[工学]网络模型

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1、返回1.2.5 网状模型1. 网状数据模型的数据结构 2. 网状数据模型的数据操纵3. 网状数据模型的完整性约束 4. 网状数据模型的存储结构 5. 网状数据模型的优缺点6. 典型的网状数据库系统Date1返回1.网状数据模型的数据结构p网状模型满足下面两个条件的基本层次联系的集合为网状模型。1. 允许一个以上的结点无双亲；2. 一个结点可以有多于一个的双亲。Date2返回网状数据模型的数据结构1 2R3L1 L2R1 R2L3L1 L2 R3L4R4 R5Date3返回网状数据模型的数据结构(续）p表示方法（与层次数据模型相同）实体型：用记录类型描述。每个结点表示一个记录类型。属性：用字段描

2、述。每个记录类型可包含若干个字段。联系：用结点之间的连线表示记录（类）型之间的一对多的父子联系。Date4返回网状数据模型的数据结构(续）p特点n只能直接处理一对多的实体联系n每个记录类型定义一个排序字段，也称为码字段n任何记录值只有按其路径查看时，才能显出它的全部意义Date5返回网状数据模型的数据结构(续）p网状模型与层次模型的区别n网状模型允许多个结点没有双亲结点n网状模型允许结点有多个双亲结点n网状模型允许两个结点之间有多种联系（复合 联系）n网状模型可以更直接地去描述现实世界n层次模型实际上是网状模型的一个特例Date6返回网状数据模型的数据结构(续）1 2R3L1 L2R1 R2L

3、3L1 L2 R3L4R4 R5Date7返回网状数据模型的数据结构(续）1 L1 L2R2Date8返回网状数据模型的数据结构(续）学生宿舍学生教研室系教师Date9返回网状数据模型的数据结构(续）父母人子女树种 植砍 伐养 育赡 养Date10返回网状数据模型的数据结构(续）多对多联系在网状模型中的表示n用网状模型间接表示多对多联系n方法将多对多联系直接分解成一对多联系Date11返回2. 网状模型的数据操纵l查询l插入l删除l更新Date12返回3.网状数据模型的完整性约束网状数据库系统（如DBTG）对数据操纵加 了一些限制，提供了一定的完整性约束n码n双亲结点与子女结点之间是一对多联系

4、n属籍类别p加入类别(自动的，手工的)p移出类别(固定的，必须 的，随意的)Date13返回3. 网状数据模型的完整性约束 p完整性约束条件n允许插入尚未确定双亲结点值的子女结点值n允许只删除双亲结点值Date14返回4.网状数据模型的存储结构p关键n实现记录之间的联系p常用方法n单向链接n双向链接n环状链接n向首链接 例：P29Date15返回5.网状模型的优缺点p优点n能够更为直接地描述现实世界，如一个结点可以有多个 双亲n具有良好的性能，存取效率较高p缺点n结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库的结构就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握nDDL、DML语言复杂，用户不容易使用Dat

5、e16返回6. 典型的网状数据库系统pDBTG系统，亦称CODASYL系统n由DBTG提出的一个系统方案n奠定了数据库系统的基本概念、方法和技术n70年代推出p实际系统nCullinet Software Inc.公司的 IDMSnUnivac公司的 DMS1100nHoneywell公司的IDS/2nHP公司的IMAGEDate17返回1.2.6 关系模型1. 关系数据模型的数据结构 2. 关系数据模型的操纵3. 关系数据模型的完整性约束 4. 关系数据模型的存储结构 5. 关系数据模型的优缺点6. 典型的关系数据库系统 Date18返回关系模型p最重要的一种数据模型。也是目前主要采用的数据

6、模型p1970年由美国IBM公司San Jose研究室的研究员E.F.Codd提出p本课程的重点Date19返回关系数据模型的数据结构 p在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。Date20返回关系模型的基本概念n关系（Relation）一个关系对应通常说的一张表。n元组（Tuple）表中的一行即为一个元组。n属性（Attribute）表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名。Date21返回关系模型的基本概念n主码（Key）表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。n域（Domain）属性的取值范围。n分量 元组中的一个属性值。n关系模式 对关系的描

7、述 关系名（属性1，属性2，属性n）学生（学号，姓名，年龄，性别，系，年级）Date22返回关系数据模型的数据结构(续）p实体及实体间的联系的表示方法n实体型：直接用关系（表）表示。n属性：用属性名表示。n一对一联系：隐含在实体对应的关系中。n一对多联系：隐含在实体对应的关系中。n多对多联系：直接用关系表示。Date23返回关系数据模型的数据结构(续）例1 学生、系、系与学生之间的一对多联系：学生（学号，姓名，年龄，性别，系号，年级）系 (系号，系名，办公地点，系主任)例2 系、系主任、系与系主任间的一对一联系Date24返回关系数据模型的数据结构(续）例3 学生、课程、学生与课程之间的多对多

8、联 系：学生（学号，姓名，年龄，性别，系号，年级）课程（课程号，课程名，学分）选修（学号，课程号，成绩）Date25返回关系数据模型的数据结构(续）p关系必须是规范化的，满足一定的规范条件最基本的规范条件：关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项。Date26返回2.关系模型的数据操纵p查询、插入、删除、更新p数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系，即若干元组的集合p存取路径对用户隐蔽，用户只要指出“干什么”，不必详细说明“怎么干”Date27返回3.关系模型的完整性约束p实体完整性p参照完整性p用户定义的完整性Date28返回4.关系数据模型的存储结构p表以文件形式存储p有的DBMS

