（機械設(shè)計及理論專業(yè)論文）面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型及其在工程數(shù)據(jù)庫開發(fā)中的應(yīng)用研究.pdf

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 a b s t r a c t w i t h t h e d e v e l o p m e n t o f c o m p u t e r a i d e d d e s i g n ( a c d ) ， i t i s i n c r e a s i n g l y u r g e n t t o s t u d y t h e c o m p u t e r m a n a g e m e n t o f e n g i n e e r d a t a . n e w d a t a m o d e l s h a v e b e e n t h e f o c u s o f m a n y r e s e a r c h e r s t o o v e r c o m e t h e t r a d i t i o n a l d a t a m o d e l s d e f i c i e n c y o f n o t m e e t i n g t h e d e s c r i b i n g a n d m a n a g e m e n t o f e n g i n e e r d a t a . s e v e r a l k i n d s o f d a t a m o d e l h a v e b e e n p r o p o s e d a n d s o m e e d b m s e x p e r i m e n t a l s y s t e m s h a v e b e e n e s t a b l i s h e d . a m o n g t h o s e m o d e l s , t h e o b j e c t - o r i e n t e d d a t a m o d e l h a s s o m e o u t s t a n d i n g a d v a n t a g e s , w h i c h w i l l b e t h e m a i n s t r e a m f o r e s t a b l i s h i n g a n e n g i n e e r d a t a b a s e i n t h e f u t u r e . i n t h i s t h e s i s , t h e o b j e c t - o r i e n t e d d a t a m o d e l a n d t h e r e a l i z a t i o n t e c h n o l o g y o f e n g i n e e r d a t a b a s e m a n a g e m e n t s y s t e m a r e d e e p l y s t u d i e d . t h e e n g i n e e r d a t a a r e a n a l y z e d a c c o r d i n g t o t h e m a n a g e r e q u i r e m e n t o f m e c h a n i c a l c a d e n g i n e e r d a t a . t h e e n g i n e e r d a t a a r e c l a s s i f i e d f o u r : m a n a g e m e n t d a t a , g r a p h d a t a , d e s i g n d a t a a n d s o f t p a c k a g e d a t a . d e f i n i t i o n o f e a c h c l a s s i s g i v e n a s w e l l a s t h e f e a t u r e s a n d t h e d i f f e r e n c e s f r o m c o m m e r c i a l d a t a . t h e c o n c e p t o f p a r t f e a t u r e i s d i s c u s s e d . t h e p a r t i n f o r m a t i o n m o d e l i s b u i l t b a s e d o n t h e p a r t f e a t u r e s . d i f f e r e n t k i n d s o f p a r t h a v e d i f f e r e n t i n f o r m a t i o n m o d e l s . s i m i l a r m e t h o d s a r e u s e d t o b u i l t t h e i n f o r m a t i o n m o d e l o f a s s e m b l e b o d y f r o m i t s c h a r a c t e r . t h e s e i n f o r m a t i o n m o d e l s a r e a p p l i e d t o d e s c r i b e d e t a i l l y t h e d i f f e r e n t i n s t a n c e s . 工 n o r d e r t o f u l l y d e s c r i b e e n g i n e e r d a t a , t h e o b j e c t - o r i e n t e d t e c h n o l o g y a r e c o m b i n e d w i t h t h e d a t a b a s e t e c h n o l o g y . t h e d e f i n i t i o n o f o o d m a n d r e l a t i v e c o n c e p t s a r e i l l u m i n a t e d s u c h a s c l a s s , o b j e c t , h e r i t a g e , a t t r i b u t i o n , o p e r a t i o n a n d i d e n t i f i c a t i o n . t h r e e b a s i c m e t h o d s t o c o n s t r u c t o b j e c t a r e d i s c u s s e d : s e t s , r e l a t i o n a n d s e q u e n c e . a n d t h e i n t e g r a t e d a p p l i c a t i o n o f a b o v e t h r e e m e t h o d s i s a l s o i n t r o d u c e d t o 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 c o n s t r u c t v a r i o u s c o m p l i c a t e d o b j e c t s . o n e o b j e c t h a s b o t h i n t e r n a l o p e r a t i o n s a n d e x t e r n a l o p e r a