统。这是七十年代数据系统语言研究会 CODASYL（Conference On Data System Language）下属的数据库任务组（Data Base Task Group简称DBTG）提出的一个系统方案。DBTG系统 虽然不是实际的软件系统，但是它提出的基本概念、 方法和技术具有普遍意义。