第二章数据模型
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第2章 关系数据库数学模型
关系——二维表（行列），实体及其联系 都用关系表示。在用户看来关系数据的逻辑模 型就是一张二维表。
关系数据模型概述（续I）
关系操作 查询： 1）选择Select； 4）除Divide； Intersection； 编辑： 1）增加Insert； Update；
2）投影Project； 3）连接Join； 5）并Union； 6）交 7）差Difference；
三元关系的转换 一般要引入分离关系 如公司、产品和国家之间的m:n:p的三元关系及销 售联系。
关系代数
关系代数概述 关系代数的运算符 集合运算符
并U 交∩ 差 专门的关系运算符
笛卡尔积 × 选择σ 投影π 连接 除 算术比较符
> ≥ < ≤ = ≠ 逻辑运算符
EER模型到关系模式的转换（续IV）
为此，本例中引入一个分离关系On_Load(借 出的书)，可以避免空值的出现。 这样，存在以下三个关系模式： Borrower(B#,Name,Address,……) Book(ISBN,Title,……) On_Load(ISBN,B#,Date1,Date2) 只有借出的书才会出现在关系On_Load中， 避免空值 的出现，并把属性Date1和Date2加到 关系On_Load中。
D1 x D2 x…x Dn={(d1,d2,…,dn) | di∈Di, i=1,2,…,n} (d1,d2,…,dn) --------n元组(n-tuple) di--------元组的每一分量（Component) Di为有限集时，其基数为mi，则卡积的基 数为M=m1*m2*…*mn
关系数据库
第二章 空间数据模型
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2.2栅格数据模型-离散化的方法 栅格数据模型规则的格网(常用三角形,方格,六角形) 规则的格网(常用三角形,方格,六角形)，三角形 是最基本的不可再分的单元，根据角度和边长的 不同，可以取不同的形状，方格、三角形和六角 形可完整地铺满一个平面。 不规则的格网，可当做拓扑多边形处理，如按街 不规则的格网 区划分,社会经济分区等。 。
空间数据模型
本章描述的是整个GIS理论中最为核心的内容。 理论中最为核心的内容。 本章描述的是整个 理论中最为核心的内容 为了能够利用信息系统工具来描述现实世界， 为了能够利用信息系统工具来描述现实世界，并 解决其中的问题，必须对现实世界进行建模。 解决其中的问题，必须对现实世界进行建模。对 于地理信息系统而言，其结果就是空间数据模型。 于地理信息系统而言，其结果就是空间数据模型。 空间数据模型可以分为三种： 空间数据模型可以分为三种： 场模型：用于描述空间中连续分布的现象； 场模型：用于描述空间中连续分布的现象； 要素模型：用于描述各种空间地物； 要素模型：用于描述各种空间地物； 网络模型：可以模拟现实世界中的各种网络； 网络模型：可以模拟现实世界中的各种网络；
(一)空间结构特征和属性域 一 空间结构特征和属性域 空间” “空间”经常是指可以进行长度和角度 测量的欧几里德空间。 测量的欧几里德空间。空间结构可以是规 则的或不规则的。 则的或不规则的。 属性域的数值可以包含以下几种类型： 属性域的数值可以包含以下几种类型： 名称、序数、间隔和比率。 名称、序数、间隔和比率。属性域的另一 个特征是支持空值， 个特征是支持空值，如果值未知或不确定 则赋予空值。 则赋予空值。
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2.2栅格数据模型 2.2栅格数据模型
栅格模型把空间看作像 元的划分， 元的划分，每个像元都 记录了所在位置的某种 现象，用像元值表示。 现象，用像元值表示。 该值可以表示一个确定 的现象，也可以是一种 模糊的现象。但一个像 元应该只赋一个单一的 值。
2.2栅格数据模型-离散化的方法 栅格数据模型规则的格网(常用三角形,方格,六角形) 规则的格网(常用三角形,方格,六角形)，三角形 是最基本的不可再分的单元，根据角度和边长的 不同，可以取不同的形状，方格、三角形和六角 形可完整地铺满一个平面。 不规则的格网，可当做拓扑多边形处理，如按街 不规则的格网 区划分,社会经济分区等。 。
空间数据模型
本章描述的是整个GIS理论中最为核心的内容。 理论中最为核心的内容。 本章描述的是整个 理论中最为核心的内容 为了能够利用信息系统工具来描述现实世界， 为了能够利用信息系统工具来描述现实世界，并 解决其中的问题，必须对现实世界进行建模。 解决其中的问题，必须对现实世界进行建模。对 于地理信息系统而言，其结果就是空间数据模型。 于地理信息系统而言，其结果就是空间数据模型。 空间数据模型可以分为三种： 空间数据模型可以分为三种： 场模型：用于描述空间中连续分布的现象； 场模型：用于描述空间中连续分布的现象； 要素模型：用于描述各种空间地物； 要素模型：用于描述各种空间地物； 网络模型：可以模拟现实世界中的各种网络； 网络模型：可以模拟现实世界中的各种网络；
(一)空间结构特征和属性域 一 空间结构特征和属性域 空间” “空间”经常是指可以进行长度和角度 测量的欧几里德空间。 测量的欧几里德空间。空间结构可以是规 则的或不规则的。 则的或不规则的。 属性域的数值可以包含以下几种类型： 属性域的数值可以包含以下几种类型： 名称、序数、间隔和比率。 名称、序数、间隔和比率。属性域的另一 个特征是支持空值， 个特征是支持空值，如果值未知或不确定 则赋予空值。 则赋予空值。
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2.2栅格数据模型 2.2栅格数据模型
栅格模型把空间看作像 元的划分， 元的划分，每个像元都 记录了所在位置的某种 现象，用像元值表示。 现象，用像元值表示。 该值可以表示一个确定 的现象，也可以是一种 模糊的现象。但一个像 元应该只赋一个单一的 值。
第2章 数据模型与概念模型
• 概念模型(E-R图):
思考题:某公司的业务活动统计 。 任务：要求统计公司各部门承担的工程项目及职工参与工程项 目情况。 分析： 一、实体集及属性： 实体集有：部门、职工、工程项目。 • 部门有部门号、部门名称两个属性； • 职工有职工号、姓名、性别属性； • 工程项目有工程号、工程名两个属性； 二、联系 • 每个部门承担多个工程项目，每个工程项目属于一个部门。 • 每个部门有多名职工，每一名职工只能属于一个部门。 • 每个职工可参与多个工程项目，且每个工程项目有多名职工参 与。 • 职工参与项目有参与时间。
计算机中对信息的表示和处理与计算机软硬件有关，
描述的数据不便于直接在计算机上实现，必须经过数字
化处理，转换成适合特定计算机系统(主要是DBMS)的
形式描述，形成计算机能够表示和处理的数据，这时就
进入了信息的计算机世界，或机器世界、数据世界。
下面就是一个学生－课程系统：
姓名 性别 年龄 所在院系
学号
2. 信息世界 通过对现实世界中事物及联系的认识，经过选择、 命名、分类等分析后形成印象和概念，并用一定形式加 以抽象描述，就进入信息世界。 如：
张三、李四是学生，分为一类，构成学生实体集，选择部分特 征并命名，描述为： 学生（学号、姓名、性别、年龄、所在院系） 数据库原理、数据结构是课程，分为一类，构成课程实体集， 选择部分特征并命名，描述为： 课程（课程号、课程名、学分）
(4) 域（Domain） 属性的取值范围称为属性的域。
2. 实体联系的类型 （1）两个实体集之间的联系 1) 一对一联系（1:1）:设有两个实体集A和B，对于A 中的每一个实体， B中至多有一个实体与之联系； 反之亦然。 工厂 2) 一对多联系（1:n 1 ）:设有两个实体集A和B，对于A 的每一个实体， B中有一个或多个实体与之联系； 负责 而对于B的每一个实体，A中至多有一个实体与之联 1 职工 学校 系。 厂长 3) 多对多联系（m:n）:设有两个实体集 A和B，对于A 1 m 的每一个实体，B中有一个或多个实体与之联系； 参加 工作 反之亦然。 n n 一对一的联系是一对多联系的特例，一对多的联系是 体育团体 教师 多对多联系的特例