t i o n s , w h i c h c a n r e a l i z e t h e m a n a g e m e n t a n d m a i n t e n a n c e o f c o r r e s p o n d i n g o b j e c t . t o t e l l t h e s e b a s i c c o n c e p t s c l e a r l y a n d s h a r p l y , t h e a x i s , g e a r a n d o t h e r i n s t a n c e o b j e c t s a r e e x e m p l i f i e d . i n o r d e r t o e f f i c i e n t l y m a n a g e e n g i n e e r d a t a , t h e s y s t e m c o n s t r u c t i o n o f e n g i n e e r d a t a b a s e m a n a g e s y s t e m i s d e s i g n e d b a s e d o n o o d m , a n d c o n c e r n i n g c r i t i c a l t e c h n o l o g y a r e d e e p l y s t u d i e d . g u i d e d b y p r e c e d i n g r e s e a r c h e s , t h e u s e r i n t e r f a c e , t h e m e t h o d o f e s t a b l i s h i n g a n d m a i n t e n a n c e o f s y s t e m b a s e , t h e m e t h o d o f m a n a g e m e n t o f s u b s y s t e m b a s e , t h e m o d e l d e s c r i p t i o n o f a c t i v e b a s e d a t a a n d t h e m a n a g e m e n t o f r e l a t i v e e n g i n e e r d a t a a r e a l l r e a l i z e d b y v c 6 . 0 , a m o n g w h i c h e m p h a s e s a r e t h e o d b c t r a n s f e r s y s t e m a n d t h e s y s t e m e s t a b l i s h i n g o f a x i s p a r t s i n a c t i v e b a s e . a n e x p e r i m e n t a l e d b m s i s s e t u p , w h i c h i s u s e d t o d e s c r i b e a n d m a n a g e t h e e n g i n e e r d a t a o f a x i s p a r t s d u r i n g d e s i g n . f r o m t h a t , t h e e f f e c t i v e n e s s o f o o d m , t h e f e a s i b i l i t y o f s y s t e m c o n s t r u c t i o n o f e d b m s a n d t h e f e a s i b i l i t y o f i t s r e a l i z a t i o n t e c h n o l o g y a r e p r o v e d . k e y w o r d s e n g i n e e r d a t a ; i n f o r m a t i o n m o d e l ; o b j e c t - o r i e n t e d d a t a m o d e l : e n g i n e e r d a t a b a s e m a n a g e m e n t s y s t e m 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第 1頁 第 1 章緒論 本章首先介紹數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本概念以及傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型和它的局限性，然后 介 紹 面 向 對 象 數(shù) 據(jù) 模 型 以 及 工 程 數(shù) 據(jù) 庫 技 術(shù) 研 究 的 現(xiàn) 狀， 并 分 析 硝 定 論 文 的 題目 和研究內(nèi)容。 1 . 1 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ) 1 . 1 . 1 數(shù)據(jù)管理技術(shù)的 發(fā)展 在人們的日 常生活和工作中，常常接觸到大量的 數(shù)據(jù)。為了充分地利用這些 數(shù)據(jù)， 必須進行有效地組織、 編目 、定位、 存儲、檢索和維護，這是數(shù)據(jù)管理的 核心任務(wù)。數(shù)據(jù)管理技術(shù)經(jīng)歷了一個由 簡單到復(fù)雜的不斷完善的發(fā)展過程，大致 可分為三個階段。 1 .人工管理 在5 0 年代中 期以 前， 用戶 進行數(shù)據(jù)處理時， 不僅要編制自 己 的課題程序， 而 且還必須考慮數(shù)據(jù)的邏輯定義和組織以 及數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)的物理存貯方式。數(shù)據(jù) 的引用完全按物理地址由編碼者設(shè)定。數(shù) 據(jù)管理基本是手工的、分散的，嚴重地影 數(shù) 據(jù) 組 2 卜州 應(yīng) 用 程 序 2 響了計算機的使用效率。這個階段的數(shù)據(jù) 與程序的關(guān)系如圖1 一 1 所示:數(shù)據(jù)和程 序是一一對應(yīng)的，程序之間不能共享數(shù) 據(jù)，數(shù)據(jù)存在大量的冗余，不利于對大 量數(shù)據(jù)的管理。 2 .文件管理 圖1 - 1人工管理階段的數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序的關(guān)系 從5 0 年代后期到6 0 年代中期，人們把數(shù)據(jù)組織成文件的形式進行管理。文 件管理是將數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則組織起來，成為一個有序的數(shù)據(jù)組合體，且賦予 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第 2頁 它一個名字，稱為文件名或文件標識。這種情況下用戶可不必考慮文件組織的物 理細節(jié)，而由文件系統(tǒng)充當應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)文件之間的接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與應(yīng)用程 序的分離， 具有一定的獨立性， 較人工管理先進得多。 其相互關(guān)系如圖1 一 2 所示。 