对数据库当中的逻辑数据模型的个人理解

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1、对数据库的个人理解年 级:大二学号：11214030216姓 名:盛斐专业:信息管理与信息系统二零一三年九月摘要：访问数据库中的数据取决于数据库实现的数据模型。数据库模型描述 了在数据库中结构化和操纵数据的方法，莫型的结构部分规定了数据如何被描述 (例如树、表等)；模型的操纵部分规定了数据的添加、删除、显示、维护、打 印、查找、选择、排序和更新等操作导读：什么是数据模型，数据库和数据模型的关系是什么，我们最常用的数 据库有哪些？近期出现的新的数据模型和以往我们使用的数据库有什么不同现 在世界上数据库数据模型的发展趋势是什么？、什么是数据库数据库是依照某种数据模型组织起来并存放二级存储器中的数据

2、集合。这种 数据集合具有如下特点：尽可能不重复，以最优方式为某个特定组织的多种应用 服务，其数据结构独立于使用它的应用程序，对数据的增、删、改和检索由统- 软件进行管理和控制。从发展的历史看，数据库是数据管理的高级阶段，它是由 文件管理系统发展起来的。数据库的基本结构分三个层次，反映了观察数据库的三种不同角度。(1) 物理数据层。它是数据库的最内层，是物理存贮设备上实际存储的数据 的集合。这些数据是原始数据，是用户加工的对象，由内部模式描述的指令操作 处理的位串、字符和字组成。(2) 概念数据层。它是数据库的中间一层，是数据库的整体逻辑表示。指出 了每个数据的逻辑定义及数据间的逻辑联系，是存贮

3、记录的集合。它所涉及的是 数据库所有对象的逻辑关系，而不是它们的物理情况，是数据库管理员概念下的 数据库。(3) 逻辑数据层。它是用户所看到和使用的数据库，表示了一个或一些特定用户使用的数据集合，即逻辑记录的集合。数据库和数据模型有什么关系访问数据库中的数据取决于数据库实现的数据模型。数据库模型描述了在数 据库中结构化和操纵数据的方法，模型的结构部分规定了数据如何被描述(例如 树、表等)；模型的操纵部分规定了数据的添加、删除、显示、维护、打印、查 找、选择、排序和更新等操作。数据模型会影响客户端通过API对数据的操作。不同的数据模型可能会提供或多或少的功能。一般而言，数据模型不会直接提供 过多

4、的功能，许多功能必须由客户端自行实现。三、常用的的据模型目前最常用的数据库模型是关系数据库,关系实际上就是关系模式在某一时 刻的状态或内容。也就是说，关系模式是型，关系是它的值。关系模式是静态的、 稳定的，而关系是动态的、随时间不断变化的，因为关系操作在不断地更新着数 据库中的数据。关系模型对比其他模型具有如下的优点：(1) 数据结构单一关系模型中，不管是实体还是实体之间的联系，都用关系来表示，而关系都 对应一张二维数据表，数据结构简单、清晰。(2) 关系规范化，并建立在严格的理论基础上构成关系的基本规范要求关系中每个属性不可再分割，同时关系建立在具有 坚实的理论基础的严格数学概念基础上。（3

5、）概念简单，操作方便关系模型最大的优点就是简单，用户容易理解和掌握，一个关系就是一张二 维表格，用户只需用简单的查询语言就能对数据库进行操作。但是随着因特网的出现，关系数据库不能与因特网完美的融合，需要在因特 网和数据库之间加入大量的中间件，这就在无形的当中加大了数据库基于网络应 用的难度，在以HTTP为基础，HTML为文件格式的因特网的需求条件下，关 系数据库暴露出了如下的缺点：（1）关系数据库建立在一个严格的二维表上，在列的维度上对于每个属性 其长度和类型是事先定义并且很难扩展的；在行的维度上,每一条记录（行为 record）都不完全相同。（2 ）关系数据库以二维表的方式管理数据，数据以一

