关系数据库的四个层次结构是什么

1．层次模型

层次模型是数据库系统中最早使用的模型，它的数据结构类似一颗倒置的树，每个节点表示一个记录类型，记录之间的联系是一对多的联系，基本特征是：

一定有一个，并且只有一个位于树根的节点，称为根节点；

一个节点下面可以没有节点，即向下没有分支，那么该节点称为叶节点；

一个节点可以有一个或多个节点，前者称为父节点，后者称为子节点；

同一父节点的子节点称为兄弟节点。

除根节点外，其他任何节点有且只有一个父节点；

图117是一个层次模型的例子。

层次模型中，每个记录类型可以包含多个字段，不同记录类型之间、同一记录类型的不同字段之间不能同名。如果要存取某一类型的记录，就要从根节点开始，按照树的层次逐层向下查找，查找路径就是存取路径。如图118所示。

层次模型结构简单，容易实现，对于某些特定的应用系统效率很高，但如果需要动态访问数据（如增加或修改记录类型）时，效率并不高。另外，对于一些非层次性结构（如多对多联系），层次模型表达起来比较繁琐和不直观。

2．网状模型

网状模型可以看作是层次模型的一种扩展。它采用网状结构表示实体及其之间的联系。网状结构的每一个节点代表一个记录类型，记录类型可包含若干字段，联系用链接指针表示，去掉了层次模型的限制。网状模型的特征是：

1 允许一个以上的节点没有父节点；

2 一个节点可以有多于一个的父节点；

例如，图119（a）和图119（b）都是网状模型的例子。图119（a）中节点3有两个父节点，即节点1和节点2；图119（b）中节点4有三个父节点，即节点1，节点2和节点3。

由于网状模型比较复杂，一般实际的网状数据库管理系统对网状都有一些具体的限制。在使用网状数据库时有时候需要一些转换。例如，如图1110所示。

网状模型与层次模型相比，提供了更大的灵活性，能更直接地描述现实世界，性能和效率也比较好。网状模型的缺点是结构复杂，用户不易掌握，记录类型联系变动后涉及链接指针的调整，扩充和维护都比较复杂。

3．关系模型

关系模型是目前应用最多、也最为重要的一种数据模型。关系模型建立在严格的数学概念基础上，采用二维表格结构来表示实体和实体之间的联系。二维表由行和列组成。下面以教师信息表和课程表为例，说明关系模型中的一些常用术语：

表111 教师信息表（表名为：tea_info）

TNO(教师编号)

NAME(姓名)

GENDER(性别)

TITLE(职称)

DEPT(系别)

805

李奇

女

讲师

基础部

856

薛智永

男

教授

信息学院

表112 课程表（表名为：cur_info）

CNO(课程编号)

DESCP(课程名称)

PERIOD(学时)

TNO(主讲老师编号)

005067

微机基础

40

805

005132

数据结构

64

856

1 关系（或表）：一个关系就是一个表，如上面的教师信息表和课程表。

2 元组：表中的一行为一个元组（不包括表头）。

3 属性：表中的一列为一个属性。

4 主码（或关键字）：可以唯一确定一个元组和其他元组不同的属性组。

5 域：属性的取值范围。

6 分量：元组中的一个属性值。

7 关系模式：对关系的描述，一般表示为：关系名（属性1，属性2， ，属性n）。

关系模型中没有层次模型中的链接指针，记录之间的联系是通过不同关系中的同名属性来实现的。 关系模型的基本特征是：

1 建立在关系数据理论之上，有可靠的数据基础；

2 可以描述一对一，一对多和多对多的联系。

3 表示的一致性。实体本身和实体间联系都使用关系描述。

4 关系的每个分量的不可分性，也就是不允许表中表。

关系模型概念清晰，结构简单，实体、实体联系和查询结果都采用关系表示，用户比较容易理解。另外，关系模型的存取路径对用户是透明的，程序员不用关心具体的存取过程，减轻了程序员的工作负担，具有较好的数据独立性和安全保密性。

