数据库主要有哪几种数据模型

数据库主要有哪几种数据模型,第1张

层次模型

网状模型

关系模型

对象关系模型

对象模型

还有这些数据库模型:

数据联合模型

面向概念模型

实体-属性-值模型

多位数据库模型

半结构化模型

数据模型三要素是数据结构、数据 *** 作、数据的约束条件。

故为c

1)数据结构:是所研究的对象类型的集合,是对系统静态特性的描述。

(2)数据 *** 作:对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许执行的 *** 作的集合, *** 作及 *** 作规则。如 *** 作有检索、插入、删除、修改, *** 作规则有优先级别等。数据 *** 作对系统动态特性的描述

(3)数据的约束条件:是一组完整性规则的集合。也就是说,对于具体的应用娄必须遵循特定的语义约束条件,以保证数据的正确、有效和相容。例如,某单位人事乍中,要求在职的“男\"职工的年龄必须大于1

8岁小于6

o岁,工程师的基本工资不能101

5

0

0元,每个职工可担任一个工种,这些要求可以通过建立数据的约束条件来实现。

模型是对现实世界的抽象。在数据库技术中,表示实体类型及实体类型间联系的模型称为“数据模型”。

数据模型是数据库管理的教学形式框架,是用来描述一组数据的概念和定义,包括三个方面:

1、概念数据模型(Conceptual Data Model):这是面向数据库用户的实现世界的数据模型,主要用来描述世界的概念化结构,它使数据库的设计人员在设计的初始阶段,摆脱计算机系统及DBMS的具体技术问题,集中精力分析数据以及数据之间的联系等,与具体的DBMS无关。概念数据模型必须换成逻辑数据模型,才能在DBMS中实现。

2、逻辑数据模型(Logixal Data Model):这是用户从数据库所看到的数据模型,是具体的DBMS所支持的数据模型,如网状数据模型、层次数据模型等等。此模型既要面向拥护,又要面向系统。

3、物理数据模型(Physical Data Model):这是描述数据在储存介质上的组织结构的数据模型,它不但与具体的DBMS有关,而且还与 *** 作系统和硬件有关。每一种逻辑数据模型在实现时都有起对应的物理数据模型。DBMS为了保证其独立性与可移植性,大部分物理数据模型的实现工作又系统自动完成,而设计者只设计索引、聚集等特殊结构。

数据模型的三要素:

一般而言,数据模型是严格定义的一组概念的集合,这些概念精确地描述了系统的静态特征(数据结构)、动态特征(数据 *** 作)和完整性约束条件,这就是数据模型的三要素。

1。 数据结构

数据结构是所研究的对象类型的集合。这些对象是数据库的组成成分,数据结构指对象和对象间联系的表达和实现,是对系统静态特征的描述,包括两个方面:

(1)数据本身:类型、内容、性质。例如关系模型中的域、属性、关系等。

(2)数据之间的联系:数据之间是如何相互关联的,例如关系模型中的主码、外码联系等。

2 。数据 *** 作

对数据库中对象的实例允许执行的 *** 作集合,主要指检索和更新(插入、删除、修改)两类 *** 作。数据模型必须定义这些 *** 作的确切含义、 *** 作符号、 *** 作规则(如优先级)以及实现 *** 作的语言。数据 *** 作是对系统动态特性的描述。

3 。数据完整性约束

数据完整性约束是一组完整性规则的集合,规定数据库状态及状态变化所应满足的条件,以保证数据的正确性、有效性和相容性。

三级结构的组织形式称为数据库的体系结构或数据抽象的三个级别。这个结构是于1975年在美国ANSI/X3/SPARC(美国国家标准协会的计算机与信息处理委员会中的标准计划与需求委员会)数据库小组的报告中提出的。

1141三级数据视图

数据抽象的三个级别又称为三级数据视图,是不同层次用户(人员)从不同角度所看到的数据组织形式。

(1) 外部视图 第一层的数据组织形式是面向应用的,是应用程序员开发应用程序时所使用的数据组织形式,是应用程序员所看到的数据的逻辑结构,是用户数据视图,称为外部视图。外部视图可有多个。这一层的最大特点是以各类用户的需求为出发点,构造满足其需求的最佳逻辑结构。

(2) 全局视图 第二层的数据组织形式是面向全局应用的,是全局数据的组织形式,是数据库管理人员所看到的全体数据的逻辑组织形式,称为全局视图,全局视图仅有一个。这一层的特点是对全局应用最佳的逻辑结构形式。

(3) 存储视图 第三层的数据组织形式是面向存储的,是按照物理存储最优的策略所组织形式,是系统维护人员所看到的数据结构,称为存储视图。存储视图只有一个。这一层的特点是物理存储最佳的结构形式。

