1、第2章 数据模型和三层模式数据库 数据的三种范畴数据的三种范畴 数据模型数据模型 数据模型的分类数据模型的分类 概念模型（概念型数据模型）概念模型（概念型数据模型）数据模型（组织型数据模型）数据模型（组织型数据模型）概念模型向数据模型的转换概念模型向数据模型的转换 数据独立性与三层结构数据独立性与三层结构 数据库管理系统的结构数据库管理系统的结构一、数据的三种范畴一、数据的三种范畴思路：目的：描述数据和数据之间的联系方法：使用数据模型概念模型（概念层数据模型）与数据模型（组织层数据模型）客观存在并可以相互区分客观存在并可以相互区分的客观事物或抽象事件称为实的客观事物或抽象事件称为实体。体。客观
2、存在的抽象事件订货、演出、足球赛等也是实体可以触及的客观对象仓库、器件、职工等是实体实体实体身高年龄性别体重比赛时间、地点、参赛队特征特征 具有相同特征的一类实体的具有相同特征的一类实体的集合称之为实体集。集合称之为实体集。学生实体集学生实体集课程实体集课程实体集教师实体集教师实体集教室实体集教室实体集实体集实体集 用于区分实体的实体特征称为用于区分实体的实体特征称为标识特征。标识特征。标识特征标识特征现实世界的术语现实世界的术语我们更熟悉的术语我们更熟悉的术语现实世界范畴信息世界范畴机器世界范畴所有客观对象条理化的信息数据库实体集实体记录集文件实体实体记录记录特征属性字段或数据项标识特征标识
3、属性关键字三种范畴使用的术语三种范畴使用的术语弱实体弱实体 在现实世界中还存在一类在现实世界中还存在一类“客体客体”，它自身，它自身不具不具有标识特征有标识特征，它需要借助于所依赖的实体来区分，它需要借助于所依赖的实体来区分一个个一个个“客体客体”，我们把这类，我们把这类“客体客体”称为弱实称为弱实体。（见第体。（见第10章）章）例例1:对订购单要管理订购单明细，订购单明细就对订购单要管理订购单明细，订购单明细就是弱实体是弱实体 例例2:对球赛要管理上、下半场信息，半场就是弱对球赛要管理上、下半场信息，半场就是弱实体实体二、数据模型二、数据模型数据模型：数据模型：用来抽象、表示和处理现实世界中
4、的数据和用来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息的。信息的。数据模型应满足三个条件：数据模型应满足三个条件：能比较真实地模拟现实世界；能比较真实地模拟现实世界；容易被人们理解；容易被人们理解；便于在计算机上实现。便于在计算机上实现。1.数据模型的分类数据模型的分类概念数据模型（概念模概念数据模型（概念模型，概念层数据模型）型，概念层数据模型）数据模型（组织层数据数据模型（组织层数据模型）模型）从数据的语义视角来抽取模型。从数据的组织层次来描述数据。按用户的观点来对数据和信息进行建模。按计算机系统的观点对数据进行建模。主要用在数据库的设计阶段。主要用于DBMS的实现。与DBMS无关与DBMS有
5、关数据库系统的核心和基础现实世界客观事物的抽象过程现实世界客观事物的抽象过程 现现 实实机机 器器概念概念模型模型组织组织模型模型模型模型转换转换抽象抽象2.概念数据模型概念数据模型 概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中中间层次间层次。概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的息世界的第一层抽象第一层抽象。是数据库设计人员和用户之间进行是数据库设计人员和用户之间进行交流的工具交流的工具。是面向用户、面向现实世界的数据模型，是是面向用户、面向现实世界的数据模型，是与与DBMSDBMS无关无关。概念模型
6、的表示方法：概念模型的表示方法：实体实体-联系方法（联系方法（E-RE-R图），图），扩展扩展Bachman图图实体实体-联系方法联系方法 实体实体 联系联系 属性属性实体的表示方式实体的表示方式 在在E-R图中用矩形框表图中用矩形框表示实体，把实体名写示实体，把实体名写在框内，比如在框内，比如仓库仓库实实体可以表示为：体可以表示为：仓库 实体之间的实体之间的联系用菱形框表联系用菱形框表示，框内写上联示，框内写上联系名，并用连线系名，并用连线与有关的实体相与有关的实体相连。连。联系名实体1实体2联系的表示方式联系的表示方式一对一联系一对一联系(1:1)一对多联系一对多联系(1:n)多对多联系多
