第一章,数据库系统概论

1.层次模型

基本条件:

  • 有且仅有一个节点没有双亲节点,这个节点成为根节点
  • 根以外的其他节点都有双亲节点

基本特点:在层次模型中,同一双亲的节点成为兄弟节点,没有孩纸的节点为叶节点。每个节点表示一个记录型,记录型之间的联系用节点之间的连线表示,这种联系是父子之间一对多的联系。每个记录型有若干个字段组成,记录型描述的是实体,字段描述的是实体的属性。任何一个给定的记录值只有按其路径查看时,才能获取它的全部意义,没有一个孩纸记录值能够脱离双亲记录值而独立存在。

2.网状模型

满足以下条件成为网状模型:

  • 允许一个以上的节点无双亲
  • 一个节点可以有多个双亲

网状模型比层次模型应用更广泛,相比于层次模型可以更加真实的描述世界,具有良好的性能,存取率高,缺点有结构比较复杂,而随着规模扩大,结构越来越复杂,操作语言也比较复杂。

3.关系模型

      对于层次模型和网状模型是,数据之间的联系都是通过存取路径(即指针)实现,应用程序在访问数据时必须选择合适的存取路径,因此用户必须了解系统结构的细节,加剧了编程的负担。

3.1.关系型数据库数据结构

    从用户角度看,关系模型是一组关系组成,每个关系的数据将结构是一张规范的二维表。

(1)关系(relation):一个关系对应一个二维表,每个关系有一个名称,即关系名。

(2)元组(tuple):表中的一行称为一个元组

(3)属性(attribute):表中的一列称为一个属性,每一个属性有一个名称即属性名

(4)码(key):也称为码键,表中的某个属性或属性组,他可以唯一的确定关系中的一个元组

(5)域(domain):属性的取值范围

(6)分量(component):元组中的一个属性值

(7)关系模式(relational schema):通过关系名和属性名列表对关系进行描述,相当于二维表的表头部分,一般形式为:

关系名(属性名1,属性名2,.....属性名n)

例如student表:

student(学号,姓名,性别,出生日期,所学专业)

在关系模型中,实体和实体之间的联系都是用关系来表示的,例如学生和课程实体之间分别用关系Student和Course表示,学生实体和课程实体之间的多对多联系-选课,用关系Score表示。

关系模型要求关系比趋势规范化的,即要求关系必须满足一定的规范条件,这些规范条件中最近基本的一条是:关系对的每一个分量必须是一个不可分的数据项,即不允许表中有表。

3.2关系数据模型的操作和完整性约束条件

     关系表类似于二维元组,操作可看做是集合操作,操作对象和操作结果都是关系,不同于传统的非关系型模型中的数据操作方式:单记录的操作方式,另一方面,关系模型把存取路径向用户隐藏起来,用户只要指出干什么或者找什么,不比详细说明怎么找,从而大大提高了数据的独立性,提高开发效率。

 3.3关系型模型优缺点    

优点:

  • 建立在数学模型的基础上,有关系代数作为语言模型,有关系数据理论作为理论基础
  • 关系模型的概念单一,操作前后,结果所得到的都是关系
  • 存取路径对用户透明,开发效率高

缺点:由于存取路径对用户透明,查询效率往往不如非关系型模型。

4.面向对象模型

特征如下:

  • 对象:将客观世界模拟成各个相互作用的称为对象的单元组成的复杂系统。对象定义包括状态和行为两方面,状态有一组属性值组成,行为为方法。对象之间通过发送消息来实现,消息由三部分组成:接受对象、方法、方法参数。接受对象可以执行的全部方法称为对象的接口。
  • 对象类:具有相同属性和方法的对象组成对象类,对象只属于某个类并作为该类的实例,面向对象数据模型允许同一种方法有多种实现并存,称为多态
  • 继承:在面向对象模型中,定义子类时可直接继承超类的属性和方法,也可以定义新的,子类自己实现父类中的方法称为重载
  • 持久性和对象标识:面向对象数据中中,对象在被删除之前是永久存在的,一个对象的对象标识在系统中是惟一的,他独立于对象的状态和行为,在对象生成时由系统赋予,在整个生存期内是不变的
  • 阻抗失配:数据库查询语言是由系统自选查询路径的非过程化语言。非过程华语言面向集合的操作方式与高级程序设计语言面向记录的操作方式之间会产生不协调现象,称为阻抗失配。阻抗失配产生的根本原因在于数据库的数据模型和程序设计语言的不一致,因此对所有嵌入式数据库查询来说,阻抗失配不可避免。因此,在面向对象高级程序设计语言的基础上扩充它的数据库功能,使其成为面向对象数据库语言,则可从根本上解决阻抗失配问题。

4.XML模型(可扩展标记语言)

XML语言了解其基础的语法便可使用具体的语法链接https://www.runoob.com/xml/xml-intro.html

DTD用来描述XML文档中信息结构的机制,全程Document Type Definition,DTD,DTD 列出了可用在文档中的元素、属性、实体和符号的用法,以及这些内容之间可能的相互关系。具体的DTD教程http://www.w3school.com.cn/dtd/dtd_intro.asp

5.Xpath1.0数据模型

是基于一个梳状模型,这个树状模型基本上和XML信息集相当。具体教程http://www.w3school.com.cn/xpath/xpath_syntax.asp

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