雖然文件管理比人工管理具有較大的先進性，但是仍存在較多的 缺點: ( 1 ) 文件基本上 還是對應(yīng)于一個或 多個應(yīng)用程序，數(shù)據(jù) 還是面向應(yīng)用，缺少 通用性。 ( 2 ) 從邏輯上講， 與人工管理沒有多大變化。 3 ) 數(shù)據(jù)冗余度大，存 儲空間浪費嚴重。 ( 4 ) 文件不易擴充。 3 .數(shù)據(jù)庫管理 圖1 - 2 文件管理數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序的關(guān)系 從6 0 年代后期開始， 磁盤技術(shù)日 趨成熟， 并廣泛地作為主要外存應(yīng)用，為數(shù) 據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展莫定了物質(zhì)基礎(chǔ)。由于計算機大量應(yīng)用于管理和計算，從而處 理的數(shù)據(jù)量急劇增加，規(guī)模龐大， 對數(shù)據(jù)進行集中管理并充分提供數(shù)據(jù)共享的 要 求日益迫切。在 這樣的背景下， 產(chǎn)生了新的數(shù)據(jù) 管理技術(shù)數(shù) 據(jù)庫技術(shù)。數(shù)據(jù) 庫技術(shù)是用數(shù)據(jù) 庫管理軟件作為 用戶程序與數(shù)據(jù) 的接口。數(shù)據(jù)庫 管理軟件能完成圖1 - 3 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)示憊圖 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第 3頁 絕大部分數(shù)據(jù)的管理、維護和操作，保證數(shù)據(jù)的有效性、完整性和一致性。程序 與數(shù)據(jù)的關(guān)系如圖1 - 3 所示，其優(yōu)點: ( 1 ) 解決了多用戶共享，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理。 ( 2 ) 較高的數(shù)據(jù)獨立性，可以各自 獨立設(shè)計和維護。 ( 3 ) 便于為各種數(shù)據(jù)提供安全保護措施，避免數(shù)據(jù)被破壞。 ( 4 ) 減少了數(shù)據(jù)冗余度，充分利用了物理存儲空間。 l . 1 . 2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本概念 要掌握數(shù)據(jù)庫技術(shù)，必須理解數(shù)據(jù)庫技術(shù)的一些基本概念。 1 . 數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)管理 數(shù)據(jù)是描述現(xiàn)實世界中各種具體事物或抽象概念的可存儲并具有明確意義的 代碼組合。數(shù)據(jù)處理是對數(shù)據(jù)施加各種有效操作以改變其狀態(tài)的行為。數(shù)據(jù)管理 是通過對數(shù)據(jù)施加操作使數(shù)據(jù)保持有序或方便使用的 狀態(tài)。從這些概念可看出 數(shù) 據(jù)是基礎(chǔ)，是數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)管理的對象，數(shù)據(jù)管理包含數(shù)據(jù)處理。 2 .數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫 ( d a t a b a s e - d b ) 是為 滿足某一組織中多 個用戶的多種應(yīng)用需要， 在計算機系統(tǒng)中由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)按照一定的數(shù)據(jù)模型建立、運用、管理和維護 的 相互聯(lián)系的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)集合指關(guān)于企事業(yè)運行的所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的 集成。數(shù) 據(jù)庫管理系統(tǒng) ( d a t a b a s e m a n a g e m e n t s y s t e m -d b m s )是一組專門處理訪問數(shù) 據(jù)庫的程序，它能夠?qū)?shù)據(jù)庫進行有效的管理，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心。 它的功能 包括存 儲管理、 安全性管理以 及完整性管理。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)( d a t a b a s e s y s t e m d r s ) 是組織、 存取和維護數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的 人機管理系統(tǒng)， 是由 計算機硬件、 軟件、 數(shù)據(jù)庫和有關(guān)人員組成的有機整體。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的人員包括數(shù)據(jù)庫管理員、系 統(tǒng)分析員、應(yīng)用程序員以及用戶，軟件包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā) 工具及應(yīng)用程序。 3 .數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型是描述數(shù)據(jù)的一組概念和定義。一般來講，數(shù)據(jù)描述包括兩方面， 即對數(shù)據(jù)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性的描述。數(shù)據(jù)靜態(tài)特性指數(shù)據(jù)的基本結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù) 間的聯(lián)系以 及數(shù)據(jù)間的約束，而數(shù)據(jù)的動態(tài)特性指定義在數(shù)據(jù)上的一組操作，完 成數(shù)據(jù)的使用和維護。數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，針對不 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第 4頁 同的使用對象和應(yīng)用層次，可采用三級數(shù)據(jù)模型。 ( 1 ) 概念數(shù)據(jù)模型 概念數(shù)據(jù)模型是針對用戶、方便用戶與數(shù)據(jù)庫之間進行通信的最外層數(shù)據(jù)模 型。一般非計算機專業(yè)用戶很難理解面向計算機的邏輯和物理數(shù)據(jù)模型，采用概 念數(shù)據(jù)模型使數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員在設(shè)計的開始階段就能集中精力描述用戶所要求的 現(xiàn)實世界，以更好地滿足用戶需要。 ( 2 ) 邏輯數(shù)據(jù)模型 邏輯數(shù)據(jù)模型是用戶從數(shù)據(jù)庫中所看到數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型，如層次、網(wǎng)狀和關(guān) 系數(shù)據(jù)模型。