7、对多联系(m:n)联系的类型联系的类型 如果实体集如果实体集A与实体集与实体集B之间存在联系，之间存在联系，并且对于实体集并且对于实体集A中的中的任意任意一一个实体个实体，实体，实体集集B中中至多只有至多只有一一个个实体与之对应；反之亦实体与之对应；反之亦然，则称实体集然，则称实体集A到实体集到实体集B的联系是一对一的联系是一对一的，记为的，记为1:1。一对一的联系一对一的联系实体：实体：车间，车间主任车间，车间主任语义：语义：一个车间只能有一名车间一个车间只能有一名车间主任主任一个职工也只能在一个车一个职工也只能在一个车间当主任间当主任联系：联系：命名为任职命名为任职任职车间车间主任11一对
8、一联系的例子一对一联系的例子一对多的联系一对多的联系 如果实体集如果实体集A与实体集与实体集B之间存在联系，之间存在联系，并且对于实体集并且对于实体集A中的中的一个实体一个实体，实体集，实体集B中可以有中可以有多个实体多个实体与之对应；而对实体集与之对应；而对实体集B中的任意中的任意一个实体一个实体，在实体集，在实体集A中中至多只有至多只有一个实体一个实体与之对应，则称实体集与之对应，则称实体集A到实体集到实体集B的联系是一对多的，记为的联系是一对多的，记为1:n。工作仓库职工1n实体：实体：仓库，职工仓库，职工语义：语义：一个仓库可以有多名职工一个仓库可以有多名职工一个职工只能在一个仓库一个
9、职工只能在一个仓库工作工作联系：联系：命名为工作命名为工作一对多联系的例子一对多联系的例子多对多的联系多对多的联系 如果实体集如果实体集A与实体集与实体集B之间存在联系，之间存在联系，并且对于实体集并且对于实体集A中的一个实体，实体集中的一个实体，实体集B中可以有中可以有多个多个实体与之对应；反之亦然，则实体与之对应；反之亦然，则称实体集称实体集A到实体集到实体集B的联系是多对多的，的联系是多对多的，记为记为m:n。仓库器件库存mn实体：实体：仓库，器件仓库，器件语义：语义：一个仓库可以存放多种器一个仓库可以存放多种器件件一种器件可以存放在多个一种器件可以存放在多个仓库仓库联系：联系：命名为库
10、存命名为库存多对多联系的例子多对多联系的例子仓库器件供应商订购mnp多个实体之间的联系多个实体之间的联系 实体：实体：仓库、器件、仓库、器件、供应商供应商 语义：语义：每每个仓库可以向个仓库可以向多多个个供应商发出订购，可供应商发出订购，可购买购买多多种器件；种器件；每每个供应商可向个供应商可向多多个个仓库供货，可供应仓库供货，可供应多多种器件；种器件；每每种器件可由种器件可由多多个供个供应商供应，可由应商供应，可由多多个个仓库购买。仓库购买。联系联系：命名为订购：命名为订购仓库器件供应商库存业务供应多个实体之间的另外一种联系多个实体之间的另外一种联系两两种种联联系系方方式式的的区区别别仓库器
11、件供应商库存业务供应仓库器件供应商订购 实体的属性用椭圆实体的属性用椭圆框表示，框内写上属性框表示，框内写上属性名，并用连线连到相应名，并用连线连到相应实体。也可以直接将属实体。也可以直接将属性名写在实体旁边。性名写在实体旁边。仓库仓库仓库号仓库号城市城市面积面积仓库仓库仓库号仓库号城城 市市面面 积积属性的表示方式属性的表示方式 联系本身也有属联系本身也有属性，联系是通过性，联系是通过相关相关联的实体的有关属性联的实体的有关属性体现出来的。体现出来的。课堂练习：课堂练习：P41第第2题题联系的属性联系的属性仓库仓库职工职工工作工作仓库号仓库号城城 市市面面 积积职工号职工号工工 资资仓库号仓
12、库号职工号职工号1n特殊的：依赖联系特殊的：依赖联系 弱实体集的属性不足以构成主关键字，为了弱实体集的属性不足以构成主关键字，为了区分区分弱实体集弱实体集中的一个个实体，需要借助于中的一个个实体，需要借助于另一个实体集中的主关键字。这种被依赖的另一个实体集中的主关键字。这种被依赖的实体集也称作实体集也称作强实体集强实体集，在弱实体集和强实，在弱实体集和强实体集之间必然存在着一种联系，并把这种联体集之间必然存在着一种联系，并把这种联系称作系称作依赖联系依赖联系。（见第。（见第10章）章）依赖联系的例子依赖联系的例子 依赖联系依赖联系都是一对多都是一对多的联系，弱实体集也只有作为一的联系，弱实体集
