常用的数据模型及其对比(层次模型、网状模型、关系模型)

常用的数据模型及其对比(层次模型、网状模型、关系模型)

数据库领域中主要的逻辑数据模型有:层次模型、网状模型、关系模型、面向对象数据模型等,我们重点讲解了**层次模型、网状模型、关系模型**。

1.1 层次模型

层次数据库系统的典型代表是IBM公司的Information Management System数据库管理系统。层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体之间的联系。

满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型:1.有且只有一个结点没有双亲结点,这个结点称为根节点;2.根以外的其它结点有且仅有一个双亲结点。

在层次模型中,每个结点表示一个记录,记录类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。

1.1.1 层次模型中的数据操纵和完整性约束条件

数据操纵:查询、插入、删除、更新

完整性约束条件:

1.无相应的双亲结点值就不能插入子女结点值,即上图中根节点R1没有双亲结点,则在其下不能插入子女结点;

2.如果删除双亲结点值,则相应的子女结点值也被同时删除,即在上图中删除R2就同时删掉了R4和R5;

3.更新操作时,应更新所相应记录,以保持数据的一致性,例如:在以下两个关系中:课程(课程号,课程名,平均成绩),成绩(学号,课程号,成绩),要修改课程关系中的平均成绩,也需要修改成绩关系中的成绩。

层次模型的一个基本特点是,任何一个给定的记录值只能按其层次路径查看,没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而单独存在。

1.2 网状模型

网状数据库系统采用网状模型作为数据的组织方式。典型的代表是DBTG系统。

在数据库中,把满足以下两个条件的基本层次联系集合称为网状模型:

1.允许一个以上的结点无双亲;2.一个结点可以有多余一个的双亲

在网状模型中,多对多联系的表示方法:将多对多联系直接分解成一对多联系,如:在上图中,R1的关系可拆分为R1–R4,R1–R3。

1.2.1 数据操纵与完整性约束条件

网状数据库系统对数据操纵加了一些限制,提供了一定的完整性约束:

码:唯一标识记录的数据项的集合

一个联系中支持双亲记录与子女记录之间的一对多联系

支持双亲记录和子女记录之间某些约束性条件

1.3 关系模型

关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式,1970年美国IBM公司San Jose研究室的研究员E.F.Codd首次提出了数据库系统的关系模型。

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。

1.3.1 关系模型的数据结构

关系(Relation):一个关系对应通常所说的一张表。

元组(Tuple):表中的一行即为一个元组。

属性(Attrubute):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。

码(Key):表中的某个属性组,它可以唯一确定一个元组。

域(Domain):属性的取值范围。

分量:元组中的一个属性值。

关系模式:对关系的描述,如:学生(学号,姓名,年龄,性别,系,年级)

关系最基本的规范条件:关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项,不允许表中还有表

3.3.2关系术语与一般表格的术语对比

1.3.3 数据操纵和完整性约束条件

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。同样也可进行查询、插入、删除、更新操作。

关系的完整性约束条件:实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性

1.3.4 关系模型与非关系模型的比较

1.4 层次模型、网状模型和关系模型的优缺点

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