02第二章数据模型(答案)
第二章数据模型一、单项选择题1、按照传统的数据模型分类，数据库系统可分为三种类型（ B ）。
A、大型、中型和小型B、层次、网状和关系C、西文、中文和兼容D、数据、图形和多媒体2、在概念模型中，客观存在并可以相互区别的事物称为（ C ）。
A、物体B、物质C、实体D、个体3、用树型结构来表示实体之间联系的模型称为（ A )。
A、层次模型B、关系模型C、运算模型D、网状模型4、按照数据模型划分，ACCESS是一个( A )。
A、关系型数据库管理系统B、网状型数据库管理系统C、层次型数据库管理系统D、混合型数据库管理系统5、关系数据模型用（ C ）结构表示实体和实体间的联系。
A、树型B、网状C、二维表D、对象6、E-R图中用（ C ）表示实体间的联系。
A、矩形B、正方形C、菱形D、椭圆形7、实体间的联系存在着( D )。
A、1:1联系B、1:n联系C、m:n联系D、1:1、1:n(n:1)和m:n8、一个公司可以接纳多名职员参加工作，但每个职员只能在一个公司工作，从公司到职员之间的联系类型是（ D ）。
A、多对多B、一对一C、多对一D、一对多9、E-R方法的三要素是( C )。
A、实体、属性、实体集B、实体、码、关系C、实体、属性、关系D、实体、域、码10、E-R表示法是设计( A )常用的方法。
A、概念模型B、数据库逻辑结构设计模型C、数据库物理结构设计模型D、都可以11、Access基于( C )数据模型。
A、层次B、网状C、关系D、面向对象12、E-R图在数据库设计中被广泛使用，椭圆表示( C )。
A、实体B、实体的主键C、实体的属性D、实体间的联系13、常见的数据模型有( C )。
A、面向对象、空间数据模型和NoSQLB、实体、属性和联系C、层次、网状和关系D、矩形、椭圆形和菱形二、判断题1、关系模型是目前最常用的数据模型。
√2、概念模型的表示与系统采用的数据模型有关。
×3、同类实体的集合称为实体型。
关系数据模型
主键：从候选键中选择一个作为关系的主键。主键包含的属性称为主属性。
其它属性称为非主属性。
2.1 关系模型的数据结构
在关系定义中，主属性用下划线表示，如标识了主属性的关系R 表示为：R(学号，课程，成绩) 外键：在存在多个关系时，可以要求其中一个关系(设为R)的某些属性 的值能在另一关系(设为S)的主键中找到对应的值，这时R中的 这些属性称为R的一个外键。 如，有如下两个关系。
3. 用户定义的完整性
允许用户指定关系中数据需要满足的其他约束条件。 如成绩属性的取值范围在0～100之间，年龄的取值范围在0 ～150之间,
性别的取值范围在男、女之间等。
2.3
关系代数
关系代数，是一种抽象的查询语言，是关系数据操纵语言的一
种传统表达方式，它是用对关系的运算来表达查询的。
关系模式的数据操作主要由关系代数完成。关系代数包含一系
95002
…… 95004 95004
刘晨
女
19
信息
……
95001
…… 95002 95002
1
92
张力 张力
男 男
19 19
信息 信息
2 3
90 80
20 运输结果产生了一个包含 ____ 个元祖的关系
2.3
筛选后的关系： S
学生.学号 95001 95001 95001 姓名 李永 李永 李永 性别 男 男 男
b1 b1 b2 b2
E e1
e2 e3 e1 e2
H h1
h2 h3 h1 h2
P p1
p2 p3 p1 p2
a2
b2
c2
e3
h3
p3
Flash演示
数据模型ppt课件
———数据建模最后发展成为数据的存储方式（数
据字典
中的定义）
• 业务功能建模：用户的最终需求。
———业务功能建模最后发展成为应用程序
产生高效的应用程序的前提是良好的数据模型。
（正如10 平方米的房间无法成为会议厅一样，一个糟糕的数
据模型也无法产生高质量的应用。)
精品课件
6
2.1 信息的三个世界
一、客观现实世界 ——存在于人脑之外的客观存在的事物及其相互联系。
MPS例外信 息 1
销售订单 n
m
参照
n
1
n
m
MPS
n
m 参照
制造技术 数据
m
RCCP
MRP例外信 息
制造技术 1 数据
参照
n
1
n
n m
MRP
m
n
1 组成
n MRP独立需 求
CRP m
1 采购计划
下达 1
车间作业 m 计划
m
n
对应
n 工序进度 计划
负荷
精品课件
1
编 号
名 称
电
院
话
1
组成
授课
工
号
学期
5、属性(Attribute)
——对实体的特征的描述。 6、域(Domain)
——属性的取值范围。
精品课件
9
2.1 信息的三个世界
8、联系(Relation) ——多个实体之间的关联。
三、数据世界
——是对信息世界中的有关信息进一步加工、编码及格式化 等具体处理，然后以一定的格式存储于计算机中。也是对数 据库管理系统(DBMS)中的数据的逻辑描述。 概念包括：
02《数据库》第二章关系数据模型 #
• 记为 <条件F>(关系R)={t|t ∈R ∧F(t)=“真”}
• 结果关系的所有属性都是原关系的属性。 • 结果关系的所有元组都是原关系的元组。
• 例如：在学生表中将98管理班同学全部
学号 找出姓来名 。 出生年月 性别 班级
0001 • 李伟 <班19级80=.1‵2.0938管男理′>(学9生8管表理)
性、参照完整性和用户定义的完整性。 • 实体完整性：主码的任何属性值都不能为空。 • 参照完整性：若A是基本关系R1的外码。它与
基本关系R2的主码K相对应，则R1中每个元组 在A上的值必须为以下情况之一。 • 等于R2中某个元组的主码值。 • 取空值（A的每个属性值均为空值）。
• 例如：职工关系（职工号，姓名，…部门编号） 和部门关系（部门编号，部门名称，…）。
班级 98管理 98管理 98管理 98管理
学号 课程号 成绩
0001 01
85
0001 02
70
0003 01
80
0003 02
90
• 自然连接 • （学生表）（成绩表）
学号 姓名 0001 李伟 0001 李伟 0003 赵兰 0003 赵兰
出生年月 性别 1980.12.03 男 1980.12.03 男 1979.05.26 女 1979.05.26 女
《数据库技术原理与应用》
章、关系数据模型基础理论
TEL: Email:
本章教学内容
一、关系模型的基本概念 二、关系代数 三、关系演算 四、查询优化 五、关系系统
一、关系模型的基本概念
1、关系模型的数学定义： 关系模型是建立在数学理论基础上的。 定义（1）域：域（Domain)是值的集合
• 结果关系的所有属性都是原关系的属性。 • 结果关系的所有元组都是原关系的元组。
• 例如：在学生表中将98管理班同学全部
学号 找出姓来名 。 出生年月 性别 班级
0001 • 李伟 <班19级80=.1‵2.0938管男理′>(学9生8管表理)
性、参照完整性和用户定义的完整性。 • 实体完整性：主码的任何属性值都不能为空。 • 参照完整性：若A是基本关系R1的外码。它与
基本关系R2的主码K相对应，则R1中每个元组 在A上的值必须为以下情况之一。 • 等于R2中某个元组的主码值。 • 取空值（A的每个属性值均为空值）。
• 例如：职工关系（职工号，姓名，…部门编号） 和部门关系（部门编号，部门名称，…）。
班级 98管理 98管理 98管理 98管理
学号 课程号 成绩
0001 01
85
0001 02
70
0003 01
80
0003 02
90
• 自然连接 • （学生表）（成绩表）
学号 姓名 0001 李伟 0001 李伟 0003 赵兰 0003 赵兰
出生年月 性别 1980.12.03 男 1980.12.03 男 1979.05.26 女 1979.05.26 女
《数据库技术原理与应用》
章、关系数据模型基础理论