它與 d b m s有關(guān)，d b m s常以所采用的邏輯數(shù)據(jù)模型進行分類。在概 念數(shù)據(jù)模型中描述的 數(shù)據(jù)必須轉(zhuǎn)化為邏輯數(shù)據(jù)模型描述的數(shù)據(jù)， 才能在bm中實 現(xiàn)，邏輯數(shù)據(jù)模型既要面向 用戶又要面向?qū)崿F(xiàn). ( 3 ) 物理數(shù)據(jù)模型 物理數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)存貯結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)最終必須存儲在 物理存貯介質(zhì)上。每種邏輯數(shù)據(jù)模型實現(xiàn)時，必須有對應(yīng)的物理數(shù)據(jù)模型。物理 數(shù)據(jù)模型不但與d b m s 有關(guān)，而且還與操作系統(tǒng)和硬件有關(guān)。 4 .數(shù)據(jù)模式 數(shù)據(jù)模式是按照給定的數(shù)據(jù)模型對具體的數(shù)據(jù)進行描述的結(jié)果，是數(shù)據(jù)模型 在某一特定條件下的實例。 在d b m s 中， 常常采用三級數(shù)據(jù)模式。 ( 1 ) 概念模式 概念模式是用邏輯數(shù)據(jù)模型對一個單位所用到的數(shù)據(jù)進行描述。概念模式設(shè) 計是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本任務(wù)。 概念模式又稱為邏輯模式， 它是數(shù)據(jù)庫的全局模式， 負責(zé)外模式與內(nèi)模式之間的映射轉(zhuǎn)換。 ( 2 ) 外模式 外模式是用邏輯數(shù)據(jù)模型對用戶所用到的那部分數(shù)據(jù)的描述。由于每一個用 戶感興趣的數(shù)據(jù)不一樣，因此每一個用戶的外模式不一定相同。外模式是由 概念 模式推導(dǎo)而來，主要針對特定用戶設(shè)計。 ( 3 ) 內(nèi)模式 內(nèi)模式是用物理數(shù)據(jù)模型對數(shù)據(jù)的描述。概念模式與內(nèi) 模式之間可以互相映 射， 這個映射由d b m s 完成。內(nèi) 模式對用戶而言是透明的。 它主要是用于數(shù)據(jù)庫的 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第 5頁 設(shè)計，其好壞直接影響數(shù)據(jù)庫的性能。 1 . 1 . 3 數(shù)據(jù)庫語言 每個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都為用戶提供了 一種數(shù)據(jù)庫語言， 用戶可以 使用這個語言定 義和操縱數(shù)據(jù)庫。 數(shù)據(jù)庫語言一般由 兩部分組成: 數(shù)據(jù)定義語言和數(shù)據(jù)操縱語言。 一般情況下，這兩種語言以合并在一起的形式出現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫語言與數(shù)據(jù)模型緊密 相關(guān)，具有不同數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有不同的數(shù)據(jù)庫語言。 1 .數(shù)據(jù)定義語言 數(shù)據(jù)定義語言 ( d a t a d e f i n e l a n g u a g e - d d l ) 是用來定義數(shù)據(jù)庫模式、 數(shù) 據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)以 及存取方法的數(shù)據(jù)庫語言。數(shù)據(jù)庫定義語言對應(yīng)的處理程序分為 兩部分。一部分稱為數(shù)據(jù)庫模式定義處理程序，它負責(zé)接收用d d l 表示的數(shù)據(jù)庫 模式定義并把它轉(zhuǎn)換為內(nèi) 部表示形式存儲到稱為數(shù)據(jù)字典的特殊文件中，同時負 責(zé)數(shù)據(jù)模式的刪除和修改。另一部分稱為存儲結(jié)構(gòu)及存取方法定義處理程序，它 接收用d d l 表示的數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)和存取方法的定義，在存儲設(shè)備上創(chuàng)建相關(guān)的 數(shù)據(jù)庫文件，建立物理數(shù)據(jù)庫。 2 .數(shù)據(jù)操縱語言 數(shù)據(jù)操縱語言 ( d a t a m a n i p u l a t e l a n g u a g e 一 一 - d m l ) 是用來表示用戶對數(shù)據(jù) 庫的操縱請求的數(shù)據(jù)庫語言。一般要求d m l 能夠完成如下幾種操作: ( 1 )查詢數(shù)據(jù)庫中的信息。 ( 2 )向數(shù)據(jù)庫中插入新的信息。 ( 3 )從數(shù)據(jù)庫中刪除信息。 ( 4 ) 修改數(shù)據(jù)庫中的信息。 數(shù)據(jù)操縱語言根據(jù)它的表現(xiàn)形式可分為過程性語言和非過程性語言。過程性 語言既要求用戶說明取什么數(shù)據(jù)，又要求說明怎樣搜索這些數(shù)據(jù)。非過程性語言 則只要求用戶說明取什么數(shù)據(jù)即可，同 時比過程性語言易于學(xué)習(xí)和掌握，但是非 過程性語言產(chǎn)生的處理程序的代碼比過程性語言的代碼多。 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第 6頁 1 . 2 1 . 2 . 1 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型及其局限性 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的類型 從數(shù)據(jù)庫技術(shù)誕生之日 起，對數(shù)據(jù)模型的研究就從未間斷過。根據(jù)不同的應(yīng) 用目的提出了多種數(shù)據(jù)模型，一般把層次、網(wǎng)狀以及關(guān)系數(shù)據(jù)模型稱為傳統(tǒng)數(shù)據(jù) 模型。 1 .層次數(shù)據(jù)模型 1 9 6 9 年i b m 公司提出 層次數(shù)據(jù)模型，并研制了 基于層次數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫管 理系統(tǒng) i m s ( i n f o r m a t i o n m a n a g e m e n t s y s t e m ) 。 層次 數(shù)據(jù) 模型 是 基于記錄 和 字 段描述現(xiàn)實世界中的層次關(guān)系的一種模型。 2 .網(wǎng) 狀數(shù)據(jù)模型 在6 0 年代末7 0 年代初， 美國數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)語言協(xié)會下屬的數(shù)據(jù)庫任務(wù)組( d a t a b a s e t a s k g r o u p 一 一 一 d b t g ) 對網(wǎng) 狀數(shù)據(jù)庫方法進行了系統(tǒng)研究， 提出了若干d b t g 報告。