第 數(shù)據(jù)模型與概念模型

會計學1第數(shù)據(jù)模型與概念模型2.1信息的三種世界及其描述1.信息的現(xiàn)實世界要管理的客觀存在的各種事物、事務之間的相互聯(lián)系及事物的發(fā)生、變化過程。

(1)實體(Entity)

現(xiàn)實世界中存在的可以相互區(qū)分的事物或概念。

(2)實體的特征(EntityCharacteristic)

每個實體都有自己的特征，利用實體的特征可以區(qū)別不同的實體。

(3)實體集及實體集間的聯(lián)系(Relation)

具有相同特征或能用同樣特征描述的實體的集合。第1頁/共39頁2.信息世界事物用信息來描述時，進入信息世界：實體的特征在頭腦中形成的知識稱為屬性；實體通過其屬性表示稱為實例；同類實例的集合稱為對象，對象即實體集中的實體用屬性表示得出的信息集合；實體集之間的聯(lián)系用對象聯(lián)系表示。信息世界通過概念模型、過程模型和狀態(tài)模型反映現(xiàn)實世界；要求對現(xiàn)實世界中的事物、事物間的聯(lián)系和事物的變化情況準確、如實、全面地表示。第2頁/共39頁3.信息的計算機世界1)數(shù)據(jù)項(Item)：對象屬性的數(shù)據(jù)表示。

2)記錄(Record)：實例的數(shù)據(jù)表示。記錄有型和值之分：記錄的型是結構，由數(shù)據(jù)項的型構成；記錄的值表示對象中的一個實例，它的分量是數(shù)據(jù)項值。

3)文件(File)：對象的數(shù)據(jù)表示，同類記錄的集合。

4)數(shù)據(jù)模型（DataModel）：現(xiàn)實世界中的事物和相互聯(lián)系數(shù)據(jù)化的結果就是數(shù)據(jù)模型。第3頁/共39頁4.現(xiàn)實世界、信息世界和計算機世界的關系現(xiàn)實世界信息世界

計算機世界

實體

實例

記錄

特征

屬性

數(shù)據(jù)項

實體集

對象或實體型

數(shù)據(jù)或文件

實體間的聯(lián)系對象間的聯(lián)系

數(shù)據(jù)間的聯(lián)系

概念模型數(shù)據(jù)模型

第4頁/共39頁現(xiàn)實世界、信息世界和計算機世界的關系

現(xiàn)實世界系統(tǒng)分析

信息世界數(shù)據(jù)庫設計計算機世界

事物及聯(lián)系信息化

概念（信息）模型

數(shù)據(jù)化數(shù)據(jù)模型第5頁/共39頁2.2概念模型及其表示2.2.1概念模型的基本概念

1.概念模型涉及的基本概念

(1)對象（Object）和實例（Instance）

現(xiàn)實世界中具有相同性質、服從相同規(guī)則的一類事物（概念）的抽象稱為對象。對象中的每一個具體的事物（實體）為該對象的實例。

(2)屬性（Attribute）

屬性為實體的某一方面特征的抽象表示。

概念模型是對信息世界的管理對象、屬性及聯(lián)系等信息的描述形式。概念模型不依賴計算機及DBMS，它是現(xiàn)實世界的真實全面反映。第6頁/共39頁(3)主碼（PrimaryKey）和次碼(SecondaryKey)

碼能夠惟一標識一個實體；不能惟一標識實體的屬性叫次碼。

(4)域（Domain）

屬性的取值范圍稱為屬性的域。第7頁/共39頁2.實體聯(lián)系的類型(1)兩個實體集之間的聯(lián)系

1)一對一聯(lián)系（1:1）:設有兩個實體集A和B，對于A中的每一個實體，B中至多有一個實體與之聯(lián)系；反之亦然。

2)一對多聯(lián)系（1:n）:設有兩個實體集A和B，對于A的每一個實體，B中有一個或多個實體與之聯(lián)系；而對于B的每一個實體，A中至多有一個實體與之聯(lián)系。

3)多對多聯(lián)系（m:n）:設有兩個實體集A和B，對于A的每一個實體，B中有一個或多個實體與之聯(lián)系；反之亦然。第8頁/共39頁第9頁/共39頁第10頁/共39頁兩個實體集之間的聯(lián)系工廠

負責廠長11學校

工作教師1n職工

參加體育團體mn兩個實體集聯(lián)系的例子第11頁/共39頁(2)多實體集之間的聯(lián)系1)多實體集之間的一對多聯(lián)系。設實體集E1,…En，對于實體集Ej(j=1,…n)中的一個給定實體，最多只和其他實體集Ei(ij)中的一個實體相聯(lián)系，則稱Ej與E1…,En之間的聯(lián)系是一對多的。