TEL: Email:
本章教学内容
一、关系模型的基本概念 二、关系代数 三、关系演算 四、查询优化 五、关系系统
一、关系模型的基本概念
1、关系模型的数学定义： 关系模型是建立在数学理论基础上的。 定义（1）域：域（Domain)是值的集合
数据库第2章 数据模型
能在一个实体集中惟一标识一个实体的属性称为码。码可以只包含一个属性， 也可以同时包含多个属性。有多个码时，选择一个作为主码。最极端的一种 情况就是所有属性组成主码，称为全码。
4．域（Domain）
某个（些）属性的取值范围称为该属性的域。例如，性别的域为（男，女）， 姓名的域为字符串集合，学院名称的域为学校所有学院名称的集合。
4．文件集（File Set） 文件集是若干文件的集合，即由计算机操作系统通过文件系统来组织和管理。它 与信息世界中的对象集相对应。
文件系统通过对文件、目录、磁盘的管理，可以对文件的存储空间、读写权限等 进行管理。
2.1.4 三种世界的转换
信息的三种世界之间是可以进行转换的。人们常常首先将现实世界抽象为信 息世界，然后将信息世界转换为计算机世界。也就是说，首先将现实世界中 客观存在的事物或对象抽象为某一种信息结构，这种结构并不依赖于计算机 系统，是人们认识的概念模型；然后再将概念模型转换为计算机上某一具体 的DBMS支持的数据模型。这一转换过程如图2-1所世界抽象为信息世界的过程中，实际上是抽象出 现实系统中有应用价值的元素及其关联。这时所形成的信 息结构就是概念模型。这种信息结构不依赖于具体的计算 机系统。
2.2.1 概念模型的基本概念
1．实体（Entity）
客观存在并且可以互相区别的事物称为实体。实体可以是人，也可以是物， 也可以是抽象的概念；可以指事物本身，也可以指事物的联系。例如，一名 学生，一门课、一次选课、学生和课程的关系等，都是实体。实体是信息世 界的基本单位。
2.1.4 三种世界的转换
信息的三种世界在转换过程中，每种世界都有自己对象的概念描述，但是它 们之间又相互对应。信息的三种世界之间的对象对应关系见表2-1。
4．域（Domain）
某个（些）属性的取值范围称为该属性的域。例如，性别的域为（男，女）， 姓名的域为字符串集合，学院名称的域为学校所有学院名称的集合。
4．文件集（File Set） 文件集是若干文件的集合，即由计算机操作系统通过文件系统来组织和管理。它 与信息世界中的对象集相对应。
文件系统通过对文件、目录、磁盘的管理，可以对文件的存储空间、读写权限等 进行管理。
2.1.4 三种世界的转换
信息的三种世界之间是可以进行转换的。人们常常首先将现实世界抽象为信 息世界，然后将信息世界转换为计算机世界。也就是说，首先将现实世界中 客观存在的事物或对象抽象为某一种信息结构，这种结构并不依赖于计算机 系统，是人们认识的概念模型；然后再将概念模型转换为计算机上某一具体 的DBMS支持的数据模型。这一转换过程如图2-1所世界抽象为信息世界的过程中，实际上是抽象出 现实系统中有应用价值的元素及其关联。这时所形成的信 息结构就是概念模型。这种信息结构不依赖于具体的计算 机系统。
2.2.1 概念模型的基本概念
1．实体（Entity）
客观存在并且可以互相区别的事物称为实体。实体可以是人，也可以是物， 也可以是抽象的概念；可以指事物本身，也可以指事物的联系。例如，一名 学生，一门课、一次选课、学生和课程的关系等，都是实体。实体是信息世 界的基本单位。
2.1.4 三种世界的转换
信息的三种世界在转换过程中，每种世界都有自己对象的概念描述，但是它 们之间又相互对应。信息的三种世界之间的对象对应关系见表2-1。
第二章数据模型
Database System
2.7
关系数据模型中的基本概念（３）
若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组① ，而其任何 真子集无此性质②， 则称该属性组为候选键（ candidate key ） ，简称键。
键是满足条件 1的最小的属性集， 如学号就是关系student的键。 如（学号，性别）这个属性组就不是关系student的键。
STUDENT.学号=GRADE.学号
GRADE
计算机组成 0003
STUDENT 姓名 学号 性别 c3 001 m c4 002 m l4 007 f l5 009 m w5 209 f
出生年月 系别 1976/1/2 cs 1979/3/4 en 1978/9/3 cs 1980/4/2 au 198/3/1 au
学号 002 003 005 009
性别 m f m m
出生年月 1979/3/4
系别 en cs cs au
1983/4/5 1986/8/9 1980/4/2
Database System
2.17
关系模型中的操作（续）
2。投影操作
projection
Π <属性表>（<关系名>） 例 值： Π 姓名，性别，出生年份（STUDENT） 姓名 c3 c4 l4 l5 w5 性别 m m f m f 出生年月 1976/1/2 1979/3/4 1978/9/3 1980/4/2 1980/3/1
差：Difference 记作 交：Intersection 记作
乘：（广义的笛卡尔积）
Database System
2.15
R A a1 a1 a2 B b1 b2 b2 C c1 c2 c1
数据库基础-第二章 关系数据模型与关系运算
2.2 关系代数
数据查询基本运算
❖1．关系属性的指定——投影运算 这个操作是对一个关系进行垂直分割，消去某些列，并 重新安排列的顺序。
i1,i2,,in(R) {t | t ti1,ti2,,tin t1,t2,,tk R}
例子2-3
❖2．关系元组选定——选择运算 选择操作是根据某些条件对关系做水平分割，即选取符合 条件的元组。
R S {t | t R t S}
式中“－”为差运算符，t为元组变量，结果R-S为一个新的与R、S兼
容的关系，该关系是由属于R而且不属于S的元组构成的集合，即 在R中减去与S中相同的那些元组。
关系 R
A
B
C
a1
b1
c1
a1
b2
c2
a2
b2
c1
关系 R∪S
A
B
C
a1
b1
c1
a1
b2
c2
a2
b2 c2
a1
b2
c2
a2
b2
c1
图 2.9 关系 R 和关系 S 及其交运算
2.2 关系代数
2.除法运算
设关系R和S的元数分别为r和s（设r>s>0），那么R÷S是一个（r-s）元的 元组的集合。（R÷S）是满足下列条件的最大关系：其中每个元组t与S中 每个元组u组成的新元组<t，u>必在关系R中。
S# (S) S# (SC)
例2-7 在关系C中增加一门新课程（C13, ML, C3， null）： 如果令这门新课程元组所构成的关系为R，则有： R=（C13，ML，C3,null），这时结果为：C∪R。
学生关系：S (S# ，Sn， Sex，Sa ，Sd) ； 课程关系：C (C# ，Cn ，P#，Tn) ； 选课关系：SC (S#， C# ，G)，
数据模型
第二章 数据模型
2.1 数据模型概述
1、数据模型定义 数据模型是对现实世界中各种事物或实体特 征的数字化模拟和抽象,用以表示现实世界中 的实体及实体之间的联系使之能存放到计算机 中，并通过计算机软件进行处理的概念工具的 集合。
2.1 数据模型概述
2、数据模型三要素 （1）数据结构 用于描述现实系统中数据的静态 特性。 （2）数据操作 用于描述数据的动态特性。 （3）数据约束 用于描述对数据的约束。
2.2.2.7 E-R数据模型小结 E-R数据模型作为语义数据模型，是软件工程和 数据库设计的有力工具，综合E-R数据模型的特点如 下： (1) 有丰富的语义表达能力，能充分反映现实世界， 包括实体和实体间的联系，能满足用户对数据对象的 处理要求。 (2) 易于交流和理解，因为它不依赖于计算机系统 和具体的DBMS，所以,它是DBA、系统开发人员和用 户之间的桥梁。
层次数据模型的数据结构(续）
多对多联系在层次模型中的表示
员工
n 工作
部门
1
起始期
2.2.2 实体-联系（E-R）模型