這些報告確定并建立了網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的許多概念、方法和技術(shù)。網(wǎng)狀數(shù) 據(jù)模型是以記錄、系、數(shù)據(jù)項等基本概念描述數(shù)據(jù)。 3 .關(guān)系數(shù)據(jù)模型 1 9 7 0 年i b m 公司s a n j o s e 研究實 驗室的研究員e . f . c o d d 發(fā)表題為 “ 大型共 享數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的關(guān)系模型”的論文，提出關(guān)系數(shù)據(jù)模型。開創(chuàng)了關(guān)系數(shù)據(jù)庫方法 和關(guān)系 數(shù)據(jù)庫理論， 為關(guān)系 數(shù)據(jù)庫技術(shù)奠定了 理論基礎(chǔ)。 在7 0 年代開發(fā)了s y s t e m r , i n g r e s 等關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)， 直到現(xiàn)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)仍被大量使用。 1 . 2 . 2 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的基本概念 關(guān)系數(shù)據(jù)模型是以 集合論中的關(guān)系概念為基礎(chǔ)發(fā)展起來的數(shù)據(jù)模型，具有如 下一些基本概念。 ( 1 ) 關(guān)系與元組 關(guān)系是指描述某一實體集合的 屬性集與各個個體值的二維表。 其笛卡爾定義 為:設(shè)d d e ,，d 為任意一組集合， 定義d d ， d , 的笛卡兒積為: d , x d , xx d . f ( d d , ,。d ，d j / d , e d , , i = 1 , 2 , - - - n 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第 ，頁 其中每一個元素 ( d d , ，一，d )叫一個元組，元組是關(guān)系所表示實體集中 的個體。元組中的每一個d ， 叫元組的一個分量，d 。 叫d 。 的值域。 ( 2 ) 屬性和域 屬性指描述某一事物的性質(zhì)，域指屬性的取值范圍。在關(guān)系的定義中指出關(guān) 系的屬性，而模式定義中定義相應(yīng)的域。屬性名和域名可以相同，也可以不同。 ( 3 ) 關(guān)鍵字 關(guān)鍵字是用以標識實體的屬性。一個實體至少有一個關(guān)鍵字，其中能唯一標 識該實體的屬性稱為主關(guān)鍵字，其余的關(guān)鍵字稱為候選關(guān)鍵字。作為主關(guān)鍵字的 屬性不能是空值。 ( 4 ) 關(guān)系約束 關(guān)系約束指關(guān)系數(shù)據(jù)庫中為了保證數(shù)據(jù)的完整性和有效性而給數(shù)據(jù)附加的各 種約束條件。常用的有語義約束、域的完整性約束、實體完整性約束、引用完整 性約束、一般完整性約束。 2 關(guān)系運算 關(guān)系運算是實現(xiàn)關(guān)系模型中數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的運算，是實現(xiàn)數(shù)據(jù)操作語言的基 礎(chǔ)。關(guān)系運算可分為兩類:一類是傳統(tǒng)的集合運算，如并、差、交運算及笛卡兒 積，另一類是針對關(guān)系專門設(shè)計的運算， 如投影、選擇、聯(lián)接及除法運算。 現(xiàn)分 述如下: ( 1 ) 并運算。設(shè)關(guān)系r , s 是同類關(guān)系，則二者的并運算為: r u s = i t t e r vt e s i 其中，u 為并運算符，t 為元組變量。并運算得到的關(guān)系是r 與s 元組的并集。 ( 2 ) 差運算。設(shè)關(guān)系r , s 是同類關(guān)系，定義二者的差運算為: r - s = t i t e r a t e $ 式中，一 為差運算符。即是從r 中減去與s 相同的那些元組，其結(jié)果仍是集合。 ( 3 ) 交運算。設(shè)r 和s 是同 類關(guān)系，其交運算為: r n s = 川t (=- r a t e s ) 式中，n 是交運算符，其結(jié)果仍為關(guān)系集合。 ( 4 ) 笛卡爾積。設(shè)r , s 為關(guān)系集，則二者的笛卡爾積: r x s = i i t er , g es i 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第8頁 式中，x為笛卡爾積運算符，其笛卡爾積仍為元組的集合。 ( 5 ) 投影 運 算。 設(shè)r 是k 元 關(guān) 系， 其 元 組 變 量tk = ， 那 么 關(guān) 系 r 在其屬性a , , a ,2 , ， a i. ( j , + j 2 ,， j 。 為1 到k 之間互不相同的整數(shù)) 上的投影 定義為: i i a , a - - , a ,. ( r ) = i t t = 八 e r ) 式中，r i 是投影運算符，其含義是從關(guān)系r 中 按a n , a j 2 , . . . , a ， 的次 序取出m 列， 刪除結(jié)果中的重復(fù)元組，構(gòu)成一個以a u , a j 2 , , , , a ， 為列次序的。 元關(guān)系。 ( 8 ) 選擇運算。 設(shè)f 是一個命題公式， 其運算對象是常量或元組分量， 運算符 是算術(shù)比較運算符、 邏輯運算符。 則是關(guān)系r ( k 元關(guān)系) 上的f 選擇運算定義為: o f ( r ) = t t = a t e r af = t r u e 式中，。 為選擇運算符，。 f ( r ) 表示從關(guān)系r中 挑選滿足 f 為真的元組，新關(guān)系 是原關(guān)系的子集且與原關(guān)系同類。 ( 7 ) 聯(lián)接運算。 設(shè)r 是k : 元關(guān)系， s 是k 2 元關(guān)系，。 為算術(shù)比 較符。 則關(guān)系r , s 關(guān)于r 的第i 列和s 的第j 列的e 聯(lián)接運算定義為: r - s = i t i t = a t e r a t 2 e s a t , 9 t k2 j ) 其中， co是聯(lián)接運算符， 結(jié)果仍為關(guān)系集合。 聯(lián)接運算實際是有選擇的笛卡爾積， 選擇條件是e 。另外，還有自 然聯(lián)接和自 然半聯(lián)接運算。 ( s ) 除法運算。 設(shè)r 是k 。 元關(guān)系， s 是k ， 元關(guān)系，且k , k s :i 6 - d) ， 以 及s 的 k : 個屬性名與 r 的最后k , 個屬性名相同， 則r 除以s 定義為: r = s = t i t = t , t , ， t k ,- a 式中，于為除法運算符，除法是笛卡爾積的逆運算，其結(jié)果仍是關(guān)系集合。 1 . 2 . 3 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的局限 性 雖然傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型在某些領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，但是它具有較大的局限性， 不能應(yīng)用到一些新的領(lǐng)域中，主要表現(xiàn)在如下幾個方面。 