6、条条记录的方式存储, 每一记录内部包括许多字段，字段名不可重复，对每一记录的每一字段具有惟一 值，字段中不支持子字段。关系数据库在数据类型上主要管理各种字符型、数值 型数据，虽然后来也提供了对于一些超长文本、图像、声音等多媒体以及面向对 象的扩充，但对这些数据类型的扩充仅仅停留在简单的存储与输出上，对于数据 的深层次的检索或其他需求必须通过特别的开发和处理,必然对系统的效率产 生负面影响。（3）数据库最核心的技术之一就是数据的检索技术。对于任何一个数据库 系统，数据检索都是其核心内容和精髓所在,而进行数据检索之前必须建立索 引。只有建立了严密的索引，才能使数据库强大的检索功能得以发挥。数据库索

7、 引方式的差异决定了数据库的检索方式及检索能力。现有关系数据库支持的索引只限于单字段索引、复合索引(多字段索引)等几种方式。对数据库的检索主要 基于结构化查询语言(SQL),用户通过构造SQL查询表达式和设置各种查询条 件，实现对关系数据库的检索，因为受到关系数据库的索引限制,其数据查询能 力也受到很大的限制。(4) 因特网的迅猛发展使数据库应用环境发生了巨大的变化。以因特网为 平台的Internet/ Web应用向数据库领域提出了前所未有的挑战。电子商务、 Web医院、远程教育、数字图书馆、移动计算等都需要新的数据库技术支持。 由于关系数据库从一开始就没有考虑网络时代的应用需求,因而对于网络

8、环境 下应用，如各种非结构化文档信息、多媒体信息以及全文检索需求显得力不从 心。虽然后来关系数据库对于这些需求作出了一些适应性调整，但对于网络环境 应用不可或缺的检索效率、全文检索能力等却无法解决。关系数据库从设计之初 并没有也不可能考虑到以HTTP为基础HTML为文件格式的因特网的需求，只 是在因特网出现后才作出相应的调整，因此关系数据库在基于因特网应用时，由 于结构模型等原因的限制，不能与因特网完全融合，需在Web服务器与数据库 之间加入大量的中间件，从而在无形中加大了数据库基于网络应用的难度,给数 据库的因特网应用带来了新的网络瓶颈,应用服务器端由于与数据库频繁交互, 因其本身的效率和数

9、据库检索的效率造成因特网应用在应用服务器端的阻塞。四、最新的出现的数据库有哪些在最近面对因特网的潮流大势，关系数据库模型已经不能满足人们的需求， 所以一种新的数据库模型诞生，这就是非结构化数据库，(1) 非结构化数据库的二维表却不是严格的，在列的维度上对于每个属性 是可以伸展的，即属性的长度是可变的。（2）在非结构化数据库中，字段内容是可重复的，这表现在两个方面：-是 个字段支持重复字段，即字段在列这个级别上是可重复的；二是在同一个字段 内部允许出现不同的子字段，即字段在行级别上，内容是分层次的。总之 对于一 个字段，可以在行、列方向上有多个值，即非结构化数据库具有支持重复字段（多 值）、子字

10、段（子项）的能力。这种能力，使得非结构化数据库可以在记录中实现 二维嵌套，避免由于关系（二维表）连接导致的系统性能问题。（3）非结构化数据库在数据类型上不仅可以支持字符型、数值型数据,而 且由于其强大的外部文件支持功能,更可以支持任何文件类型，如超长文本、图 像、声音等扩展型数据类型,同时，非结构化数据库对于文本、RTF、超文本文 档、DOC等具有检索意义的外部文件类型还能提供强大的索引和全文检索功能。 由于有着灵活的数据结构,非结构化数据库中支持的索引方式比关系数据库要 丰富得多，可以满足极其复杂检索的需要。其中字段索引兼容关系数据库的索引, 子字段索引和全文索引（英文单词索引和中文单汉字索

11、引）是非结构化数据库的 特色，非结构化数据库甚至可以支持人工标引索引,中、英文混合索引等方式。 配合非结构化数据库的格式化语言，可以对同一字段进行若干种不同的索引,以 满足特殊检索的需求。数据库系统能够提供的检索方式，是和其对数据库内容建 立的索引密切相关的。高度灵活的索引方式造就了高度灵活的检索方式，非结构 化数据库对中文的全文检索效率比关系型数据库要高得多。例如，国信贝斯软件 有限公司开发的iBASE非结构化数据库目前支持8种索引方式，可以涵盖所有的 关系数据库所提供的90%以上的检索方式，同时还提供了大量的关系数据库不 具备的检索方式，包括简单检索、组合检索、字段检索、右截断检索、全文检