（1）对于1：1联系，联系可有参与联系的关 联实体的任何一方的主键唯一的确定。 （2）对于1：n联系，联系可有参与联系的关 联实体中n的一方的主键唯一的确定。
2.2.2 实体-联系（E-R）模型
3、参与约束 概念：参与约束是实体与联系之间的约束， 即实体如何参与到联系中。也称“实体关联约 束”。 （1）完全参与约束：与联系关联的某个实体型 中的所有实体，全部参与到联系中来。 完全参与约束在图示中用粗线表示。 （2）部分参与约束：与联系关联的某个实体型 中的实体，只有部分参与到联系中来。
2.1 数据模型概述
（3）、概念数据模型 概念层次的数据模型称为概念数据模型，简称概 念模型。概念模型离机器最远，从机器的立场上看是 抽象级别的最高层。目的是按用户的观点或认识来对 现实世界建模，因此它应该是： ⑴ 语义表达能力强； ⑵ 易于用户理解； ⑶ 独立于任何DBMS； ⑷ 容易向DBMS所支持的逻辑数据模型转换。
2.1 数据模型概述
1、数据模型定义 数据模型是对现实世界中各种事物或实体特 征的数字化模拟和抽象,用以表示现实世界中 的实体及实体之间的联系使之能存放到计算机 中，并通过计算机软件进行处理的概念工具的 集合。
2.1 数据模型概述
2、数据模型三要素 （1）数据结构 用于描述现实系统中数据的静态 特性。 （2）数据操作 用于描述数据的动态特性。 （3）数据约束 用于描述对数据的约束。
2.2.2.7 E-R数据模型小结 E-R数据模型作为语义数据模型，是软件工程和 数据库设计的有力工具，综合E-R数据模型的特点如 下： (1) 有丰富的语义表达能力，能充分反映现实世界， 包括实体和实体间的联系，能满足用户对数据对象的 处理要求。 (2) 易于交流和理解，因为它不依赖于计算机系统 和具体的DBMS，所以,它是DBA、系统开发人员和用 户之间的桥梁。
层次数据模型的数据结构(续）
多对多联系在层次模型中的表示
员工
n 工作
部门
1
起始期
2.2.2 实体-联系（E-R）模型
（1）对于1：1联系，联系可有参与联系的关 联实体的任何一方的主键唯一的确定。 （2）对于1：n联系，联系可有参与联系的关 联实体中n的一方的主键唯一的确定。
2.2.2 实体-联系（E-R）模型
3、参与约束 概念：参与约束是实体与联系之间的约束， 即实体如何参与到联系中。也称“实体关联约 束”。 （1）完全参与约束：与联系关联的某个实体型 中的所有实体，全部参与到联系中来。 完全参与约束在图示中用粗线表示。 （2）部分参与约束：与联系关联的某个实体型 中的实体，只有部分参与到联系中来。
2.1 数据模型概述
（3）、概念数据模型 概念层次的数据模型称为概念数据模型，简称概 念模型。概念模型离机器最远，从机器的立场上看是 抽象级别的最高层。目的是按用户的观点或认识来对 现实世界建模，因此它应该是： ⑴ 语义表达能力强； ⑵ 易于用户理解； ⑶ 独立于任何DBMS； ⑷ 容易向DBMS所支持的逻辑数据模型转换。
《数据库系统原理》习题-第二章关系数据模型
第二章 关系数据模型一、选择题1.常见的数据模型是A.层次模型、网状模型、关系模型B.概念模型、实体模型、关系模型C.对象模型、外部模型、内部模型D.逻辑模型、概念模型、关系模型答案：A2. 一个结点可以有多个双亲，结点之间可以有多种联系的模型是A.网状模型B.关系模型C.层次模型D.以上都有答案：A3．层次型、网状型和关系型数据库划分原则是A）记录长度B）文件的大小C）联系的复杂程度D）数据之间的联系答案：D4．层次模型不能直接表示A）1：1关系B）1：m关系C）m：n关系D）1：1和1：m关系答案：C5.层次数据模型的基本数据结构是A.树B.图C.索引D.关系答案：A6.层次模型实现数据之间联系的方法是A.连接B.指针C.公共属性D.关系答案：B7．用二维表结构表示实体以及实体间联系的数据模型称为A．网状模型B．层次模型C．关系模型D．面向对象模型答案：C8.关系数据模型的基本数据结构是A.树B.图C.索引D.关系答案：D9.下面关于关系性质的说法，错误的是A.表中的一行称为一个元组B.行与列交叉点不允许有多个值C.表中的一列称为一个属性D.表中任意两行可能相同答案：D10．下列所述数据模型概念，不正确的是A)不同记录型的集合B)各种记录型及其联系的集合C)E-R图表示的实体联系模型D)数据库的概念模型答案：A11．关系数据模型A）只能表示实体之间1：1联系B）只能表示实体之间1：m联系C）只能表示实体之间m：n联系D）可以表示实体间的任意联系答案：D12.存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性，简化程序员和数据库开发建立工作的模型是A.网状模型B.关系模型C.层次模型D.以上都有答案：B13．对关系模型叙述错误的是A）在严格的数学理论、集合论和谓词基础之上B）微机DBMS绝大部分采取关系数据模型C）用二维表表示关系模型是其一大特点D）不具有连接操作的DBMS也可以是关系数据库系统答案：D14.关系数据模型是目前最重要的一种数据模型，它的三个要素分别是A.实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性B.数据结构、关系操作、完整性约束C.数据增加、数据修改、数据查询D.外模式、模式、内模式答案：B15．实体是信息世界中的术语，与之对应的数据库术语为A）文件B）数据库C）字段D）记录答案：D16．同一个关系模型的任两个元组值A）不能全同B）可全同C）必须全同D）以上都不是答案：A17．在通常情况下，下面关系中不可以作为关系数据库的关系是A）R1（学生号，学生名，性别）B）R2（学生号，学生名，班级号）C）R3（学生号，学生名，宿舍号）D）R4（学生号，学生名，简历）答案：D18．一个关系数据库文件中的各条记录A）前后顺序不能任意颠倒，一定要按照输入的顺序排列B）前后顺序可以任意颠倒，不影响库中的数据关系C）前后顺序可以任意颠倒，但排列顺序不同，统计处理的结果就可能不同 D）前后顺序不能任意颠倒，一定要按照关键字段值的顺序排列答案：B19.下面的选项不是关系数据库基本特征的是A. 不同的列应有不同的数据类型B. 不同的列应有不同的列名C. 与行的次序无关D. 与列的次序无关答案：A20．关系模式的任何属性A）不可再分B）可再分C）命名在该关系模式中可心不惟一D）以上都不对答案：D21．关系中任何一列的属性取值A)可以再分成更小的数据项，并可取自不同域中的数据B)可以再分成更小的数据项，不能取自不同域 中的数据C)不可再分的数据项，只能取自同一域 中的数据D)不可再分的数据项，可取自大在不同域中数据答案：C22．关系模型中，一个关键字是A）可由多个任意属性组成B）至多由一个属性组成C）可由一个或多个其值能唯一标识该关系模式中任何元组的属性组成D）以上都不是答案：C23．关系数据库中的关键字是指A）能惟一决定关系的字段B）不可改动的专用保留字C）关键的很重要的字段D）能惟一标识元组的属性或属性集合答案：D24.一个关系只有一个A. 候选关键字B.外关键字C.超关键字D.主关键字答案：D25.关系模型中，一个关键字是A. 可以由多个任意属性组成B. 至多由一个属性组成C. 由一个或多个属性组成，其值能够惟一标识关系中一个元组D. 以上都不是答案：C26．有一名为”销售”实体，含有：商品名、客户名、数量等属性，该实体主键A)商品名B)客户名C)商品名+客户名D)商品名+数量答案：C27．有殒为”列车运营”实体，含有：车次、日期、实际发车时间、实际抵达时间、情况摘要等属性，该实体主键是A)车次B)日期C)车次+日期D)车次+情况摘要答案：C28.在订单管理系统中，客户一次购物（一张订单）可以订购多种商品。
信息的三种世界概念模型数据模型
表达实体集
SQL Server 2023
表达属性
表达实体间联络
注：1、实体集旳属性较多时，能够不画在E-R图上，而在数据字 典中表达
2、联络能够具有属性，但联络旳属性必须在E-R图上标出
2.2 概念模型
例1
SQL Server 2023