9、一个表对应一个操作系统文件p有的DBMS自己设计文件结构Date29返回5.关系模型的优缺点p优点n建立在严格的数学概念的基础上n概念单一。数据结构简单、清晰，用户易懂易用p实体和各类联系都用关系来表示。p对数据的检索结果也是关系。n关系模型的存取路径对用户透明p具有更高的数据独立性，更好的安全保密性p简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作Date30返回关系模型的优缺点（续）p缺点存取路径对用户透明导致查询效率往往不如非关系数据模型为提高性能，必须对用户的查询请求进行优化增加了开发数据库管理系统的难度Date31返回6. 典型的关系数据库系统nORACLEnSYBASEnMicrosoft

10、 SQL ServernINFORMIXnDB/2nCOBASEnPBASEnEasyBasenOpenBaseDate32返回第一章 绪论1.1 数据库系统概述 1.2 数据模型 1.3 数据库系统结构 1.4 数据库系统的组成 1.5 数据库技术的研究领域 1.6 小结Date33返回1.3 数据库系统结构1.3.1数据库系统内部的模式结构 从数据库管理系统角度看1.3.2数据库系统外部的体系结构从数据库最终用户角度看Date34返回1.3.1 数据库系统的模式结构p数据库系统模式的概念p数据库系统的三级模式结构p数据库的二级映象功能与数据独立性p小结Date35返回数据库系统模式的概念p

11、“型” 和“值” 的概念n型（Type）对某一类数据的结构和属性的说明n值（Value）是型的一个具体赋值 例如：学生记录 记录型：（学号，姓名，性别，系别，年龄，籍贯） 该记录型的一个记录值：（900201，李明，男，计算机，22，江苏）Date36返回数据库系统模式的概念（续）p模式（Schema）n数据库逻辑结构和特征的描述n是型的描述n反映的是数据的结构及其联系n模式是相对稳定的p模式的一个实例（Instance）n模式的一个具体值n反映数据库某一时刻的状态n同一个模式可以有很多实例n实例随数据库中的数据的更新而变动Date37返回1.3.1 数据库系统的模式结构p数据库系统模式的概念

12、p数据库系统的三级模式结构p数据库的二级映象功能与数据独立性p小结Date38返回数据库系统的三级模式结构Date39返回1模式（Schema）p模式（也称逻辑模式）n数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述n所有用户的公共数据视图，综合了所有用户的需求p一个数据库只有一个模式p模式的地位：是数据库系统模式结构的中间层n与数据的物理存储细节和硬件环境无关n与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无 关p模式的定义n数据的逻辑结构（数据项的名字、类型、取值范围等 ）n数据之间的联系n数据有关的安全性、完整性要求Date40返回2. 外模式（External Schema）p外模式（也称子模式或

13、用户模式）n数据库用户（包括应用程序员和最终用户）使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述n数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示Date41返回外模式（续）p外模式的地位：介于模式与应用之间n模式与外模式的关系：一对多p外模式通常是模式的子集p一个数据库可以有多个外模式。反映了不同的用户的应用 需求、看待数据的方式、对数据保密的要求p对模式中同一数据，在外模式中的结构、类型、长度、保 密级别等都可以不同n外模式与应用的关系：一对多p同一外模式也可以为某一用户的多个应用系统所使用，p但一个应用程序只能使用一个外模式。Date42返回外模式（续）p外模式的用途保证数据库安全性的一个有

14、力措施。每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据Date43返回3内模式（Internal Schema）p内模式（也称存储模式）n是数据物理结构和存储方式的描述n是数据在数据库内部的表示方式p记录的存储方式（顺序存储，按照B树结构存储，按hash方 法存储）p索引的组织方式p数据是否压缩存储p数据是否加密p数据存储记录结构的规定p一个数据库只有一个内模式Date44返回1.3.1 数据库系统的模式结构p数据库系统模式的概念p数据库系统的三级模式结构p数据库的二级映象功能与数据独立性p小结Date45返回三级模式与二级映象p三级模式是对数据的三个抽象级别p二级映象在DBMS内部实现这三个抽

15、象层次的联系和转换Date46返回数据库系统的三级模式结构Date47返回1外模式模式映象p定义外模式与模式之间的对应关系p每一个外模式都对应一个外模式模式映象p映象定义通常包含在各自外模式的描述中Date48返回外模式模式映象的用途保证数据的逻辑独立性n当模式改变时，数据库管理员修改有关的外模式模式映象，使外模式保持不变n应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。Date49返回2模式内模式映象p模式内模式映象定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。例如，说明逻辑记录和字段在内部是如何表示的p数据库中模式内模式映象是唯

16、一的p该映象定义通常包含在模式描述中Date50返回模式内模式映象的用途保证数据的物理独立性n当数据库的存储结构改变了（例如选用了另一种存储结构），数据库管理员修改模式内模式映象，使模式保持不变n应用程序不受影响。保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。Date51返回1.3.1 数据库系统的模式结构p数据库系统模式的概念p数据库系统的三级模式结构p数据库的二级映象功能与数据独立性p小结Date52返回小结p模式n是数据库的中心与关键n独立于数据库的其它层次n设计数据库模式结构时应首先确定数据库的逻辑模式Date53返回小结（续）p内模式n依赖于全局逻辑结构，但独立于数据库的用户视图即外模式，也独立于具体的存储设备。n它将全局逻辑结构中所定义的数据结构及其联系按照一定的物理存储策略进行组织，以达到较好的时间与空间效率。