数据库模型

A层次模型的数据结构
满足以下两个条件的基本层次联系的集合为层次模型
1、有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根节点；
2、根以外的其他结点有且只有一个双亲结点。
层次数据库系统只能处理一对多的实体联系的原因：在层次模型中，每个结点表示一个记录类
型，记录类型之间的联系用结点之间的连线（有向边）表示，这种联系是父子之间的一对多的
联系。
以下是一个层次模型的示例，它像一棵倒立的树，结点的双亲是唯一的。同一双亲的子
女结点称为兄弟结点，没有子女结点的结点称为叶结点。
层次模型的特点：任何一个给定的记录值只能按其层次路径查看，没有一个子女记录值能够脱
离双亲记录值而独立存在。

2、层次模型的数据操纵与完整性约束
层次模型的数据操纵主要有
查询、插入、删除和更新，进行插入、删除、更新操作时要满足其完整性约束条件。
插入：如
果没有相应的双亲结点值不能插入它的子女结点值。
删除：如果删除双亲结点值，则相应的子
女结点值也将同时被删除。

3、层次模型的优缺点
1）优点：数据结构比较简单清晰，数据库的
查询效率高，提供了良好的完整性支持。
2）缺点：现实世界中很多联系是非层次性的，它不
适用于结点之间具有多对多联系；查询子女结点必须通过双亲结点；由于结构严密，层次命令
趋于程序化。
B网状模型的数据结构
满足一下两个条件的基本层次联系的集合为网状模型
1、允许一个以上的结点无双亲；
2、一个结点可以有多于一个的双亲。
备注：层次模型实际上是网状模型的一个特例。
网状模型的数据操纵与完整性约束
DBTG在末世数据定义语言中提供了DBTG数据库完整性的若干
概念和语句，主要有：
1）支持记录码的概念。唯一标识记录的数据项的集合称为码，例如学
生的学号，不允许有两个相同的学号。
2）保证一个联系中双亲记录和子女记录之间是一对多
的联系。
3）可以支持双亲记录和子女记录之间的某些约束条件。

3、网状模型的优缺点
1）优
点：能够更为直接地描述现实世界，如一个结点可以有多个双亲，结点直接可以有多种联系；
具有良好的性能，存取效率较高。
2）缺点：结构比较复杂，随应用环境的扩大，数据库的结
构就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握；网状模型的DDL、DML复杂，并且要嵌入某一种高
级语言（C、COBOL）中，用户不容易掌握和使用；由于记录之间的联系是通过存取路径实现的
，应用程序在访问数据时必须选择适当的存取路径，因此用户必须了解系统结构的细节，加重
了编写应用程序的负担。
C关系模型
关系模型是最重要的一种数据模型。

1、关系模型的数据结构
关系模型中的一些术语
：

1）关系：一个关系对应通常说的一张表；
2）元组：表中的一行即为一个元组；
3）属性：
表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名；
4）码：也称为码键，表中的
某个属性组，它可以唯一确定一个元组；
5）域：一组具有相同数据类型的值的集合。属性的
取值范围来自某个域；
6）分量：元组中的一个属性值。
7）关系模式：对关系的描述，一搬表
示为：关系名（属性1，属性2，…，属性n）

关系模型要求关系必须规范化的，关系必须满足
一定的规范条件，这些规范条件中最基本的一条就是，关系的每一个分量必须是一个不可分的
数据项，也就是说，不允许表中还有表。

2、关系模型的数据操纵与完整性约束
关系模型的数
据操纵主要包括查询、插入、删除和更新数据，它的数据操纵是集合操作，操作对象和操作结
果都是关系。
这些操作必须满足关系的完整性约束条件：实体完整性、参照完整性和用户定义
的完整性。

3、关系模型的优缺点
1）优点：建立在严格的数学概念的基础上；概念单一，无论
实体还是实体之间的联系都是用关系来表示。对数据的检索和更新结构也是关系（也就是我们
常说的表）；它的存取路径对用户透明，从而具有更高的独立性、更好的安全保密性，简化了
程序员的工作个数据库开发建立的工作。
2）缺点：存取路径的隐蔽导致查询效率不如格式化
数据模型。