数据库原理笔记C02 信息的三种世界与数据模型

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数据库原理笔记C02 信息的三种世界与数据模型

2024-05-31 06:15| 来源: 网络整理| 查看: 265

2.1 信息的三种世界现实世界

存在于人脑海之外的客观世界。包括各种事物、事物之间的相互联系以及事物的发生、发展和变化过程等。

房子、车子、河流..计算机无法直接处理,需要将这些事物的特性数据化。以人为例,常选用姓名、籍贯和性别等描述一个人的特征。

信息世界

现实世界中的事物及其联系被分析、归纳、抽象,形成信息。对这些信息进行记录、整理、归类和格式化后,就构成了信息世界。

实体: 客观存在可以且可以相互区别的事物,同一类实体的集合称为实体集。属性: 用来描述实体某一方面的特性联系: 实体集之间的对应关系

机器世界

信息世界的信息被整理后以数据的形式存储到计算机中,信息存储的地方就是机器世界。

记录: 实体的数据表示称为记录字段: 实体某个属性的数据表示称为字段,也称为数据项文件: 实体集的数据表示称为文件,它是同类记录的集合记录型: 实体型的数据表示称为记录型

客观对象的抽象过程—两步抽象

现实世界中的客观对象抽象为概念模型

将现实世界抽象为信息世界

把概念模型转换为某一数据库管理系统支持的数据模型。

将信息世界转换为机器世界

2.2 数据模型数据模型的内容

数据结构: 描述数据的类型、内容、性质以及数据间的联系。是数据模型的基础,数据操作和完整性约束建立在数据结构之上。数据操作: 描述在相应的数据结构上被允许执行的操作类型和操作方式。主要有检索和更新两大类。数据操作是对系统动态特性的描述。完整性约束: 描述数据结构内数据间的语法、词义联系、它们之间的制约和依存关系,以及数据动态变化的规则,以保证数据的正确、有效和相容。

数据模型的分类

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,用于数据库设计。逻辑模型: 主要包括网状模型、层次模型、关系模型、面向对象数据模型等。按计算机系统的观点对数据建模,主要用于DBMS实现。物理(数据)模型: 针对计算机物理表示的模型,描述了数据在存储介质上的组织结构。除了与具体的DBMS有关,还与操作系统和硬件有关。

E-R 实体联系模型(概念模型中最为著名的常用模型)E-R模型中的基本概念

实体:客观存在并可相互区别的事物。可以是具体的人、事、物或抽象的概念。属性: 实体所具有的某一特性。一个实体可以由若干个属性来刻画。实体型: 用实体名及描述它的各属性名表示,可以刻画出全部同质实 体的共同特征和性质。例如,学生(学号、姓名、年龄、性别、学院、年级)键/实体标识符/码: 能唯一地标识实体的属性或属性集。域:属性的取值范围。实体集:性质相同的同类实体的集合称为实体集。

三种联系

一对一联系( 1 : 1 ) 一对多联系( 1 : n ) eg.学校的学员和学生之间的联系 多对多联系( m : n ) eg.学生和课程之间的联系 E-R图绘制 实体集:矩形,矩形框内写明实体名。 属性:椭圆形,并用无向边将其与相应的实体连接起来。 联系:菱形,菱形框内写明联系名,并用无向边分别与有关实体连接起来,同时在无向边旁标上联系的类型(1:1、1:n或m:n)。

联系也可以有属性。如果一个联系具有属性,则这些属性也要用无向边与该联系连接起来。

E-R图绘制的两种方法(考试: 画二元联系E-R图,但要理解三元联系)集成法: 将实体、实体属性、实体与实体之间的联系全部画在一张图上,构成一个完整的E-R图。适合规模不大的问题。分离法: 先画实体及其属性图,然后画实体联系图,适合规模较大的问题。

层次模型 优点 缺点 数据模型简单,操作容易 不适合于表示非层次性的联系 查询效率高,性能优于关系模型,不低于网状模型 对插入和删除操作的限制多 提供了良好的完整性支持 查询子女结点必须通过双亲结点

记录之间的联系通过指针实现,查询效率较高。但只能表示1:N的联系。

网状模型 优点 缺点 能够更为直接地描述现实世界 其数据定义语言DDL复杂 具有良好的性能,存储效率高 数据独立性较差

记录之间的联系通过指针实现,M:N联系容易实现,查询效率较高。但 编写应用程序较复杂,程序员必须熟悉数据库的逻辑结构。

关系模型

以关系模型为基础的关系数据库是当前应用的主流。



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