假设一种学生可选多门课程，而一门课程又有多
种学生选修，每个学生每选一门课只有一种成绩
2.3 数据模型
二、常见旳数据模型
SQL Server 2023
层次模型 网状模型 关系模型
（非关系模型）
2.3 数据模型
SQL Server 2023
二、常见旳数据模型
1、层次模型 基本构造：用树型构造表达实体及实体间旳联络 1）有且仅有一种结点没有双亲结点，这个结点称为根结点。 2）除根结点之外旳其他结点有且只有一种双亲结点。 表达措施： 实体：用统计类型描述。每个结点表达一种统计类型。 属性：用字段描述。每个统计类型可包括若干个字段。 联络：用结点之间旳连线表达统计（类）型之间旳一对多旳联络
电器 自动化
92023 许明 数据库 92023 陈真 人工智能
2.3 数据模型
层次模型中多对多联络旳表达: 一般采用冗余结点和虚拟结点两种措施
例：用冗余结点表达多对多联络
SQL Server 2023
学号 姓名 年龄
m
选课
n
课程号 课程名 学分
学号 姓名 年龄
课程号 课程名 学分
课程号 课程名 学分
数据操作是系统动态特征旳描述。涉及操作对象和 有关旳操作规则。所以数据模型必须对数据库中旳全部 数据操作进行定义，指明操作确实切含义、操作对象、 操作符号、操作规则以及操作旳语言约束等。
SQL Server 2023
表达属性
表达实体间联络
注：1、实体集旳属性较多时，能够不画在E-R图上，而在数据字 典中表达
2、联络能够具有属性，但联络旳属性必须在E-R图上标出
2.2 概念模型
例1
SQL Server 2023
假设一种学生可选多门课程，而一门课程又有多
种学生选修，每个学生每选一门课只有一种成绩
2.3 数据模型
二、常见旳数据模型
SQL Server 2023
层次模型 网状模型 关系模型
（非关系模型）
2.3 数据模型
SQL Server 2023
二、常见旳数据模型
1、层次模型 基本构造：用树型构造表达实体及实体间旳联络 1）有且仅有一种结点没有双亲结点，这个结点称为根结点。 2）除根结点之外旳其他结点有且只有一种双亲结点。 表达措施： 实体：用统计类型描述。每个结点表达一种统计类型。 属性：用字段描述。每个统计类型可包括若干个字段。 联络：用结点之间旳连线表达统计（类）型之间旳一对多旳联络
电器 自动化
92023 许明 数据库 92023 陈真 人工智能
2.3 数据模型
层次模型中多对多联络旳表达: 一般采用冗余结点和虚拟结点两种措施
例：用冗余结点表达多对多联络
SQL Server 2023
学号 姓名 年龄
m
选课
n
课程号 课程名 学分
学号 姓名 年龄
课程号 课程名 学分
课程号 课程名 学分
数据操作是系统动态特征旳描述。涉及操作对象和 有关旳操作规则。所以数据模型必须对数据库中旳全部 数据操作进行定义，指明操作确实切含义、操作对象、 操作符号、操作规则以及操作旳语言约束等。
第二章数据模型
事物与联系 事物： 对象、性质 联系： 共同、特殊 现实世界 经过大脑的 认识、抽象 概念模型 实体： 对象、属性 实体分级： 总体、单体 数据模型 数据： 记录、项 数据分类： 型、值 数据世界 经过转换
10
信息世界
两类数据模型
现实世 界 象
抽 认
识
概念模型
现实世界 概念模型 数据库设计人员完成 概念模型 逻辑模型 数据库设计人员完成 逻辑模型 物理模型 由DBMS完成
15
3、概念模型的表示方法
概念模型是对信息世界建模，所以概念模型 应该能够方便、准确地表示出信息世界中的常用 概念。概念模型的表示方法很多，其中最为常用 的是P.P.S.Chen于1976年提出的实体-联系方法。 该方法用E-R图来描述现实世界的概念模型。
实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名； 属性：用椭圆表示，并用无向边将其与相应的实体 连接起来。
– 定义：
如果对于实体集A中的每一个 实体，实体集B中至多有一个（也 可以没有）实体与之联系，反之亦 然，则称实体集A与实体集B具有 一对一联系，记为1:1 。
1 班长
1:1联系
24
两个实体型之间的联系
• 一对多联系（1：n）
– 实例
一个班级中有若干名学生， 每个学生只在一个班级中学习。
班级 1 组成
①一对一联系（one-to-one，1:1） ②一对多联系（one-to-many，1:N） ③多对多联系（many-to-many，M:N） 定义：设联系型R关联实体型A和B。如果对应A中的每一
个实体，B中有且仅有一个实体与之关联，则称R是一对一联 系型， 简记作1 ：1联系。如果对应A中的每一个实体，B中有 n个实体 (n>1)与之关联，则称R是一对多联系型，简记作1 ： N联系。 如果对应A中的每个实体，B中有n个实体(n>1)与之关 联，对应B中的每个实体，A中有m个实体(m>1)与之关联，则 称 R是多对多联系型，简记作M ：N联系。
10
信息世界
两类数据模型
现实世 界 象
抽 认
识
概念模型
现实世界 概念模型 数据库设计人员完成 概念模型 逻辑模型 数据库设计人员完成 逻辑模型 物理模型 由DBMS完成
15
3、概念模型的表示方法
概念模型是对信息世界建模，所以概念模型 应该能够方便、准确地表示出信息世界中的常用 概念。概念模型的表示方法很多，其中最为常用 的是P.P.S.Chen于1976年提出的实体-联系方法。 该方法用E-R图来描述现实世界的概念模型。
实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名； 属性：用椭圆表示，并用无向边将其与相应的实体 连接起来。
– 定义：
如果对于实体集A中的每一个 实体，实体集B中至多有一个（也 可以没有）实体与之联系，反之亦 然，则称实体集A与实体集B具有 一对一联系，记为1:1 。
1 班长
1:1联系
24
两个实体型之间的联系
• 一对多联系（1：n）
– 实例
一个班级中有若干名学生， 每个学生只在一个班级中学习。
班级 1 组成
①一对一联系（one-to-one，1:1） ②一对多联系（one-to-many，1:N） ③多对多联系（many-to-many，M:N） 定义：设联系型R关联实体型A和B。如果对应A中的每一
个实体，B中有且仅有一个实体与之关联，则称R是一对一联 系型， 简记作1 ：1联系。如果对应A中的每一个实体，B中有 n个实体 (n>1)与之关联，则称R是一对多联系型，简记作1 ： N联系。 如果对应A中的每个实体，B中有n个实体(n>1)与之关 联，对应B中的每个实体，A中有m个实体(m>1)与之关联，则 称 R是多对多联系型，简记作M ：N联系。
数据模型与概念模型
18
2.3 数据模型
一、数据模型的三要素
2、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。主要有检索和 更新（插入、删除、修改）两大类操纵。数据模型必须定义 这些操纵的确切含义、操作符号、操作规则（优先级）以及 实现操作的语言。数据操作是对系统动态特性的描述。
3
2.2 概念模型
一、基本概念。
1、实体：客观存在并可相互区别的事物称为实体（人、事、 物、概念或联系）。
2、属性：实体所具有的某一特征。一个实体可以由若干个 属性来刻画。
3 、对象：具有相同属性、服从相同规则的同一类实体数据 化的结果称为对象。
例子
4
2.2 概念模型
一、基本概念。
4 、主码：唯一标识实体的属性集。 次码：实体集中不能唯一标识实体的属性或属性集。
第二章 数据模型与概念模型
理学院数学系
2.1 信息的三种状态及其抽象过程 实体
现实互世区描界分具 特述中的有征某存事相描一实在物同述实体的或特的体的可概征实区特以念或体别性相可的于用集其同合它样
现实世界
实体的特征
系统分析 信息化
认识、 抽象
实体集
信息世界、概念模型
数据库设计 数据化
机 器世界 、 DBMS 支持的数据模型
5 、域：属性的取值范围称为属性的域。 6、实体集：同型实体的集合称为实体集。 7、联系：实体内部的联系是指组成实体的各属性之间的联