2)多實體集之間的多對多聯(lián)系。在兩個以上的多個實體集之間，當一個實體集與其他實體集之間均存在多對多聯(lián)系，而其他實體集之間沒有聯(lián)系時，這種聯(lián)系稱為多實體集間的多對多聯(lián)系。第12頁/共39頁課程講授教師參考書1nm供應商供應項目零件mpn第13頁/共39頁2.2.2概念模型的表示方法1)用長方形表示實體集，長方形內寫明實體集名。2)用橢圓形表示實體集的屬性，并用線段將其與相應的實體集連接起來。3)用菱形表示實體集間的聯(lián)系，菱形內寫上聯(lián)系名，用線段分別與有關實體集連接起來，在線段旁標出聯(lián)系的類型。如果聯(lián)系具有屬性，則該屬性仍用橢圓框表示，仍需要用線段將屬性與其聯(lián)系連接起來。第14頁/共39頁學生學號姓名性別年齡所在系第15頁/共39頁nnm產(chǎn)品產(chǎn)品號性能參數(shù)零件零件號規(guī)格組成零件個數(shù)價格使用使用量材料號材料類型庫存量材料第16頁/共39頁一個實例用E-R圖表示某個工廠物資管理的概念模型實體倉庫：倉庫號、面積、電話號碼零件：零件號、名稱、規(guī)格、單價、描述供應商：供應商號、姓名、地址、電話號碼、帳號項目：項目號、預算、開工日期職工：職工號、姓名、年齡、職稱第17頁/共39頁一個實例實體之間的聯(lián)系如下：

(1)一個倉庫可以存放多種零件，一種零件可以存放在多個倉庫中。用庫存量來表示某種零件在某個倉庫中的數(shù)量。(2)一個倉庫有多個職工當倉庫保管員，一個職工只能在一個倉庫工作(3)職工之間具有領導-被領導關系。即倉庫主任領導若干保管員。(4)供應商、項目和零件三者之間具有多對多的聯(lián)系第18頁/共39頁一個實例第19頁/共39頁2.3

常見的數(shù)據(jù)模型2.3.1數(shù)據(jù)模型概述

數(shù)據(jù)模型的三要素

1)數(shù)據(jù)結構：所研究的對象類型的集合。包括與數(shù)據(jù)類型、內容、性質有關的對象；與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關的對象。

2)數(shù)據(jù)操作：對數(shù)據(jù)庫中各種數(shù)據(jù)對象允許執(zhí)行的操作集合。包括操作對象和有關的操作規(guī)則兩部分。

3)數(shù)據(jù)約束條件：一組數(shù)據(jù)完整性規(guī)則的集合。

2.常見的數(shù)據(jù)模型

層次模型、網(wǎng)狀模型和關系模型。第20頁/共39頁

在非關系模型中，實體集用記錄表示，實體的屬性對應記錄的數(shù)據(jù)項（或字段）。實體集之間的聯(lián)系轉換成兩兩記錄之間的聯(lián)系。非關系模型中數(shù)據(jù)結構的單位是基本層次聯(lián)系。RiRjLij第21頁/共39頁2.3.2層次數(shù)據(jù)模型層次模型的數(shù)據(jù)結構(1)層次模型的定義

有且僅有一個結點沒有雙親結點，這個結點稱為根結點。

除根結點之外的其他結點有且只有一個雙親結點。

(2)層次模型的數(shù)據(jù)表示方法

實體集使用記錄表示；記錄型包含若干個字段；記錄值表示實體；記錄之間的聯(lián)系使用基本層次聯(lián)系表示。

(3)層次模型的特點

層次模型像一棵倒立的樹，只有一個根結點，有若干個葉結點，結點的雙親是惟一的。第22頁/共39頁院系編號院系名稱辦公地點教研室編號教研室學號姓名年齡專業(yè)方向職工號姓名教學院系數(shù)據(jù)模型院系教研室學生教師D10計算機系9號樓C01硬件教研室C02軟件教研室00001王平2000002李麗20電器92001王海自動化92002張錚數(shù)據(jù)庫92003許明人工智能92004陳真教學院系數(shù)據(jù)庫的一個實例第23頁/共39頁2.層次模型的完整性約束條件在進行插入記錄值操作時，如果沒有指明相應的雙親記錄值（首記錄值），則不能插入子女記錄值（屬記錄值）。(2)進行刪除記錄操作時，如果刪除雙親記錄值（首記錄值），則相應的子女結點值（屬記錄值）也同時被刪除。(3)進行修改記錄操作時，應修改所有相應記錄，以保證數(shù)據(jù)的一致性。