1 .以 記錄為基礎(chǔ)的描述形式不能 很好的 面向 應(yīng)用程序。 現(xiàn)在的 程序設(shè)計大都 采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法，以 對象為單位組織應(yīng)用程序，因此以記錄為基礎(chǔ) 的數(shù)據(jù)描述形式必須轉(zhuǎn)換成對象才能被應(yīng)用程序使用。 2 . 不能以自 然的形式表示實體間的聯(lián)系， 并且層次和網(wǎng)狀描述靠物理手段實 現(xiàn)，破壞了物理獨立性?，F(xiàn)實中的實體都被抽象為記錄的形式進行描述，人們要 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第 ，頁 把記錄經(jīng)過轉(zhuǎn)換才能恢復(fù)實體的自 然形式。對層次和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)是通過關(guān)鍵字與物 理存儲地址建立映射聯(lián)系進行描述，使記錄的存儲地址改變非常困難。 3 .語義貧乏， 各個屬性間的關(guān)系與作用不明確， 實際語義靠用戶掌握， 給用 戶增加了負擔。在關(guān)系數(shù)據(jù)模型中記錄各個字段的意義由 用戶定義，甚至記錄以 及表之間的關(guān)系也需如此，給用戶的使用帶來了困難。 4 . 數(shù)據(jù)類型太少， 難以 滿足需要。 在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型中， 數(shù)據(jù)類型不能進行擴 充，因此不管定義多少類型，它總是有限的。對于各種新的需求，它總不能完全 滿足需要。 5 . 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型強調(diào)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化， 具有單調(diào)性， 無法表示現(xiàn)實世界中復(fù)雜 對象。 1 . 3 面向 對象數(shù)據(jù)模型的產(chǎn)生及研究現(xiàn)狀 正如上一節(jié)所述因為傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型具有一定的局限性，在七十年代后期。人 們開始應(yīng)用新技術(shù)探索新的數(shù)據(jù)模型，陸續(xù)出現(xiàn)了多種新的數(shù)據(jù)模型 ( 通稱為后 關(guān)系數(shù)據(jù)模型) ， 其中公認應(yīng)用前景廣泛的是基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模 型。本節(jié)綜述其相關(guān)概念及該數(shù)據(jù)模型的發(fā)展現(xiàn)狀。 1 . 3 . 1 面向 對象技術(shù)基本概念 開 始于6 0 年代中期的面向 對象技術(shù)既是一種新的程序設(shè)計方法學(xué)， 也是一種 認知方法學(xué)， 在9 0 年代得到突飛猛進的發(fā)展。 面向?qū)ο蟛粌H是軟件開發(fā)技術(shù)和策 略，而且是關(guān)于如何看待軟件系統(tǒng)與現(xiàn)實世界的關(guān)系，以怎樣的觀點來研究問 題 并進行求解，以及如何進行系統(tǒng)構(gòu)造的方法學(xué)。 1 .對 象( o b j e c t ) 對象也稱客體，可泛指任何事物，包括實體和抽象概念。對象是現(xiàn)實世界的 基本單元。每個對象都有自己的屬性，包括靜態(tài)和動態(tài)兩個部分。 2 . 類( c l a s s ) 類指的是具有某些共性的對象的抽象模型。 它描述了同類對象的特征和行為， 是對象的數(shù)據(jù)類型。 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第 1 o頁 3 .消息( m e s s a g e ) 消息是一個對象要求另一個對象執(zhí)行某個操作的規(guī)格說明。在面向?qū)ο蠹夹g(shù) 中，消息是用在對象與對象之間進行某種操作或響應(yīng)的信息，并且對象與對象之 間只能通過消息傳遞來觸發(fā)相應(yīng)的操作。 4 .方法( f u n c t i o n ) 方法是實現(xiàn)某個功能或操作的計算步驟及代碼集合。方法描述的是對象的各 種操作， 也即是對象的行為， 屬于對象的動態(tài)特性， 方法包括界面和實現(xiàn)兩部分。 5 .數(shù)據(jù)封裝 數(shù)據(jù)封裝是指將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和作用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的操作組成一個實體， 使數(shù)據(jù) 的 表示方式和對數(shù)據(jù)的操作細節(jié)隱藏起來，用戶通過操作接口 對數(shù)據(jù)進行操作。 數(shù)據(jù)封裝將程序的設(shè)計和使用分開，提供了 代碼的重用性， 保護了數(shù)據(jù)的完整性 與安全性。 6 .繼承性 對類進行考察可以看出，不僅實體對象能夠聚成類，而且抽象對象也能聚成 類， 抽象的 類還能再進一步聚集成更高 層的 類，即 父類;同時， 一個類也可以 派 生出一些子類。子類具有父類的所有性質(zhì)，即繼承。類之間的繼承關(guān)系，使類之 間具有層次結(jié)構(gòu)，并且可共享程序代碼及數(shù)據(jù)，還可使派生類具有不同的數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)和操作，有利于程序的擴展。 7 .多態(tài)性 多態(tài)性指不同對象接收同一消息可產(chǎn)生不同行為或一個名字多種語義以及相 同界面多種實現(xiàn)方法。引 入多態(tài)主 要考慮到同 一對象在不同的 情況、 條件下應(yīng)具 有不同的行為和方法。 1 . 3 . 2 面向 對象數(shù)據(jù)模型的產(chǎn)生 面向 對象數(shù)據(jù)模型 提出 于7 0 年代末、 s o 年代初4 1 1 ， 它吸取了 語義數(shù)據(jù)模型 的一些概念，同時融合面向 對象技術(shù)的一些思想。 在s o 年代， 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 ( o o p ) 方法開始使用， 它在本質(zhì)上不同 于傳統(tǒng)的 程序設(shè) 計思想 1 9 1 。 它將程序看 作包含數(shù)據(jù)元素和程序行為的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而不是看作處理的指令序列。這種數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)很難用關(guān)系數(shù)據(jù)模型進行描述。同時隨 著技術(shù)的進步，出現(xiàn)了許多新的 應(yīng)用 領(lǐng)域， 如c a d ， 這些新的領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)同樣很難用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型進行描述。