系；实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。
5
学生实体：
2.2 概念模型
主码：姓名、学号？ 次码：性别、年龄
域：属性的取值范围
学号
学号由学校统一为同学们安排，绝对不会出现重 复的现象
2.3 数据模型
一、数据模型的三要素
2、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。主要有检索和 更新（插入、删除、修改）两大类操纵。数据模型必须定义 这些操纵的确切含义、操作符号、操作规则（优先级）以及 实现操作的语言。数据操作是对系统动态特性的描述。
3
2.2 概念模型
一、基本概念。
1、实体：客观存在并可相互区别的事物称为实体（人、事、 物、概念或联系）。
2、属性：实体所具有的某一特征。一个实体可以由若干个 属性来刻画。
3 、对象：具有相同属性、服从相同规则的同一类实体数据 化的结果称为对象。
例子
4
2.2 概念模型
一、基本概念。
4 、主码：唯一标识实体的属性集。 次码：实体集中不能唯一标识实体的属性或属性集。
第二章 数据模型与概念模型
理学院数学系
2.1 信息的三种状态及其抽象过程 实体
现实互世区描界分具 特述中的有征某存事相描一实在物同述实体的或特的体的可概征实区特以念或体别性相可的于用集其同合它样
现实世界
实体的特征
系统分析 信息化
认识、 抽象
实体集
信息世界、概念模型
数据库设计 数据化
机 器世界 、 DBMS 支持的数据模型
5 、域：属性的取值范围称为属性的域。 6、实体集：同型实体的集合称为实体集。 7、联系：实体内部的联系是指组成实体的各属性之间的联
系；实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。
5
学生实体：
2.2 概念模型
主码：姓名、学号？ 次码：性别、年龄
域：属性的取值范围
学号
学号由学校统一为同学们安排，绝对不会出现重 复的现象
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ER图有四个基本成分：
（1）矩形框——表示实体型； （2）菱形框——表示联系型； （3）椭圆形框——表示实体型或联系型的属性； （4）直线——用来连接上述三种图框。 做图时，把相应的命名记入框中；对组成关键字的属性，标记下 划线；在菱形框的引出线上要标上联系的方式（如1:N等）。
数据库系统原理
2.20
从现实世界到概念模型的转换由数据库设 计人员完成的。
从概念模型到逻辑模型的转换可以由数据 库设计人员完成，也可以用数据库设计工 具协助设计人员完成。
从逻辑模型到物理模型的转换是由DBMS 自动完成的。
数据库系统原理
2.7
李瑞改（lirg751@）
2.1 信息抽象过程
2.26
李瑞改（lirg751@）
2.4 结构数据模型（简称数据模型）
结构数据模型直接面向数据库的逻辑结构，是对现实世界的 第二层抽象，所以也称逻辑数据模型。 数据库的组成：
数据结构 规定了数据模型的静态特性，刻画数据模型性质最重要的方面。
数据操作 主要包括数据查询和数据更新，规定了数据模型的动态特性。
➢ （1）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 有个体和总体等概念。
个体：一个客观存在的可识别事物。 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 版社，页数等。 总体：所有同类个体的集合成为总体。例如：所有的 “书”就是一个总体。 事物联系：同类个体之间或不同类个体的关系。
2.1 信息抽象过程
➢ （3）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 的数据，就进入了机器世界，机器世界也叫计算机世界或 数字世界。
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。
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。
文件：同一类记录的汇集称为文件，文件是描述实体集的。
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；
网状模型中的数据项、记录等。 与对象之间联系有关的 如网状模型中的系型。
在数据库系统中，按照其数据结构的类型来 命名数据模型。
数据结构是对系统静态特性的描述。
数据库系统原理
2.17
李瑞改（lirg751@）
图。
数据库系统原理
2.21
李瑞改（lirg751@）
学校名 校址 校长
学号 姓名 年龄 性别
学校
１ 聘任
Ｎ
教师
学生
年薪
成绩 Ｍ 选修
Ｏ 必修
成绩
Ｎ
Ｐ
课程
教工号
姓名
专长
（１）学校与教师联系的ER图
数据库系统原理
课程号 课程名 学分 （2）学生与课程联系的ER图
2.22
实体所具有的某一特性称为属性。一个实体可以由若干个属 性来刻画。
(3) 码（Key）
唯一标识实体的属性集称为码。
数据库系统原理
2.9
李瑞改（lirg751@）
2.1 信息抽象过程
（2）信息世界
信息世界中的基本概念
(4) 域（Domain） 属性的取值范围称为该属性的域。
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，机器世界也叫计算机世界或 数字世界。
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。
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。
文件：同一类记录的汇集称为文件，文件是描述实体集的。
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，简称键。它与实体标识符概念相对应。
李瑞改（lirg751@）
2.3 概念数据模型
2.多个不同实体型之间的联系
例1.2假设厂家供应零件，仓库负责采购并管理零件的
入库、出库，多个工程项目所需的零件在仓库领取。画 出仓库管理的ER图。
有三个实体型：
工程项目
厂家
工程项目（项目号，项目名，负责人）
Ｍ 需求
Ｏ 采购
李瑞改（lirg751@）
2.2.3完整性约束
完整性约束条件是一组完整性规则。
完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具 有的制约和储存规则，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。
数据模型应反映和规定本数据模型必须遵守的基本的 通用的完整性约束条件。
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
实体型间联系
两个实体型 三个实体型
一对一联系（1:1） 一对多联系（1:n）
一个实体型
数据库系统原理
多对多联系（m:n）
2.11
李瑞改（lirg751@）
2.1 信息抽象过程
➢ （3）机器世界
某个工程项目指定购买某个厂家的零件。画出仓库管理
的ER图。
有三个实体型：
工程项目
工程项目（项目号，项目名，负责人）
Ｍ
零件（零件号，零件名，单价，重量）
厂家（编号，厂名，厂址）
需求及采购
Ｎ
Ｓ 有一个联系型：需求采购（需求量，采购量）
厂家
零件
数据库系统原理
2.24
李瑞改（lirg751@）
数据的完整性约束
数据模型要满足的约束条件
（数据模型是严格定义的一组概念，即完整性规则的集合， 描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件，以保 证数据的正确、有效和相容）
数据库系统原理
2.16
李瑞改（lirg751@）
2.2.1 数据结构
数据结构描述数据库的组成对象以及对象之 间的联系。描述的主要内容有两类：
数据库系统原理
