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1.2 数 据 模 型

 

1.2 

数据库技术是现代社会中数据管理最为重要的工具之一,几乎所有的数据管理都会涉及到数据库技术的应用。无论是企事业单位还是政府机关的工作人员,掌握利用数据库管理数据的技术都会大大提高其工作效率。而数据模型则是数据库的框架,本节将介绍数据模型的基本概念和数据库的类型。

1.2.1  数据模型基本概念

现实世界是存在于人们头脑之外的客观世界,现实世界中的事物分成对象和性质两类。现实世界在人脑之中的反映称作观念世界,在观念世界中,客观事物称之为实体,如人、物体、表格等都是实体。而实体的某一特征称为属性,人的姓名、性别、年龄等都是属性。属性是客观事物性质的抽象描述。观念世界是数据库设计人员在认识现实世界进行的一种抽象,但这种抽象不能直接被计算机所接受,它必须转换成计算机能接受的数据世界。随着现实世界抽象成观念世界再转换成数据世界,现实世界中的实体模型就会被转换成数据世界中的数据模型。数据模型就是对客观事物及其联系的数据描述,是各个数据对象及其相关联系的集合。

1.2.2  数据库类型

设计数据模型的重要任务之一是指出数据间的联系。根据所存储数据组织方式的不同,数据库可以被分为不同的类型。目前比较流行的有层次数据库、网状数据库和关系数据库3种。它们之间最根本的区别在于数据之间联系的表示方式不同。层次数据库以“树形结构”来表示数据之间的联系,网状数据库以“网状结构”来表示数据之间的联系,而关系数据库以“二维表格”(或称关系)的形式来表示数据之间的联系。下面对这3种类型的数据库进行简单地说明。

1.层次数据库

最早出现的数据库系统就是层次数据库。层次数据库的数据结构就好像一棵不断向一个方向分叉的树。数据根据其记录类型的不同,保存在这棵树的各个节点上。节点之间的有向边表示数据记录之间的联系。树中只有一个节点而没有父节点,则这个节点称为根节点,其余每个节点都有且只一个父节点。所以,上一层节点与下一层节点之间的联系是“一对多”的关系。

层次数据库的优点是结构清晰,数据记录之间的联系简单,适合用来记录现实世界中层次分明的事物及事物之间的联系。层次数据库的缺点是不能表现两个以上事物之间的复杂联系以及事物之间的“多对多”联系。

2.网状数据库

事物之间的联系通常不是层次分明的,且不总是一对多的联系,而是相互交错,错综复杂。基于这种考虑,出现了网状数据库。在网状的数据结构中,每个数据记录都可以和多个数据记录发生联系,就好像一张“网”一样,其中任何一个节点都可以有一个或多个父节点,也可以没有父节点。网状数据库可以用来表示多个事物之间比层次关系更为复杂的关系。

网状数据库的缺点是数据结构过于复杂,在检索数据时必须要考虑存取路径的问题;数据更新缺乏灵活性;由于各个数据记录之间的复杂关系,使得数据库的扩充十分麻烦。

3.关系数据库

关系数据库是目前数据管理中使用最广泛的一种数据库。它出现的较晚,最先由美国IBM公司的E.F.Codd1970年提出。关系数据库使用二维表格结构来表示事物之间的联系,每个二维表又可称为关系。

由于有着严格的数学基础,关系数据库经过几十年的发展,已经成为一种非常成熟,使用非常方便的数据库。现在几乎所有的数据库管理系统都支持关系数据模型。美国微软公司的Access系列软件就是一种得到广泛应用的关系数据库管理系统。常用的关系数据库还有IBM公司的DB2MySQL公司的MySQL等。