太空漫步——数据模型与概念模型解析.doc

太空漫步：现实世界到计算机世界数据模型与概念模型解析一、概念模型与数据模型关系1、概念模型概念模型是概念数据模型的简称，是按用户的观点对数据和信息进行建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是整个数据模型的基础。它强调其语义表达功能，易于用户理解，是用户和数据库设计人员交流的语言。2、数据模型数据模型是现实世界中数据特征的抽象, 用来描述数据的基本结构及其相互间的关系以及定义在数据上的操作。数据的抽象过程：现实世界信息世界计算机世界概念模型数据模型二、概念模型概念模型侧重于描述客观世界的事物及事物之间联系，而与具体的数据库管理系统和计算机平台无关。概念模型中有三个基本概念：实体、属性和联系。实体：客观存在并相互区别的事物称为实体。实体是一个抽象名词，是指一个独立的事物个体，自然界的一切具体存在的事物都可以看做一个实体。一个学生是一个实体，一个学校也可以看做一个实体。属性：实体所具有的某一特性。比如学生实体可由姓名、性别、学号、联系方式等属性组成；学校实体可由学校名称、学校地址、联系电话、机构设置、校园风貌等属性组成。联系：实体之间的联系或实体内部各属性之间的联系。例如教师和学生之间存在着培养教育关系。我们一般使用实体-联系图（E-R图）来表示概念模型。实体-关系图（E-R）图使用基本的图形符号来表示数据及数据之间的关系。比如：教师任教学科姓名职称学生性别姓名学号培养实体实体联系联系属性属性三、几种数据模型数据模型定义了数据库中数据的组织、描述、存储和操作规范，应该满足三方面要求：(1)能够比较真实地模拟现实世界 (2)容易为人们所理解 (3)便于在计算机上实现。但是目前还没有一种数据模型能够很好地同时满足这三方面的要求。下面分别介绍几种常见的数据模型：1、层次模型层次模型是最早的一种数据模型，它用树形结构来表示各类实体以及实体间的联系，我们可以把它看成一棵倒立的树。如：斑灵猫濒危动物灵猫科猴科熊猫豚尾猴川金丝猴优点：结构简单，对一对多的层次关系描述自然、直观不足：复杂关系（如多对多）用这种模型难以表示清楚。2、网状模型网状模型中数据之间的联系像一张网，网上的连接点成为结点，结点之间是平等的。如表示选课走班制下学校老师和同学之间的教学关系可以用下图的网状模型表示。网状模型既允许结点有多个双亲结点，也允许多个结点没有双亲结点，还允许两个结点之间有多种联系。所以相对于层次模型，网状模型可以更好地模拟和描述现实世界。张老师李老师刘老师学生甲王老师学生乙优点：模拟真实，访问快速不足：结构复杂，编写程序麻烦3、关系模型关系模型是数据库系统最常用的、现在也是最流行的一种数据库模型。它结构简单清楚，它用二维表来表示实体本身的数据和实体之间的联系。但关系模型中的表不同于日常生活中的表，一个表要成为关系，必须满足规范化的要求。下表是为中国的世界遗产实体设计的一张表。世界遗产代码世界遗产名称遗产类别批准时间1万里长城文化遗产1987.122北京故宫文化遗产1987.123秦始皇陵及兵马俑坑文化遗产1987.124甘肃敦煌莫高窟文化遗产1987.125周口店“北京人”遗址文化遗产1987.126泰山自然和文化双遗产1987.12一个关系模型包括一组二维数据表，且各个数据表中间是相互关联的。优点：（1）概念单一，清晰便于理解和使用 (2)数据存取路径隐藏，大大提高了数据的独立性，开发工作简化。不足：由于存取路径隐藏，查询效率不高，所以为了提高效率必须对用户的查询进行优化，似的开发数据库管理系统难度增加。4、面向对象模型：面向对象的定义是指无论怎样复杂的事例都可以准确地由一个对象表示，每个对象都是包含了数据集和操作集的实体。面向对象模型是数据库技术与面向对象程序设计方法相结合的产物。优点：可以处理声音、视频和图像数据。借用兖州一中赵传奇老师总结的现实世界、信息世界和计算机世界中各术语之间的关系图可以很好的理解概念