一、數(shù)據(jù)模型

1.數(shù)據(jù)模型的基本概念

（1）數(shù)據(jù)模型就是對現(xiàn)實世界事物的抽象。
（2）數(shù)據(jù)庫中的模型要滿足三個條件：
?? ①能比較真實的模擬出現(xiàn)實世界
?? ②容易被人所理解
? ③在計算機系統(tǒng)上容易實現(xiàn)
（3）數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫的核心和基礎

2.數(shù)據(jù)模型的分類

（1）概念模型
概念模型也被稱作信息模型，它是按照用戶的觀點來對數(shù)據(jù)和信息建模，用于數(shù)據(jù)庫的設計。（現(xiàn)實世界到概念模型這部分工作由數(shù)據(jù)庫設計人員來進行完成）
（2）邏輯模型
邏輯模型主要包括層次模型，網(wǎng)狀模型，關系模型，面向對象數(shù)據(jù)模型。它是按照計算機系統(tǒng)的觀點來對數(shù)據(jù)建模，用于DBMS實現(xiàn)（概念模型到邏輯模型這部分也是由數(shù)據(jù)庫設計人員完成，可能會用到一些數(shù)據(jù)庫設計工具）
（3）物理模型
物理模型是對數(shù)據(jù)最底層的抽象，描述數(shù)據(jù)在磁盤上的存取和表示方式（邏輯模型到物理模型這部分是由DBMS完成）

3.常見的邏輯模型

（1）層次模型
層次模型是用樹狀結構來表示各類實體和實體之間的關系。
層次模型具有如下特點
1.有且只有一個結點沒有雙親結點， 這個結點稱為根結點
2.根以外的其它結點有且只有一個雙親結點
3.結點的雙親是唯一的
4.只能直接處理一對多的實體聯(lián)系
5.任何記錄值只有按其路徑查看
6.沒有一個子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨立存在

層次模型的完整性約束條件
*無相應的雙親結點值就不能插入子女結點值
*如果刪除雙親結點值，則相應的子女結點值也被同時刪除
*更新操作時，應更新所有相應記錄，以保證數(shù)據(jù)的一致性

層次模型的優(yōu)缺點
優(yōu)點

• 層次模型的數(shù)據(jù)結構比較簡單清晰

• 查詢效率高， 性能優(yōu)于關系模型， 不低于網(wǎng)狀模型

• 層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持

缺點

• 結點之間的多對多聯(lián)系表示不自然

• 對插入和刪除操作的限制多，應用程序的編寫比較復雜

• 查詢子女結點必須通過雙親結點

• 層次數(shù)據(jù)庫的命令（語言）趨于程序化

（2）網(wǎng)狀模型
網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用網(wǎng)狀結構來表示各類實體以及實體間的聯(lián)系。
網(wǎng)狀模型具有如下特點：
?允許多個結點沒有雙親結點
?允許一個結點有多個雙親結點
?允許兩個結點之間有多種聯(lián)系
?要為每個聯(lián)系命名并指出與該聯(lián)系有關的雙親記錄和子女記錄

網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點
優(yōu)點

• 能夠更為直接地描述現(xiàn)實世界， 如一個結點可以有多個雙親；

• 具有良好的性能， 存取效率較高。

缺點

• 結構比較復雜，而且隨著應用環(huán)境的擴大，數(shù)據(jù)庫的結構就變得越來越
  復雜，不利于最終用戶掌握；

• DDL、DML語言復雜，用戶不容易使用；

• 記錄之間聯(lián)系是通過存取路徑實現(xiàn)的，應用程序必須選擇存取路徑，
  加重了程序員的負擔

（3）關系數(shù)據(jù)庫模型
關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用關系模型作為數(shù)據(jù)的組織方式。
在用戶觀點下，關系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結構是一張二維表。關系數(shù)據(jù)庫不允許表中有表

關系模型的優(yōu)缺點
優(yōu)點

• 建立在嚴格的數(shù)學概念的基礎上

• 概念單一
  實體和各類聯(lián)系都用關系來表示
  對數(shù)據(jù)的檢索結果也是關系

• 關系模型的存取路徑對用戶透明
  具有更高的數(shù)據(jù)獨立性， 更好的安全保密性
  簡化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫開發(fā)建立的工作

缺點

• 存取路徑對用戶透明，查詢效率往往不如格式化數(shù)據(jù)模型

• 為提高性能，必須對用戶的查詢請求進行優(yōu)化，增加了開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的難度

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