- 相關(guān)推薦
什么是數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型
把面向?qū)ο蟮姆椒ê蛿?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)結(jié)合起來(lái)可以使數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)最大程度地與人們對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)相一致。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是為了滿足新的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用需要而產(chǎn)生的新一代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型實(shí)際上是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次。數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型用于信息世界的建模，是現(xiàn)實(shí)世界到信息世界的第一層抽象，是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的有力工具，也是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員和用戶之間進(jìn)行交流的語(yǔ)言。建立數(shù)據(jù)概念模型，就是從數(shù)據(jù)的觀點(diǎn)出發(fā)，觀察系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理、存儲(chǔ)、輸出等，經(jīng)過(guò)分析、總結(jié)之后建立起來(lái)的一個(gè)邏輯模型，它主要是用于描述系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的各種狀態(tài)。這個(gè)模型不關(guān)心具體的實(shí)現(xiàn)方式(例如如何存儲(chǔ))和細(xì)節(jié)，而是主要關(guān)心數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的各個(gè)處理階段的狀態(tài)。 實(shí)際上，數(shù)據(jù)流圖也是一種數(shù)據(jù)概念模型。
層次模型
圖形結(jié)構(gòu)
若用圖來(lái)表示，層次模型是一棵倒立的樹(shù)。在數(shù)據(jù)庫(kù)中，滿足以下條件的數(shù)據(jù)模型稱之為層次模型：① 有且僅有一個(gè)結(jié)點(diǎn)無(wú)父結(jié)點(diǎn)，這個(gè)結(jié)點(diǎn)稱之為根結(jié)點(diǎn); ② 其他結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)父結(jié)點(diǎn)。 根據(jù)層次模型的定義可以看到，這是一個(gè)典型的樹(shù)型結(jié)構(gòu)。結(jié)點(diǎn)層次從根開(kāi)始定義，根為第一層，根的子結(jié)點(diǎn)為第二層，根為其子結(jié)點(diǎn)的父結(jié)點(diǎn)，同一父結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)稱為兄弟結(jié)點(diǎn)，沒(méi)有子結(jié)點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)稱為葉結(jié)點(diǎn)。
層次模型的優(yōu)缺點(diǎn)
層次模型的主要優(yōu)點(diǎn)：
層次數(shù)據(jù)庫(kù)模型本身比較簡(jiǎn)單、 層次模型對(duì)具有一對(duì)多的層次關(guān)系的部門描述非常自然、直觀，容易理解、層次數(shù)據(jù)庫(kù)模型提供了良好的完整性支持。
層次模型的主要缺點(diǎn)：
在現(xiàn)實(shí)世界中有很多的非層次性的聯(lián)系，如多對(duì)多的聯(lián)系，一個(gè)結(jié)點(diǎn)具有多個(gè)父結(jié)點(diǎn)等，層次模型表示這類聯(lián)系的方法很笨拙、對(duì)于插入和刪除操作的限制比較多、查詢子結(jié)點(diǎn)必須經(jīng)過(guò)父結(jié)點(diǎn)、由于結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，層次命令趨于程序化。
面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)模型
面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)研究的另一個(gè)進(jìn)展是在現(xiàn)有關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中加入許多純面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)的功能。在商業(yè)應(yīng)用中對(duì)關(guān)系模型的面向?qū)ο髷U(kuò)展著重于性能優(yōu)化，處理各種環(huán)境的對(duì)象的物理表示的優(yōu)化和增加SQL模型以賦予面向?qū)ο筇卣鳌Ｈ鏥ersant、UNISQL、O2等， 它們均具有關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的基本功能，采用類似于SQL的語(yǔ)言，用戶很容易掌握。
其他應(yīng)用
還有許多應(yīng)用要求多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)。它們要求以集成方式和文本或圖形信息一起處理關(guān)系數(shù)據(jù)，這些應(yīng)用包括高級(jí)辦公室系統(tǒng)的其它文檔管理系統(tǒng)。
人工智能(AI)應(yīng)用的需要，如專家系統(tǒng)，也推動(dòng)了面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展。專家系統(tǒng)常需要處理各種(通常是復(fù)雜的)數(shù)據(jù)類型。與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)不同，面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)不因數(shù)據(jù)類型的增加而降低處理效率。
由于這些應(yīng)用需求，80年代已開(kāi)始出現(xiàn)一些面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)的商品和許多正在研究的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)。多數(shù)這樣的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)被用于基本設(shè)計(jì)的學(xué)科和工程應(yīng)用領(lǐng)域。
早期的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)
