一、数据模型

1.数据模型的基本概念

（1）数据模型就是对现实世界事物的抽象。
（2）数据库中的模型要满足三个条件：
   ①能比较真实的模拟出现实世界
   ②容易被人所理解
  ③在计算机系统上容易实现
（3）数据模型是数据库的核心和基础

2.数据模型的分类

（1）概念模型
概念模型也被称作信息模型，它是按照用户的观点来对数据和信息建模，用于数据库的设计。（现实世界到概念模型这部分工作由数据库设计人员来进行完成）
（2）逻辑模型
逻辑模型主要包括层次模型，网状模型，关系模型，面向对象数据模型。它是按照计算机系统的观点来对数据建模，用于DBMS实现（概念模型到逻辑模型这部分也是由数据库设计人员完成，可能会用到一些数据库设计工具）
（3）物理模型
物理模型是对数据最底层的抽象，描述数据在磁盘上的存取和表示方式（逻辑模型到物理模型这部分是由DBMS完成）

3.常见的逻辑模型

（1）层次模型
层次模型是用树状结构来表示各类实体和实体之间的关系。
层次模型具有如下特点
1.有且只有一个结点没有双亲结点， 这个结点称为根结点
2.根以外的其它结点有且只有一个双亲结点
3.结点的双亲是唯一的
4.只能直接处理一对多的实体联系
5.任何记录值只有按其路径查看
6.没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而独立存在

层次模型的完整性约束条件
*无相应的双亲结点值就不能插入子女结点值
*如果删除双亲结点值，则相应的子女结点值也被同时删除
*更新操作时，应更新所有相应记录，以保证数据的一致性

层次模型的优缺点
优点

• 层次模型的数据结构比较简单清晰

• 查询效率高， 性能优于关系模型， 不低于网状模型

• 层次数据模型提供了良好的完整性支持

缺点

• 结点之间的多对多联系表示不自然

• 对插入和删除操作的限制多，应用程序的编写比较复杂

• 查询子女结点必须通过双亲结点

• 层次数据库的命令（语言）趋于程序化

（2）网状模型
网状数据库系统采用网状结构来表示各类实体以及实体间的联系。
网状模型具有如下特点：
•允许多个结点没有双亲结点
•允许一个结点有多个双亲结点
•允许两个结点之间有多种联系
•要为每个联系命名并指出与该联系有关的双亲记录和子女记录

网状模型的优缺点
优点

• 能够更为直接地描述现实世界， 如一个结点可以有多个双亲；

• 具有良好的性能， 存取效率较高。

缺点

• 结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库的结构就变得越来越
  复杂，不利于最终用户掌握；

• DDL、DML语言复杂，用户不容易使用；

• 记录之间联系是通过存取路径实现的，应用程序必须选择存取路径，
  加重了程序员的负担

（3）关系数据库模型
关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式。
在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。关系数据库不允许表中有表

关系模型的优缺点
优点

• 建立在严格的数学概念的基础上

• 概念单一
  实体和各类联系都用关系来表示
  对数据的检索结果也是关系

• 关系模型的存取路径对用户透明
  具有更高的数据独立性， 更好的安全保密性
  简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作

缺点

• 存取路径对用户透明，查询效率往往不如格式化数据模型

• 为提高性能，必须对用户的查询请求进行优化，增加了开发数据库管理系统的难度

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