数据库-数据模型

数据模型

(一) 数据模型的组成要素

1. 数据结构

   • 描述系统静态特征的方式。

2. 数据操作

   • 包括查询、更新等操作，涵盖操作的含义。

3. 完整性约束

(二) 概念模型

1. 代表：ER模型

2. 基本概念

   • 实体：客观存在且可相互区别的事物。
   • 属性：实体具有的特性。
   • 码：唯一标识实体的属性集。
   • 域：属性的取值范围。
   • 实体集：属性完全相同的同型实体集合。
   • 联系：不同实体集之间的联系，可归结为一对一、一对多、多对多。

(三) E-R图

(四) 传统的数据模型

1. 非关系模型

   • 层次模型（Hierarchical Model）
   • 网状模型 (Network Model)

2. 关系模型

   • 不足：
     • 以记录为基础，难以应对特定应用。
     • 不能自然表示实体间联系。
     • 语义较贫乏。
     • 数据类型较少。

(五) 层次模型

1. 代表：IBM于1968年推出的大型商用数据库管理系统IMS
2. 数据结构
   • 树形结构，1：1和1：m联系。
3. 特点
   • 适合表示一对一和一对多联系，但不直接表示多对多。
   • 使用链接指针存储数据，操作复杂。

(六) 网状模型

1. 代表：DBTG系统
2. 数据结构
   • 网状结构，允许多于一个双亲，多种联系。
3. 特点
   • 直接表示多对多联系，但结点关系较复杂。

(七) 关系模型

1. 关系可用二维表格表示。
2. 具有严格的数学理论基础，数据独立性高。
3. 术语：关系、元组、属性、主码、域、分量、关系模式。
4. 实体及实体间联系的表示方法。

(八) 其他数据模型及产品

1. 键-值对模型：Redis数据库
2. 文档模型：MongoDB
3. 列存储数据库：Cassandra
4. 图形数据库：Neo4J, InfoGrid, Infinite Graph
5. NoSQL不足：简单查询，功能相对贫乏。

(九) 数据库系统结构

• 由外模式、模式、内模式以及外模式/模式映像、模式/内模式映像组成。