在 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第 i i頁 這種情況下基于先進的面向?qū)ο蠹夹g(shù)，提出了面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的概念。面向 對 象數(shù)據(jù)模型 ( o b j e c t o r i e n t e d d a t a m o d e l 一 一 - o o d m ) 是建立在對象集合的基礎(chǔ) 之上，應(yīng)用對象、類等概念描述現(xiàn)實世界的信息， 它的基本概念是對象和類等。 1 . 3 . 3 面向 對象數(shù)據(jù)模型的 研究現(xiàn)狀 面向 對象數(shù)據(jù)模型產(chǎn)生以后，有大量的學(xué)者致力于這個模型的研究，取得了 一定的進展。但是至今對這個模型還沒有統(tǒng)一的定義，更不用說完整有效的體系 結(jié)構(gòu)，還需要進一步的研究。 t . 作為前期工作，人們研究了c a d系統(tǒng)中工程數(shù)據(jù)描述的要求，為后繼者 設(shè)計o o d m提供了目 標。 2 . 明 確了o o d m既要面向 用戶， 又要面向 實現(xiàn). 3 . 提出了面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的一些初步概念。 如認為任何現(xiàn)實世界中的實體 都 被模型 化成一個對象， 并賦予它一個唯一的 標識符陰。 具有相同 屬性和方法的 所 有 對 象 組 織 在 一 起 構(gòu) 成 一 個 類 19 4 . o o d m還不能大量的推廣使用，還需要進一步完善 1 . 3 . 4 面向 對象數(shù)據(jù)模型的 主要特研問 題 面向 對象數(shù)據(jù)模型雖然有許多學(xué)者進行研究，取得了一定的進展，但還存在 較多的問題有待解決，主要有如下幾個方面。 t . 對類和對象的定義還需要進行研究。不同學(xué)者根據(jù)自己對這些概念的理 解，結(jié)合具體研究領(lǐng)域給出了不同的定義。 2 . 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的定義還未統(tǒng)一，需要進行研究。 3 . o o d m的概念體系需要進一步的規(guī)范。對o o d m應(yīng)包含哪些概念，還沒 有達成共識。 雖然所有o o d m都含有對象、 類、 屬性和方法等基本概念， 但其余 概念則基本不相同。 4 . o o d m的一些概念僅僅是oop 概念的翻版， 不完全符合o o d m的要求， 還需要結(jié)合具體領(lǐng)域作深入的研究。 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第 1 2頁 1 . 4 1 . 4 . 1 工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)綜述 工程數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生 早在計算機時代之前，工程師們已 經(jīng)使用組表、圖表和工程圖來描述整個產(chǎn) 品設(shè)計的流程和結(jié)構(gòu)， 進行相互交流。直到現(xiàn)在這種傳統(tǒng)而古老的方式仍在大量 使用。 組表和圖表記錄數(shù)據(jù)很不嚴格， 用工程圖 交換信息因人而異，很粗糙，不 適于計算機處理。 到了5 0 年代中期， 有限元法和計算機取得了巨大的發(fā)展， 使分 析和設(shè)計大型系統(tǒng)成為可能。在微型計算機上處理大型矩陣、大量有限元數(shù)據(jù)的 要求， 迫使工程師們尋找一種正確、 有效的數(shù)據(jù)管理方法，從而開始了對工程數(shù) 據(jù)庫的研究。 2 0 世紀 7 0 年代，隨著計算機對商務(wù)數(shù)據(jù)的成功管理， 數(shù)據(jù)管理技術(shù)積累了 大量知識和經(jīng)驗， 提出了非常有效的數(shù)據(jù)庫理論。 在計算機輔助設(shè)計( c a d ) 出現(xiàn)后， 迫切需要對大量復(fù)雜的工程數(shù)據(jù)進行管理，因而科技工作者和計算機專家開始致 力于機械設(shè)計中的工程數(shù)據(jù)庫的研究。1 9 7 5 年，美國洛克希德公司的e a s t m a n 首 先描述了 一個可用于c a d 的數(shù)據(jù)庫， 對c a d 領(lǐng)域產(chǎn)生了 重大影響。1 9 8 5 年， 第四 屆國際工程軟件會議 ( 在倫敦開) 詳細討論了工程數(shù)據(jù)庫在集成工程設(shè)計中的顯 著作用、 2程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)e d b m s ( e n g i n e e r i n g d a t a b a s e m a n a g e m e n t s y s t e m ) 的特點、 類型以 及它們的術(shù)語。 這些討論加速了工程領(lǐng)域?qū)ΜF(xiàn)行三種數(shù)據(jù)模型的 吸收、開發(fā)并應(yīng)用到未來的c a d 系統(tǒng)中。對圖形數(shù)據(jù)關(guān)系的 組織和c a d 系統(tǒng)中交 互數(shù)據(jù)處理的一些方面提出t 類型( t y p e ) 、 對象( o b j e c t ) 與關(guān)系( r e l a t i o n ) 和函 數(shù)( f u n c t i o n ) 概念的一個c a d 數(shù)據(jù)模型。 這個時期的主要成果是以 文件系統(tǒng)和數(shù) 據(jù)庫相結(jié)合的方式出現(xiàn)，這標志著工程數(shù)據(jù)庫理論的確立。 1 . 4 . 2 工程數(shù)據(jù)管理的現(xiàn)狀 隨 著 c a d 技術(shù)的出 現(xiàn)和發(fā) 展， 特別 是計 算機 集 成制 造系 統(tǒng)c i m s ( c o m p u t e r i n t e g r a t e d m a n u f a c t u r i n g s y s t e m ) 的 提出 ， 在c a d 應(yīng)用 領(lǐng) 域出 現(xiàn)7 大 量復(fù) 雜的 工程數(shù)據(jù)需要管理。但是到目 前為止，對這個問題尚未徹底解決。 1 .大部分工程數(shù)據(jù)仍是手工管理 在機械行業(yè)，工程數(shù)據(jù)管理的主要任務(wù)是圖紙管理。雖然現(xiàn)在大部分企業(yè)實 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第 1 3頁 現(xiàn)了計算機繪圖，但僅僅是計算機代替了手工繪圖， 而并不能實現(xiàn)圖 紙的管理。 人們還是得將繪好的圖紙，利用繪圖機繪出后進行管理。 2 .僅僅實現(xiàn)了部分靜態(tài)工程數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理 如北京理工大學(xué)研制的工程數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了齒輪精度數(shù)據(jù)的管理。還有其它一 些工程數(shù)據(jù)庫，它們都只是實現(xiàn)了部分靜態(tài)工程數(shù)據(jù)的管理。 3 .