关系模型也有一些缺点，在某些实际应用中，关系模型的查询效率有时不如层次和网状模型。为了提高查询的效率，有时需要对查询进行一些特别的优化

数据库系统由4个部分组成：

1、数据库（database，DB）是指长期存储在计算机内的，有组织，可共享的数据的集合。数据库中的数据按一定的数学模型组织、描述和存储，具有较小的冗余，较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。

2、硬件：构成计算机系统的各种物理设备，包括存储所需的外部设备。硬件的配置应满足整个数据库系统的需要。

3、软件：包括 *** 作系统、数据库管理系统及应用程序。其主要功能包括：数据定义功能、数据 *** 纵功能、数据库的运行管理和数据库的建立与维护。

4、人员：主要有4类。第一类为系统分析员和数据库设计人员；第二类为应用程序员，负责编写使用数据库的应用程序。；第三类为最终用户，他们利用系统的接口或查询语言访问数据库。第四类用户是数据库管理员（data base administrator，DBA），负责数据库的总体信息控制。

扩展资料

数据库系统特点：

1、能够保证数据的独立性。数据和程序相互独立有利于加快软件开发速度，节省开发费用。

2、冗余数据少，数据共享程度高。

3、系统的用户接口简单，用户容易掌握，使用方便。

4、能够确保系统运行可靠，出现故障时能迅速排除；能够保护数据不受非受权者访问或破坏；能够防止错误数据的产生，一旦产生也能及时发现。

5、有重新组织数据的能力，能改变数据的存储结构或数据存储位置，以适应用户 *** 作特性的变化，改善由于频繁插入、删除 *** 作造成的数据组织零乱和时空性能变坏的状况。

6、具有可修改性和可扩充性。

7、能够充分描述数据间的内在联系。

参考资料来源：百度百科-dbs

参考资料来源：百度百科-数据库系统

三级视图是用图、表等形式描述的，具有简单、直观的优点。但是，这种形式目前还不能被计算机直接识别。为了在计算机系统中实现数据的三级组织形式，必须用计算机可以识别的语言对其进行描述。DBMS提供了这种数据描述语言（Data Description Language 简记为DDL）。我们称用DDL精确定义数据视图的程序为模式（Scheme）。与三级视图对应的是三级模式。

（１） 子模式定义外部视图的模式称外模式，也称子模式。它由对用户数据文件的逻辑结构描述以及和全局视图中文件的对应关系的描述组成，用DBMS提供的子模式DDL定义。一个子模式可以由多个用户共享，而一个用户只能使用一个子模式。

（２） 模式　 定义全局视图的模式称逻辑模式，简称模式。它由对全局视图中全体数据文件的逻辑结构描述以及和存储视图中文件的对应关系的描述组成，用DBMS提供的模式DDL定义。逻辑结构的描述包括记录的型（组成记录的数据项名、类型、取值范围等），还有记录之间的联系，数据的完整性、安全保密要求等。

（３） 内模式　 定义存储视图的模式称内模式，又称物理模式。它由对存储视图中全体数据文件的存储结构的描述和对存储介质参数的描述组成，用DBMS提供的内模式DDL定义。存储结构的描述包括记录值的存储方式（顺序存储、hash方法、B树结构等），索引的组织方式等。

数据库按照使用和归类不同，它的分类也是不同的，我基本归纳了如下几类：

一，按国际上通用的分类方法，数据库分为以下三大类：

1、参考数据库(Reference databases)，是能指引用户到另一信息源获取原文或其他细节的数据库；

2、源数据库(Source databases)，指能直接提供所需原始资料或具体数据的数据库。；

3、混合型数据库(Mixed databases)，能同时存贮多种类型数据的数据库。

二，按数据结构来分类，有三种：

1、层次式数据库

2、网络式数据库

3、关系式数据库

三，常用数据库分类：

1，IBM 的DB2。

2， Oracle。

3， Informix。

4，Sybase。

5，SQL Server。

6，PostgreSQL。

7，mySQL。

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