2.25
李瑞改（lirg751@）
2.3 概念数据模型
5.同一实体型内各实体间的联系
例1.5假设实体型是“女性公民”，联系型是母女。请画 出ER图。
假设实例型是“零件”，联系型的“组成”。请划出其 ER图。
女性公民
零件
1
N
母女
M
N
组成
数据库系统原理
(5) 实体型（Entity Type） 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（Entity Set） 同型实体的集合称为实体集
数据库系统原理
2.10
李瑞改（lirg751@）
2.1 信息抽象过程
（2）信息世界
信息世界中的基本概念
(7) 联系（Relationship）
数据模型应该满足三个方面的要求：
比较真实地模拟现实世界；
容易为人所理解；
便于计算机处理.
数据库系统原理
2.3
李瑞改（lirg751@）
数据模型的分类
根据模型应用的不同目的分为: 概念模型（信息模型）
逻辑模型和物理模型（数据模型）
数据库系统原理
2.4
李瑞改（lirg751@）
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，简称键。它与实体标识符概念相对应。
数据库系统原理
2.14
李瑞改（lirg751@）
2.2数据模型的组成要素
数据模型：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 转换成计算机能够处理的数据（数字化） 。
事物
概念（数据）模型 认识抽象
转换
（逻辑）数据模型
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、信息世界和机器世界。按照不同的应 用目的可以把数据模型划分为概念（数据）模型和 （逻辑）数据模型。
数据库系统原理
2.6
李瑞改（lirg751@）
2.1 信息抽象过程
数据模型还应提供定义完整性约束条件的机制，以反 映具体应用所涉及的数据必须遵守的特定的语义约束 条件。
数据库系统原理
2.19
李瑞改（lirg751@）
2.3 概念数据模型
概念数据模型简称为概念模型，也称为信息模型，是用 户和数据库设计人员之间进行交流的语言和工具。
信息模型中比较著名的是实体联系模型（Entity Relationship model），简称ER模型。ER模型是P.P. Chen于1976年提出的，通过ER图表示实体及其联系。
2.2.2 数据操作
数据操作：对数据库中各种对象（型）的实例（值） 允许执行的操作集合及有关的操作规则。
数据操作的类型：检索、更新（包括插入、删除、修 改）。 数据模型对操作的定义：操作的确切含义、操作符号 、操作规则（如优先级）、实现操作的语言。 数据操作是对系统动态特性的描述。
数据库系统原理
2.18
零件（零件号，零件名，单价，重量） 厂家（编号，厂名，厂址） 有两个联系型：需求（需求量）
Ｎ
Ｐ
采购（购进数）
零件
数据库系统原理
2.23
李瑞改（lirg751@）
2.3 概念数据模型
３.多个不同实体型之间的多元联系
例1.３假设厂家供应零件，仓库负责采购并管理零件的
入库、出库，多个工程项目所需的零件在仓库领取，且
数据库系统原理
2.12
李瑞改（lirg751@）
2.1 信息抽象过程
➢ 不同世界术语的对应关系
信息世界
机器世界
现实世界
个体
认识抽象
个体特征
总体
数据库系统原理
概念模型
实体
数据化
属性
实体集
实体标识符
数据模型
记录 字段 文件 关键字
2.13
（1）矩形框——表示实体型； （2）菱形框——表示联系型； （3）椭圆形框——表示实体型或联系型的属性； （4）直线——用来连接上述三种图框。 做图时，把相应的命名记入框中；对组成关键字的属性，标记下 划线；在菱形框的引出线上要标上联系的方式（如1:N等）。
数据库系统原理
2.20
从现实世界到概念模型的转换由数据库设 计人员完成的。
从概念模型到逻辑模型的转换可以由数据 库设计人员完成，也可以用数据库设计工 具协助设计人员完成。
从逻辑模型到物理模型的转换是由DBMS 自动完成的。
数据库系统原理
2.7
李瑞改（lirg751@）
2.1 信息抽象过程
2.26
李瑞改（lirg751@）
2.4 结构数据模型（简称数据模型）
结构数据模型直接面向数据库的逻辑结构，是对现实世界的 第二层抽象，所以也称逻辑数据模型。 数据库的组成：
数据结构 规定了数据模型的静态特性，刻画数据模型性质最重要的方面。
数据操作 主要包括数据查询和数据更新，规定了数据模型的动态特性。
➢ （1）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 有个体和总体等概念。
个体：一个客观存在的可识别事物。 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 版社，页数等。 总体：所有同类个体的集合成为总体。例如：所有的 “书”就是一个总体。 事物联系：同类个体之间或不同类个体的关系。
2.1 信息抽象过程
➢ （3）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 的数据，就进入了机器世界，机器世界也叫计算机世界或 数字世界。
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。
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。
文件：同一类记录的汇集称为文件，文件是描述实体集的。
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；
网状模型中的数据项、记录等。 与对象之间联系有关的 如网状模型中的系型。
在数据库系统中，按照其数据结构的类型来 命名数据模型。
数据结构是对系统静态特性的描述。
数据库系统原理
2.17
李瑞改（lirg751@）
图。
数据库系统原理
2.21
李瑞改（lirg751@）
学校名 校址 校长
学号 姓名 年龄 性别
学校
１ 聘任
Ｎ
教师
学生
年薪
成绩 Ｍ 选修
Ｏ 必修
成绩
Ｎ
Ｐ
课程
教工号
姓名
专长
（１）学校与教师联系的ER图
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课程号 课程名 学分 （2）学生与课程联系的ER图
2.22
实体所具有的某一特性称为属性。一个实体可以由若干个属 性来刻画。
(3) 码（Key）
唯一标识实体的属性集称为码。
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2.9
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2.1 信息抽象过程
（2）信息世界
信息世界中的基本概念
(4) 域（Domain） 属性的取值范围称为该属性的域。
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，机器世界也叫计算机世界或 数字世界。
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。
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。
文件：同一类记录的汇集称为文件，文件是描述实体集的。
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，简称键。它与实体标识符概念相对应。
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2.3 概念数据模型
2.多个不同实体型之间的联系
例1.2假设厂家供应零件，仓库负责采购并管理零件的
入库、出库，多个工程项目所需的零件在仓库领取。画 出仓库管理的ER图。
有三个实体型：
工程项目
厂家