圖形數(shù)據(jù)還不能進行很好的管理 幾乎已建成的工程數(shù)據(jù)庫都不能實現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)的管理或者不能很好實現(xiàn)。 4 .設(shè)計中產(chǎn)生的動態(tài)數(shù)據(jù)的管理還很困難 1 . 4 . 3 工程數(shù)據(jù)庫的 定義和特點 1 .工程數(shù)據(jù)庫的定義 工程數(shù)據(jù)庫是各種工程應(yīng)用領(lǐng)域中，為了有效管理與具體工程相關(guān)的所有工 程數(shù)據(jù)，存儲在一起的相關(guān)數(shù)據(jù)集合。 根據(jù)工程應(yīng)用需要， 它能完成對工程數(shù)據(jù) 的修改、插入以 及刪除等操作。工程數(shù)據(jù)庫是對圖形等所有工程數(shù)據(jù)進行有效管 理的工具，而不是僅僅能對管理性數(shù)據(jù)進行管理。根據(jù)工程數(shù)據(jù)的特點，工程數(shù) 據(jù)庫有其自 身的一套理論，不完全等同 于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，是新一代數(shù)據(jù)庫。由 于 c a d的興起和廣泛應(yīng)用， 現(xiàn)階段提到工程數(shù)據(jù)庫一般指機械行業(yè)用到的工程數(shù)據(jù) 庫。 2 .工程數(shù)據(jù)庫的 特點 ( 1 ) 支持長事務(wù)和并行工程 長事務(wù)指較長時期地獨占 某些工程數(shù)據(jù)，而不能被其它人使用的事務(wù)。工程 設(shè)計是一項長時間的設(shè)計過程，因而不能簡單的利用共享i 互斥鎖實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。 同時為了縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本，在產(chǎn)品開發(fā)早期階 段應(yīng)及早考慮后續(xù)階段的各種因素，要求支持并行工程。 ( 2 ) 支持有效的各種版本管理 工程設(shè)計是一個不斷修改的 過程， 并且有時 還會返回 到以 前已 經(jīng)廢棄的數(shù)據(jù)， 因而必須將所有工程數(shù)據(jù)都進行保存，以備后期工作查詢。 ( 3 ) 支持數(shù)據(jù)模式的動態(tài)定義和修改 工程設(shè)計的對象經(jīng)常都會改變，因而要求工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠動態(tài)地定義數(shù) 據(jù)模式，并且能夠在設(shè)計過程中根據(jù)需要修改數(shù)據(jù)模式. 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第 1 4頁 ( 4 ) 支持變長結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)實體的處理 工程數(shù)據(jù)中有一類非常重要的數(shù)據(jù)動態(tài)數(shù)據(jù)。 它的數(shù)據(jù)類型不固定，數(shù) 據(jù)量也不確定，要求工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠較好地處理這類數(shù)據(jù)。 ( 5 ) 支持復(fù)雜對象的表示和處理 工程數(shù)據(jù)中圖 形數(shù)據(jù)的 表示和處理都非常復(fù)雜，要求工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有良 好的數(shù)據(jù)模型，具備較強的數(shù)據(jù)表示能力。 ( 6 ) 支持復(fù)雜多樣的工程數(shù)據(jù)的 存儲和管理 為了加速數(shù)據(jù)的查詢和處理，必須設(shè)計良 好的物理存儲模式，有利于提高工 程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的效率。 ( 7 ) 支持工程數(shù)據(jù)的一致性和完整性 數(shù)據(jù)的完整性和一致性是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本要求，只有這樣才能保證數(shù)據(jù)的 有效性。 ( 8 ) 支持多用戶工作環(huán)境 現(xiàn)在的工程設(shè)計為了縮短周期，一般需要多人協(xié)作共同完成，因此工程數(shù)據(jù) 庫系統(tǒng)要能支持多用戶。 ( 9 ) 提供友好交互的用戶界面 友好的用戶界面能方便用戶使用，才能有效地提高設(shè)計者的工作效率?，F(xiàn)在 一般都是使用圖形用戶界面， 參照人機工程學(xué)的觀點，考慮人機交互的方便性。 1 . 4 . 4 工程數(shù)據(jù)庫的 研究現(xiàn)狀 1 .開展的研究工作 為了建立適合 c a d應(yīng)用的工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) e d b m s ，己 經(jīng)作了如下幾方面 的研究工作: ( 1 ) 系統(tǒng)地闡述了c a d自 動化對工程數(shù)據(jù)管理的需求， 研究了c a d 中某些數(shù)據(jù) 類型，提出了多種數(shù)據(jù)模型。 ( 2 ) 研究c a d 對e d b m s 的具體要求。 這方面的工作主要是對c a d 的需求進行規(guī) 范化，做了建立工程數(shù)據(jù)庫的前期工作。 ( 3 ) 建立了一些局部工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)， 能管理一些工程數(shù)據(jù)， 輔助完成一 些局部的設(shè)計工作。 縱觀上述工作，大部分都是解決建立工程數(shù)據(jù)庫的外圍問題或解決建立工程 西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第 1 5頁 數(shù)據(jù)庫某一方面的問 題，都未全面切入工程數(shù)據(jù)庫的核心，都未完全解決c a d自 動化的需求。對工程數(shù)據(jù)庫的研究，還需做大量的工作。 2 .提出了一些新的數(shù)據(jù)模型 ( 1 ) 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型 前面已經(jīng)敘述，這里不再重復(fù)。 ( 2 ) 擴充關(guān)系數(shù)據(jù)模型 這種數(shù)據(jù)模型利用類型、客體、關(guān)系和功能四個基本概念描述c a d系統(tǒng)中的 工程數(shù)據(jù)。 ( 3 ) 擴充網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型 這種數(shù)據(jù)模型是在網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)，允許實體和系可以用任何的組合方 式進行組合，包括同構(gòu)組合和遞歸組合等。 ( 4 ) 語義網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型 這種數(shù)據(jù)模型采用對象型、 對象實例、 語義距離、 分割等概念描述工程數(shù)據(jù)， 以 弧和結(jié)點模擬客觀世界的靜態(tài)和動態(tài)特性。 3 .典型的工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 自8 0 年代以