第六章_非关系模型简介

第六章: 非关系数据模型简介,常用数据模型 层次数据模型 网状数据模型 关系数据模型 面向对象的数据模型,现实世界,信息世界,机器 世界,概念模型,数据模型,非关系数据模型,层次数据模型,在现实世界中, 有很多事物是按层次组织起来的, 层次数据模型的提出, 首先是为了模拟这种案层次组织起来的事物 层次数据模型用树形结构来表示各类实体以及实体之间的联系 层次数据库采用层次数据模型作为数据的组织方式 基本概念 记录、记录型和字段(一定是简单数据类型),层次数据模型,双亲子女关系(parent-child relationship): 简称PCR, 代表两个记录型之间的一对多关系,系,记录型,记录,字段,系,班,1,n,PCR型,计算机系,901班,911班,931班,921班,一个实例,层次数据模型,层次数据模式: 利用PCR可以构成层次数据模式,系,班,层次数据模式,教研组,学生,教师,例: 某大学设有若干系, 每个系由不同的教研组构成, 每个教研组有多名教师; 每个系设有多个班级, 每个班级有若干学生 层次数据模式是一棵树 除根外, 所有的记录型都应有唯一的双亲,但可以有多个子女 层次数据模式可以有多个实例, 这些实例组成森林,层次数据模型,虚拟记录: 表示非层次的事物 多对多关系:,计算机系,901班,911班,931班,921班,软件教研组,软件教研组,王,张,李,赵,钱,孙,周,吴,郑,洪,陈,丁,.,.,.,.,.,.,层次数据模式的一个实例,层次数据模型,学生,课程,m,n,ER图,选修,学生,课程,PCR型,王一,人工智能,张三,课程,学生,或,PCR型,李四,人工智能,数据库,人工智能,数据库,实例,问题: 大量冗余,层次数据模型,班,学生,PCR型,学生,和,PCR型,班,学生,运动队,运动队,901班,王,张,.,李,921班,钱,孙,.,田径队,钱,孙,李,问题: 大量冗余,一个记录型是两个以上PCR子女:,层次数据模型,供应,PCR型,零件,多元关系:,供应商,项目,供应,m,p,零件,n,供应商,项目,问题: 大量冗余,层次数据模型,用虚拟记录解决上述问题:,学生,(课程)v,课程,(学生)v,班,学生,运动队,(学生)v,供应,零件,(供应商)v,(项目)v,供应商,项目,层次数据模型,层次数据模型的线性表示: 存储器是线性的, 层次数据必须变换成线性才能存储, 层次序列(先序遍历) 层次路径 例子: 层次序列表示为,层次数据模型,约束: 层次数据模型因DBMS而异 有些语义上的约束有应用程序来检查 与层次数据模型直接有关的约束有: 除了根记录以外, 任何其他记录不能离开双亲记录而孤立存在(插入和删除) 任何记录只允许有一个双亲记录 虚拟记录的指针必须指向一个实际存在的记录(删除) 虚拟记录不得为根,层次数据模型,操作: 以查找为例来说明层次数据模型的操作 Get Unique(GU): 按给定条件,沿层次路径查找所需记录(要查找一个记录,必须从根记录开始) 查找计算机系911班的第一个学生 GU系(系名=计算机系), 班(班名=911班), 学生; Get Next Parent(GNP): 在当前双亲下, 按层次序列查找下一个记录 GU系(系名=计算机系), 班(班名=911班), 学生; while not fail do GNP 学生; 层次数据模型的优缺点p26 层次DBMS在6070年代流行, 例如IBM的IMS,网状数据数据模型,基本概念和结构: 记录、记录型和数据项 数据项可以是多值和复合的数据项(例如地址) 系(set): 代表两个记录型之间的1:n联系, 有系型和系值之分,班级,学生,1,n,有,班级,学生,系型,首记录型,属记录型,多属系: 一个系可以有多种类型的属记录,账户,存款帐,提款帐,转帐,网状数据数据模型,一个记录型可以作为几个系的首记录, 也可以作为几个系的属记录(无虚拟记录) 一个记录型不能既作为一个系的首记录, 又作为这个系的属记录 联系记录型,EMP,1,n,领导,EMP,LINK,系型,联系 记录型,E4,S1,S2,L1,E7,E9,L2,L3,E3,E5,E1,E6,S1,S1,S1,S2,S2,S2,网状数据数据模型,一个记录值不能出现在同一系型的多个系值中,系型,S1,C1,C2,C3,C4,C5,C6,S2,学生,课程,m,n,选修,学生,课程,正确:,学生,LINK,课程,SL,CL,系型,S1,L1,L2,L3,L4,L5,L6,S2,L4,C1,C2,C3,C4,C5,C6,SL,SL,CL,CL,CL,CL,CL,CL,网状数据数据模型,三元