第24頁/共39頁2.3.3網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)結構

網(wǎng)狀模型結構的基本特征

1)有一個以上的結點沒有雙親。

2)結點可以有多于一個的雙親。(2)網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)表示方法

1)使用記錄和記錄值表示實體集和實體；每個結點表示一個記錄，每個記錄包含若干個字段。

2)聯(lián)系(系)用結點間的有向線段表示。每個有向線段表示一個記錄間的一對多的聯(lián)系。第25頁/共39頁R1R2R1R2R3R4R1R3R2

L1L2L1L2L1L2L3第26頁/共39頁2.網(wǎng)狀模型的完整性約束條件支持記錄碼的概念。碼即惟一標識記錄的數(shù)據(jù)項的集合。2)保證一個聯(lián)系中雙親記錄和子女記錄之間是一對多的聯(lián)系。3)可以支持雙親記錄和子女記錄之間某些約束條件。第27頁/共39頁2.3.4關系數(shù)據(jù)模型1.關系模型的數(shù)據(jù)結構

(1)關系模型中的主要術語1)關系。一個關系對應通常所說的一張二維表。2)元組。表中的一行稱為一個元組。3)屬性。表中的一列稱為一個屬性。4)主碼。表中的某個屬性或屬性組，值可以惟一地確定一個元組，且屬性組中不含多余的屬性。5)域。屬性的取值范圍稱為域。6)分量。元組中的一個屬性值稱為分量。7)關系模式。關系的型稱為關系模式，是對關系的描述。第28頁/共39頁關系模式一般的表示是：關系名(屬性1，屬性2，…，屬性n).(2)關系模型中的數(shù)據(jù)全部用關系表示第29頁/共39頁學生學籍表

學號姓名性別年齡所在系00001王平男20計算機系00002李麗女20計算機系00010張曉剛男19數(shù)學系……………第30頁/共39頁2.關系操作和完整性約束條件3.關系模型與非關系模型比較

1)關系數(shù)據(jù)模型建立在嚴格的數(shù)學基礎之上。

2)關系數(shù)據(jù)模型的概念單一，容易理解。

3)關系數(shù)據(jù)模型的存取路徑對用戶隱蔽。

4)關系模型中的數(shù)據(jù)聯(lián)系是靠數(shù)據(jù)冗余實現(xiàn)的。

關系操作主要包括數(shù)據(jù)查詢和插入、刪除、修改數(shù)據(jù)。關系中的數(shù)據(jù)操作是集合操作。關系操作語言都是高度非過程的語言關系的完整性約束條件包括三類：實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性。第31頁/共39頁2.3.6對象關系數(shù)據(jù)模型1.對象關系數(shù)據(jù)模型的概念對象關系數(shù)據(jù)模型使用二維表表示數(shù)據(jù)，它包括關系表和對象表兩種。關系表屬于關系模型，關系的屬性對應于表的列，關系的元組對應于表的行，關系模型不支持方法。對象表屬于面向對象數(shù)據(jù)模型，支持面向對象的基本功能，對象的類抽象對應二維表，類的實例（對象）對應于表中的行，類的屬性對應于表的列，通過對象可調用方法。第32頁/共39頁２.對象表的數(shù)據(jù)類型和表結構特點（1）對象表的屬性支持復合數(shù)據(jù)類型關系表強調屬性數(shù)據(jù)只能是不可分割的簡單數(shù)據(jù)項，復合數(shù)據(jù)是不允許出現(xiàn)的。對象表的數(shù)據(jù)可以是基本項，也可以是組合數(shù)據(jù)項第33頁/共39頁學生信息的對象表結構學號姓名年齡班級家庭聯(lián)系人姓名與學生關系電話單位第34頁/共39頁（2）對象表的屬性支持可變長數(shù)組類型關系表的屬性不支持數(shù)組類型，更不支持可變長的數(shù)組類型。對于一些數(shù)據(jù)個數(shù)不確定的信息，關系表只能獨立新建表的方法解決。對象表增加了數(shù)組類型，用戶可以使用可變長的數(shù)組類型保存記錄中數(shù)據(jù)個數(shù)不一樣的屬性數(shù)據(jù)。第35頁/共39頁學生-選課的對象表學號姓名年齡班級課程名成績040011王剛2004（2）數(shù)據(jù)庫72C語言87軟件工程76040012李力2104（2）數(shù)據(jù)庫67040013田紅2004（3）數(shù)據(jù)庫86軟件工程75第36頁/共39頁（3