工程项目（项目号，项目名，负责人）
Ｍ 需求
Ｏ 采购
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2.2.3完整性约束
完整性约束条件是一组完整性规则。
完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具 有的制约和储存规则，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。
数据模型应反映和规定本数据模型必须遵守的基本的 通用的完整性约束条件。
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
实体型间联系
两个实体型 三个实体型
一对一联系（1:1） 一对多联系（1:n）
一个实体型
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多对多联系（m:n）
2.11
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2.1 信息抽象过程
➢ （3）机器世界
某个工程项目指定购买某个厂家的零件。画出仓库管理
的ER图。
有三个实体型：
工程项目
工程项目（项目号，项目名，负责人）
Ｍ
零件（零件号，零件名，单价，重量）
厂家（编号，厂名，厂址）
需求及采购
Ｎ
Ｓ 有一个联系型：需求采购（需求量，采购量）
厂家
零件
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2.24
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数据的完整性约束
数据模型要满足的约束条件
（数据模型是严格定义的一组概念，即完整性规则的集合， 描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件，以保 证数据的正确、有效和相容）
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2.16
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2.2.1 数据结构
数据结构描述数据库的组成对象以及对象之 间的联系。描述的主要内容有两类：
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2.25
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2.3 概念数据模型
5.同一实体型内各实体间的联系
例1.5假设实体型是“女性公民”，联系型是母女。请画 出ER图。
假设实例型是“零件”，联系型的“组成”。请划出其 ER图。
女性公民
零件
1
N
母女
M
N
组成
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(5) 实体型（Entity Type） 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（Entity Set） 同型实体的集合称为实体集
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2.10
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2.1 信息抽象过程
（2）信息世界
信息世界中的基本概念
(7) 联系（Relationship）
数据模型应该满足三个方面的要求：
比较真实地模拟现实世界；
容易为人所理解；
便于计算机处理.
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2.3
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数据模型的分类
根据模型应用的不同目的分为: 概念模型（信息模型）
逻辑模型和物理模型（数据模型）
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2.4
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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，简称键。它与实体标识符概念相对应。
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2.14
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2.2数据模型的组成要素
数据模型：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 转换成计算机能够处理的数据（数字化） 。
事物
概念（数据）模型 认识抽象
转换
（逻辑）数据模型
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、信息世界和机器世界。按照不同的应 用目的可以把数据模型划分为概念（数据）模型和 （逻辑）数据模型。
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2.6
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2.1 信息抽象过程
数据模型还应提供定义完整性约束条件的机制，以反 映具体应用所涉及的数据必须遵守的特定的语义约束 条件。
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2.19
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2.3 概念数据模型
概念数据模型简称为概念模型，也称为信息模型，是用 户和数据库设计人员之间进行交流的语言和工具。
信息模型中比较著名的是实体联系模型（Entity Relationship model），简称ER模型。ER模型是P.P. Chen于1976年提出的，通过ER图表示实体及其联系。
2.2.2 数据操作
数据操作：对数据库中各种对象（型）的实例（值） 允许执行的操作集合及有关的操作规则。
数据操作的类型：检索、更新（包括插入、删除、修 改）。 数据模型对操作的定义：操作的确切含义、操作符号 、操作规则（如优先级）、实现操作的语言。 数据操作是对系统动态特性的描述。
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2.18
零件（零件号，零件名，单价，重量） 厂家（编号，厂名，厂址） 有两个联系型：需求（需求量）
Ｎ
Ｐ
采购（购进数）
零件
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2.23
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2.3 概念数据模型
３.多个不同实体型之间的多元联系
例1.３假设厂家供应零件，仓库负责采购并管理零件的
入库、出库，多个工程项目所需的零件在仓库领取，且
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2.12
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2.1 信息抽象过程
➢ 不同世界术语的对应关系
信息世界
机器世界
现实世界
个体
认识抽象
个体特征
总体
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概念模型
实体
数据化
属性
实体集
实体标识符
数据模型
记录 字段 文件 关键字
2.13