第二章

數(shù)據(jù)模型是對(duì)客觀事物及其聯(lián)系的描述，是記錄及其聯(lián)系的集合，應(yīng)具有描述數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)聯(lián)系兩方面的功能，采用形式化的描述方法表達(dá)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)模型表示的是數(shù)據(jù)庫的框架，在該框架約束下填上具體數(shù)據(jù)才是數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫類型根據(jù)數(shù)據(jù)模型劃分。數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式就是數(shù)據(jù)模型。

為保證數(shù)據(jù)的完整性，數(shù)據(jù)模型對(duì)數(shù)據(jù)的描述應(yīng)包括)模型中包含哪些記錄類型，并對(duì)記錄類型進(jìn)行命名;指明各個(gè)記錄類型由哪些數(shù)據(jù)項(xiàng)構(gòu)成，并對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行命名;每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)均需指明其數(shù)據(jù)類型和取值范圍。

對(duì)數(shù)據(jù)間聯(lián)系的描述要指明：各個(gè)不同記錄類型間所存在的聯(lián)系和聯(lián)系方式。

公式DM{R，L}是對(duì)數(shù)據(jù)模型的描述，其中R代表記錄類型的集合，L代表不同記錄類型聯(lián)系的集合。公式的含義是表示了數(shù)據(jù)模型具有描述數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)聯(lián)系兩方面的功能，R是對(duì)數(shù)據(jù)的描述，L是對(duì)數(shù)據(jù)間聯(lián)系的描述。

數(shù)據(jù)模型本質(zhì)上是對(duì)“信息模型”的數(shù)據(jù)化表示，信息模型又稱“實(shí)體聯(lián)系模型”，是客觀事物及其自然聯(lián)系在人腦中所形成的概念。

信息來自于三個(gè)領(lǐng)域：現(xiàn)實(shí)世界、信息世界和數(shù)據(jù)世界。

在信息世界中，不論是實(shí)際存在的東西，還是概念性的東西，或是事物與事物之間的聯(lián)系，一律統(tǒng)稱為實(shí)體。不同實(shí)體是由其屬性的不同而被區(qū)分的。實(shí)體和屬性都有“型”和“值”之分。“型”是概念的內(nèi)涵，而“值”是概念的實(shí)例。“型”表達(dá)的是個(gè)體的共性，而“值”是個(gè)體的具體內(nèi)容。

“鍵”也稱關(guān)鍵字，是指在實(shí)體屬性中，可用于區(qū)分實(shí)體集中不同個(gè)體的那個(gè)或幾個(gè)屬性的組合。當(dāng)有多個(gè)屬性可作為鍵而選定其中一個(gè)時(shí)，則稱它為該實(shí)體的“主鍵”。若在實(shí)體諸屬性中，某實(shí)體雖非該實(shí)體的主鍵，卻是另一個(gè)實(shí)體的主鍵，則稱此屬性為“外部鍵”。實(shí)體中每個(gè)屬性，都有一個(gè)取值范圍，這叫做屬性的“域”。

實(shí)體間的聯(lián)系分別是一對(duì)一聯(lián)系(1：1)，一對(duì)多聯(lián)系(1：n)，多對(duì)多聯(lián)系(m：n)。

E-R方法，又稱為實(shí)體聯(lián)系表示法。

E-R圖中所表示的實(shí)體及其聯(lián)系，實(shí)際上是信息模型。E-R圖的三大要素：屬性、實(shí)體、聯(lián)系。

目前，成熟地應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)模型有層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。

層次模型用樹結(jié)構(gòu)表示記錄類型及其聯(lián)系。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：有且僅有一個(gè)結(jié)點(diǎn)無父結(jié)點(diǎn)，其他結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)父結(jié)點(diǎn)。在層次模型中，上一層記錄型和下一層記錄型之間的聯(lián)系為1：n.不能直接支持m：n聯(lián)系。對(duì)于記錄之間的m：n關(guān)系，可以將其轉(zhuǎn)換為1：n聯(lián)系。

網(wǎng)狀模型的結(jié)構(gòu)是結(jié)點(diǎn)的連通圖，特點(diǎn)是：有一個(gè)以上結(jié)點(diǎn)無父結(jié)點(diǎn)且至少有一個(gè)結(jié)點(diǎn)有多于一個(gè)父結(jié)點(diǎn)。典型代表是DBTG系統(tǒng)。

目前，在微機(jī)上的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的數(shù)據(jù)模型是關(guān)系模型。關(guān)系模型的本質(zhì)是一張二維表，關(guān)系模型中，一張二維表就稱為一個(gè)關(guān)系。如果二維表中的數(shù)據(jù)有變化，則它的記錄數(shù)改變，它的字段數(shù)相對(duì)固定。

在文件系統(tǒng)中，一張二維表稱為一個(gè)文件，表頭行稱為記錄型，表中其他各行稱為記錄，而每一列中的各元素稱為一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)。通常在數(shù)據(jù)庫中，二維表以文件的形式存儲(chǔ)在磁盤上，一個(gè)關(guān)系就是一個(gè)文件(一張二維表)。

從E-R圖導(dǎo)出關(guān)系模型的時(shí)候，圖中的每一個(gè)實(shí)體，都應(yīng)轉(zhuǎn)換為關(guān)系，其中應(yīng)包括對(duì)應(yīng)實(shí)體的全部屬性，并應(yīng)根據(jù)關(guān)系所表達(dá)的語義確定哪個(gè)屬性(或哪幾個(gè)屬性組合)作為主鍵。

E-R圖：方框表示實(shí)體，橢圓表示實(shí)體的屬性，菱形表示聯(lián)系。

信息世界用語：實(shí)體集、實(shí)體、屬性、實(shí)體鍵，在數(shù)據(jù)世界中對(duì)應(yīng)：文件、記錄、數(shù)據(jù)項(xiàng)(字段)、記錄鍵。

以下關(guān)于數(shù)據(jù)模型的描述，A不正確。

(A)數(shù)據(jù)模型表示的是數(shù)據(jù)庫本身　　　(B)數(shù)據(jù)模型表示的是數(shù)據(jù)庫的框架

(C)數(shù)據(jù)模型是客觀事物及其聯(lián)系的描述(D)數(shù)據(jù)模型能夠以一定的結(jié)構(gòu)形式表示出各種不同數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系

下列關(guān)于實(shí)體的說法， 不正確。B

(A)實(shí)體是指現(xiàn)實(shí)世界中存在的一切事物　　(B)實(shí)體靠聯(lián)系來描述

(C)實(shí)體所具有的性質(zhì)統(tǒng)稱為屬性　　　　　(D)實(shí)體和屬性是信息世界表達(dá)概念的兩個(gè)不同單位

實(shí)體集中，各實(shí)體值相應(yīng)的屬性有著B的域。(A)不同 (B)相同 (C)各自 (D)固定

綜合：畫E-R圖，寫出關(guān)系模型