12、索、扩展检索、相关检索（ANY词检索）、集合检索、二次顺序检索、禁用词顺序检 索等。iBASE非结构化数据库采用B3树的索引机制，定位一条记录最多限于7 次定位操作。（4）利用非结构化数据库全部基于因特网的数据库结构模型,采用网络服 务器和数据库服务器紧密集成的方法，可以将目前传统数据库厂商由C/ S结构 扩展来的浏览器/Web服务器+应用服务器/数据库服务的三层体系结构，集成为 浏览器/网上资源发布系统式的因特网计算结构，使数据库系统成为因特网的一 个重要有机组成部分，实现在单一平台上融合所有数据库和应用服务器的功能。 这不仅大大减少了用户对额外硬件、中间件和其他昂贵的集成业务的需求，而且

13、极大地缩短了用户开发和采用基于因特网应用的时间。同时非结构化数据库还有 效解决了关系型数据库在因特网应用上出现的检索效率低、全文检索能力差等弊 端。从这个意义上来说，非结构化数据库是真正的网络数据库。（5）非结构化数据库处理的对象多为海量数据库,不仅检索功能强而且检 索速度快，在检索速度方面一般不受文献量的影响。以iBASE非结构化数据库为 例，每个数据库最大记录数可达1 000万条，每条记录的最大长度可达32000 个汉字，每个数据库最多可有800个字段，每个字段的最大长度可达32000个 汉字。五、未来数据库的发展趋势是什么对于未来的数据库，是关系数据库浴火重生，还是非结构化数据库一统江山

14、， 或者二者二分天下，到目前为止也是一个没有定论的事情，关系数据库面对传统 数据的强大优势，和非结构化数据库对日新月异的新技术的集成性，二者在目前 的数据库来说都不可缺少。后关系时代数据库，面对信息的复杂性，处理的高效性，应用的灵活性这三 个关系数据库的短板，在这里我查到了几种数据库的发展方向：1、XML语言的出现，给数据库系统的发展开辟了新的天地，它包含下面四 个重要的特性XML语言的出现，给数据库系统的发展开辟了一片新的天地。XML的全称 是“可扩展的标识语言” XML有下列重要特性：(1) XML是一种表意而非表形的元语言。采用不同的显示页就可以做到 同一数据源却有不同途径的显示结果。(

15、2) XML是Internet的标准语言因而具有跨操作平台、跨区域的特点。(3) 由于XML能为机器所解读，使得“服务器对服务器的应用成为可 能。(4) XML是一种可自我描述定义的元语言，所以它可以大量用于制定行 业内及行业间数据交换的标准。其中代表就是IBM的新一代数据库DB29，它第一次实现了关系型引擎与 层次型引擎的结合，实现了混合数据库。这种一方面在原有的系统基础上，增加 对非结构化话数据的支持，实现系统无缝平稳的过渡，是用户最能接受的一种形 式。2、面对新的时代要求，有人提出了内容信息库的概念，从而却带传统的数 据库，所谓“信息库”，其实就是利用一个统一的数学模型，对目前的数据库技

16、 术(DataBase)和企业内容管理系统(ecm )进行整合，从而在一个统一的平台上， 有效地实现对结构化数据和非结构化数据的集中统一管理。在IBM的访问中，认为信息库包含以下的内容(1)完善的系统架构“信息库技术需要考虑如何实现灵活高效的数据模型，如何实现完善的访 问控制管理，以及如何支持大量数据的存储和上千的并发用户。(2) 数据模型数据模型的能力直接表现出一个平台适应用户需求的能力。丰富元数据的模 型不是一蹴而就的，这就要求一个面向客户全部信息管理的通用数据模型，以适 应客户不断变化的需求。(3) 检索查询等功能的完备。对于“信息库”技术的最终用户来说，如何 高效准确地找到自己所需要的资源是首要课题。(4) 内容管理的API。完整的API支持是区别“信息库”技术和一般的内 容管理应用软件的重要依据