早期的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)由于一些特性限制了在一般商業(yè)領(lǐng)域里的應(yīng)用。首先同許多別的商業(yè)事務(wù)相比較，面向設(shè)計(jì)假定用戶只執(zhí)行有限的擴(kuò)充事務(wù);其次，商業(yè)用戶要求易于使用的查詢手段，如結(jié)構(gòu)查詢語(yǔ)言(SQL)所提供的手段。 而開(kāi)發(fā)商用于商業(yè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫(kù)定義和操作語(yǔ)言未獲成功，使得它們對(duì)規(guī)模較大的應(yīng)用完全無(wú)法適應(yīng)。
面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)的新產(chǎn)品都在試圖改變這些狀況，使得面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)從面向程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的擴(kuò)充著手使之成為基于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)。例如：ONTOS、ORION等，它們均是C++的擴(kuò)充，熟悉C++的人均能很方便地掌握并使用這類系統(tǒng)。
加入純面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)
在現(xiàn)有關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中加入純面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)是面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)研究的另一個(gè)進(jìn)展是在現(xiàn)有關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中加入許多純面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)的功能。在商業(yè)應(yīng)用中對(duì)關(guān)系模型的面向?qū)ο髷U(kuò)展著重于性能優(yōu)化，處理各種環(huán)境的對(duì)象的物理表示的優(yōu)化和增加SQL模型以賦予面向?qū)ο筇卣鳌Ｈ鏥ersant、UNISQL、O2等， 它們均具有關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的基本功能，采用類似于SQL的語(yǔ)言，用戶很容易掌握。
網(wǎng)狀模型
在現(xiàn)實(shí)世界中，事物之間的聯(lián)系更多的是非層次關(guān)系的，用層次模型表示非樹(shù)型結(jié)構(gòu)是很不直接的，網(wǎng)狀模型則可以克服這一弊病。網(wǎng)狀模型是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。在數(shù)據(jù)庫(kù)中，滿足以下兩個(gè)條件的數(shù)據(jù)模型稱為網(wǎng)狀模型。
① 允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無(wú)父結(jié)點(diǎn);
② 一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的父結(jié)點(diǎn)。 從以上定義看出，網(wǎng)狀模型構(gòu)成了比層次結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
關(guān)系模型
在關(guān)系模型中，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表。
在數(shù)據(jù)庫(kù)中，滿足下列條件的二維表稱為關(guān)系模型：
① 每一列中的分量是類型相同的數(shù)據(jù);
② 列的順序可以是任意的;
③ 行的順序可以是任意的;
④ 表中的分量是不可再分割的最小數(shù)據(jù)項(xiàng)，即表中不允許有子表;
⑤ 表中的任意兩行不能完全相同。
關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)采用關(guān)系模型作為數(shù)據(jù)的組織方式。 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)因其嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論、使用簡(jiǎn)單靈活、數(shù)據(jù)獨(dú)立性強(qiáng)等特點(diǎn)，而被公認(rèn)為最有前途的一種數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。它的發(fā)展十分迅速，目前已成為占據(jù)主導(dǎo)地位的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，作為商品推出的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)幾乎都是關(guān)系型的，例如，Oracle，Sybase，Informix，Visual FoxPro，mysql，sqlserver等。
關(guān)系模型范式
只有滿足一定條件的關(guān)系模式，才能避免操作異常。
關(guān)系模式要滿足的條件稱為規(guī)范化形式，簡(jiǎn)稱范式。
下面介紹四種不同程度的范式，由低級(jí)向高級(jí)：
1、第一范式(1NF)
在關(guān)系模式R的每一個(gè)具體關(guān)系r中，如果每個(gè)屬性值都是不可能再分的最小數(shù)據(jù)單元，則稱R是第一范式。記為R∈1NF。1NF是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)能夠保存數(shù)據(jù)并且正確訪問(wèn)數(shù)據(jù)的最基本條件。
2、第二范式(2NF)
如果關(guān)系模式R(U，F(xiàn))中的所有非主屬性都完全函數(shù)依賴于任意一個(gè)候選關(guān)鍵字，則稱關(guān)系R是屬于第二范式。記為R∈2NF。
3、第三范式(3NF)
如果關(guān)系模式R(U，F(xiàn))中所有非主屬性對(duì)任何侯選關(guān)鍵字都不存在傳遞依賴，則稱關(guān)系R是屬于第三范式。記為R∈3NF。
4、BCNF
如果關(guān)系模式R(U，F(xiàn))R屬于1NF，對(duì)任何非平凡依賴的函數(shù)依賴X→Y(Y!→X)X均包含碼。記為R∈BCNF。如果R是BCNF則一定是3NF;反之則不行。
一個(gè)低級(jí)范式的關(guān)系模式，可以通過(guò)分解方法轉(zhuǎn)換成若干個(gè)高一級(jí)范式的關(guān)系模式的集合，也可以說(shuō)任何一個(gè)高層的范式，總是能夠滿足低層的范式。
[什么是數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型]
【什么是數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型】相關(guān)文章：
數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)習(xí)日記08-13
數(shù)據(jù)庫(kù)讀書(shū)筆記09-29
數(shù)據(jù)庫(kù)管理專業(yè)簡(jiǎn)歷模板09-26
數(shù)據(jù)庫(kù)常見(jiàn)面試題08-30
數(shù)據(jù)庫(kù)工程師簡(jiǎn)歷模板08-12
數(shù)據(jù)庫(kù)管理英文簡(jiǎn)歷范文05-20