7.2 数据模型

大学计算机基础

7.2 数据模型主要内容• 数据模型简介• 常用数据模型• 常见数据库系统及开发工具

7.2.1 数据模型简介• 定义

– 数据模型是现实世界数据特征的抽象。– 在数据库中，用数据模型来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。

• 数据模型的要求：– 能比较真实地模拟现实世界；– 容易为人所理解；– 便于在计算机上实现。

• 数据模型分类– 概念模型（也称信息模型）– 逻辑模型（也称数据模型）– 物理模型

要使计算机能处理客观事物，必须对事物抽象，提取事物的特征信息；对事物分类、找出联系。再将其数据化存于数据库。数据化

字段名 类型 宽度 小数位 说 明F_BM 字符型 2 省市编码F_MC 字符型 12 省市名称

抽象和提取学号 姓名 性别 政治面貌民族 出生日期来源省市邮政编码联系电话学生信息

字段名 类型 宽度 小数位 说 明F_BM 字符型 2 省市编码F_MC 字符型 12 省市名称

字段名 类型 宽度 小数位 说 明F_BM 字符型 2 省市编码F_MC 字符型 12 省市名称

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1. 实体 客观存在并可相互区别的事物。可以是具体的人、事物，也可以是抽象的概念或事件。

按用户的观点来对数据和信息建模；主要用于数据库设计。信息世界实体 , 属性

概念模型

例如：

现实世界事物 , 特征

概念模型

2. 实体属性实体所具有的特性称为实体属性。一个实体可由若干个属性来描述。

例如：编号、姓名、性别、出生日期和职称。 3. 实体属性值 是实体属性的具体化表示，属性值的集合表示一个实体 。

例如：“ 103601” 是编号值；“李晓光”是姓名值；“ 1” 是性别值 。

4. 实体类型 用实体名及所有属性集合表示同类实体，简称实体型 。

例如：教师（编号，姓名，性别，出生日期，职称，联系电话，在职）描述教师类实体。 5. 实体集 具有相同属性的实体集合称为实体集。

6. 联系 事物内部及事物之间的联系。即实体内部的联系以及实体之间的联系。

如：学校与校长

实体之间联系可分三类：1. 一对一联系（ 1:1 ） 2. 一对多联系（ 1:n ） 3. 多对多联系（ m:n ）

如：校长与学生

如：课程与学生

概念模型的表示方法 （实体 E— 联系 R 方法）—— 实体型

任课教师 教 室使用

教师编号课程编号名 称出生日期

性 别姓名 职 称

联系电话是否在职 周 几编 号

座位数编号 课节

—— 属性—— 联系

7.2.2 常用数据模型按计算机系统的观点对数据建模。用于 DBMS 的实现。数据模型的三要素：

数据结构、数据操作和数据完整性约束

主要描述数据类型、内容以及数据间的联系等，即数据存储的静态性。1. 数据结构

关系数据模型有实体、参照和用户定义三类完整性约束条件，前两种完整性是关系数据模型必须满足的约束条件，也称为关系的两个不变性条件，由关系数据库管理系统自动支持。而用户定义完整性是用户根据关系数据库管理系统提供的语言编写出来的约束条件，系统运行时自动检查该约束条件。

3. 数据完整性约束

2. 数据操作 主要规定对数据模型中数据和联系所允许的操作以及操作规则，即描述数据模型的动态性。

– 层次模型 (Hierarchical Model)•代表系统： IBM 的 IMS

– 网状模型 (NetWork Model)•代表系统： DBTG

– 关系模型 (Relational Model) · 代表系统： Oracle 、 SQL Server 、 Access– 面向对象模型 (Object Oriented Model)

四种最常用的数据模型

树叶树 枝

根通过树形结构表示实体及联系。如描述学校管理机构。每个结点表示一个实体（型），箭头表示实体（型）间的联系（由父到子）。

1. 层次数据模型

通过网状结构表示实体及联系。“网”中每个结点表示一个实体 ( 型 ) ，结点之间箭头表示实体( 型 ) 间的联系。

2. 网状数据模型

根多个父结点

3. 关系数据模型 关系模型是目前最重要的一种数据模型，它建立在严格的数学概念的基础之上，数学基础是关系代数。

学号 姓名 年龄 性别 系别 年级200001 王小明 19 女 社会学 2000200081 黄大鹏 20 男 计算机 2000200030 张文斌 18 男 法律系 2000··· ··· ··· ··· ··· ···

用二维表描述实体型，一张二维表就是一个关系，表中记录表示实体。

关系模型要求：关系的每一个分量必须是不可分的数据项，即不允许表中表。

• 基本术语–关系（ Relation ）：一个关系对应通常说的一张表。–元组（ Tuple ）：表中的一行。也称为记录。–属性（ Attribute ）：表中的一列。每个属性需有一个名称，即属性名。也称为字段。–主键（ Key ）：表中的某个属性组，可以唯一确定一个元组。–值域（ Domain ）：属性（字段）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，是二维表的框架结构。• 关系名（属性 1 ，属性 2 ，．．．，属性ｎ）如 students( 学号，姓名，性别，专业，籍贯，出生年月，奖学金）

将现实中所有实体都模拟成对象。例如，一个整数、一个日期、一个人，一辆汽车、一门课程等。

身份证号姓名

性别驾驶证号 车牌号 车型颜色

4. 面向对象数据模型

主要特点：① 一个对象对应 E—R 模型中一个实体。

② 将一个对象的相关数据和代码封装在一起，成为一个单元 。

③ 通过消息完成对象之间沟通，对象间接口是一个所允许的消息集合 。

身份证号姓名

性别驾驶证号踩刹车踩油门

转方向盘

停车启动

转向

车牌号 车型颜色

7.2.3 常见数据库系统及其开发工具

应用程序 数据库管理系统

VB

VC

PowerBuilder

Delphi

ACCESS

SQL SERVER

ORACLE

FOXPRO

SQL命令数据库引挚

数据库