外部视图是全局视图的逻辑子集,全局视图是外部视图的逻辑汇总和综合,存储视图是全局视图的具体实现。三级视图之间的联系由二级映射实现。外部视图和全局视图之间的映射称为逻辑映射,全局视图和存储视图之间的映射称为物理映射。

1142 三级模式

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。

三级模式的结构如图18所示。

三级模式所描述的仅仅是数据的组织框架,而不是数据本身。在内模式这个框架填上具体数据就构成物理数据库,它是外部存储器上真实存在的数据集合。模式框架下的数据集合是概念数据库,它仅是物理数据库的逻辑映像。子模式框架下的数据集合是用户数据库,它是概念数据库的逻辑子集。

你的问题问得不太对劲

当前主流的数据库基本都是关系模型结构的

关系数据库,是建立在关系模型基础上的数据库,借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据。现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均用关系模型来表示。关系模型是由埃德加·科德于1970年首先提出的,并配合“科德十二定律”。现如今虽然对此模型有一些批评意见,但它还是数据存储的传统标准。标准数据查询语言SQL就是一种基于关系数据库的语言,这种语言执行对关系数据库中数据的检索和 *** 作。

关系模型由关系数据结构、关系 *** 作集合、关系完整性约束三部分组成。

实体关系模型(Entity-Relationship

Model),简称E-R

Model是陈品山(Peter

PS

Chen)博士于1976年提出的一套数据库的设计工具,他运用真实世界中事物与关系的观念,来解释数据库中的抽象的数据架构。实体关系模型利用图形的方式(实体-关系图(Entity-Relationship

Diagram))来表示数据库的概念设计,有助于设计过程中的构思及沟通讨论。

关系模型就是指二维表格模型,因而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系组成的一个数据组织。当前主流的关系型数据库有Oracle、DB2、Microsoft

SQL

Server、Microsoft

Access、MySQL等。

问题1:

数据模型按不同的应用层次分成三种类型:分别是概念数据模型、逻辑数据模型、物理数据模型。

1、概念数据模型(Conceptual Data Model):简称概念模型,是面向数据库用户的实现世界的模型,主要用来描述世界的概念化结构,它使数据库的设计人员在设计的初始阶段,摆脱计算机系统及DBMS的具体技术问题,集中精力分析数据以及数据之间的联系等,与具体的数据管理系统(Database Management System,简称DBMS)无关。概念数据模型必须换成逻辑数据模型,才能在DBMS中实现。

2、逻辑数据模型(Logical Data Model):简称数据模型,这是用户从数据库所看到的模型,是具体的DBMS所支持的数据模型,如网状数据模型(Network Data Model)、层次数据模型(Hierarchical Data Model)等等。此模型既要面向用户,又要面向系统,主要用于数据库管理系统(DBMS)的实现。

3、物理数据模型(Physical Data Model):简称物理模型,是面向计算机物理表示的模型,描述了数据在储存介质上的组织结构,它不但与具体的DBMS有关,而且还与 *** 作系统和硬件有关。每一种逻辑数据模型在实现时都有起对应的物理数据模型。DBMS为了保证其独立性与可移植性,大部分物理数据模型的实现工作又系统自动完成,而设计者只设计索引、聚集等特殊结构。

在概念数据模型中最常用的是E-R模型、扩充的E-R模型、面向对象模型及谓词模型。在逻辑数据类型中最常用的是层次模型、网状模型、关系模型。

数据库领域采用的数据模型有层次模型、网状模型和关系模型,其中应用最广泛的是关系模型。

层次模型:它的特点是将数据组织成一对多关系的结构。

层次结构采用关键字来访问其中每一层次的每一部分。

优点:

存取方便且速度快

结构清晰,容易理解

数据修改和数据库扩展容易实现

检索关键属性十分方便

缺陷:

结构呆板,缺乏灵活性

同一属性数据要存储多次,数据冗余大(如公共边)

不适合于拓扑空间数据的组织 网状模型用连接指令或指针来确定数据间的显式连接关系,是具有多对多类型的数据组织方式 优点:

能明确而方便地表示数据间的复杂关系

数据冗余小

缺陷:

网状结构的复杂,增加了用户查询和定位的困难。

需要存储数据间联系的指针,使得数据量增大

数据的修改不方便(指针必须修改)

关系数据库模型是以记录组或数据表的形式组织数据,以便于利用各种地理实体与属性之间的关系进行存储和变换,不分层也无指针,是建立空间数据和属性数据之间关系的一种非常有效的数据组织方法

优点:

结构特别灵活,满足所有布尔逻辑运算和数学运算规则形成的查询要求

能搜索、组合和比较不同类型的数据

增加和删除数据非常方便

缺陷:

数据库大时,查找满足特定关系的数据费时

对空间关系无法满足

问题2:

删除“学生”表性别为“男”的记录。

查询学生表(列姓名,总分),条件是总分大于85分的记录

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