13、也只有作为一对多联系的一部分才有意义。对多联系的一部分才有意义。强制联系与非强制联系强制联系与非强制联系 实体之间的联系可以分为实体之间的联系可以分为强制联系强制联系和和非强非强制联系制联系。（见第。（见第10章）章）例：部门和职工之间的联系，如果规定职例：部门和职工之间的联系，如果规定职工任何时候都必须属于一个部门，则这种工任何时候都必须属于一个部门，则这种联系是强制联系；如果规定职工可以不属联系是强制联系；如果规定职工可以不属于任何部门则这种联系就是非强制联系。于任何部门则这种联系就是非强制联系。依赖联系都是强制联系。依赖联系都是强制联系。实体之间的联系类型并不取决实体之间的联系类型并不取
14、决于实体本身，而是取决于现实世界于实体本身，而是取决于现实世界的管理方法，或者说取决于语义，的管理方法，或者说取决于语义，即同样两个实体，如果有即同样两个实体，如果有不同的语不同的语义义则可以得到则可以得到不同的联系类型不同的联系类型。注意：注意：以仓库和器件两个实体之间的关联为例：以仓库和器件两个实体之间的关联为例：如果规定一个仓库只能存放一种器件，并且一种器件如果规定一个仓库只能存放一种器件，并且一种器件只能存放在一个仓库，这时仓库和器件之间的联系是只能存放在一个仓库，这时仓库和器件之间的联系是一对一的；一对一的；如果规定一个仓库可以存放多种器件，但是一种器件如果规定一个仓库可以存放多种器
15、件，但是一种器件只能存放在一个仓库，这时仓库和器件之间的联系是只能存放在一个仓库，这时仓库和器件之间的联系是一对多的；一对多的；如果规定一个仓库可以存放多种器件，同时一种器件如果规定一个仓库可以存放多种器件，同时一种器件可以存放在多个仓库，这时仓库和器件之间的联系是可以存放在多个仓库，这时仓库和器件之间的联系是多对多的。多对多的。概念数据模型概念数据模型实例研究实例研究（书（书2.2.4）库存业务？与库存业务有关的实体与库存业务有关的实体库存业务的管理模式语义：库存业务的管理模式语义：在一个仓库可以存放多种器件，一种器在一个仓库可以存放多种器件，一种器件也可以存放在多个仓库中；件也可以存放在多
16、个仓库中；一个仓库有多个职工，而一个职工只能一个仓库有多个职工，而一个职工只能在一个仓库工作；在一个仓库工作；一个职工可以保管一个仓库中的多种器一个职工可以保管一个仓库中的多种器件，由于一种器件可以存放在多个仓库件，由于一种器件可以存放在多个仓库中，当然可以由多名职工保管。中，当然可以由多名职工保管。在仓库和器件之间存在一个多对多的联系在仓库和器件之间存在一个多对多的联系 库存；库存；在仓库和职工之间存在一个一对多的联系在仓库和职工之间存在一个一对多的联系 工作；工作；在职工和器件之间存在一个多对多的联系在职工和器件之间存在一个多对多的联系 保管。保管。以上语义说明了：以上语义说明了：为此有库
17、存业务的局部为此有库存业务的局部E-R图图订购业务？与订购业务有关的实体与订购业务有关的实体订购业务管理模式语义：订购业务管理模式语义：一名职工可以经手多张订购单，但一张订购单一名职工可以经手多张订购单，但一张订购单只能由一名职工经手；只能由一名职工经手；一个供应商可以接受多张订购单，但一张订购一个供应商可以接受多张订购单，但一张订购单只能发给一个供应商；单只能发给一个供应商；一个供应商可以供应多种器件，每种器件也可一个供应商可以供应多种器件，每种器件也可以由多个供应商供应；以由多个供应商供应；一张订购单可以订购多种器件，对每种器件的一张订购单可以订购多种器件，对每种器件的订购也可以出现在多张
18、订购单上。订购也可以出现在多张订购单上。在职工和订购单之间存在一个一对多的在职工和订购单之间存在一个一对多的联系联系发出订购单；发出订购单；在供应商和订购单之间存在一个一对多在供应商和订购单之间存在一个一对多的联系的联系接收订购单；接收订购单；在供应商和器件之间存在一个多对多的在供应商和器件之间存在一个多对多的联系联系供应；供应；在订购单和器件之间存在一个多对多的在订购单和器件之间存在一个多对多的联系联系订购。订购。以上语义说明了：以上语义说明了：为此有订购业务的局部为此有订购业务的局部E-R图图库存库存订购业务整体订购业务整体E-R图图 扩展扩展Bachman图是与图是与E-R图类似的信息结
19、构和概念图类似的信息结构和概念模型描述工具，它的要点是：模型描述工具，它的要点是：用矩形框表示实体或文件，实体名写在矩形框的右下用矩形框表示实体或文件，实体名写在矩形框的右下方；方；字段名写在矩形框内，关键字标以下划线，辅助关键字段名写在矩形框内，关键字标以下划线，辅助关键字标以虚下划线；字标以虚下划线；用箭头线表示联系并连接相关实体，箭头线始于父文用箭头线表示联系并连接相关实体，箭头线始于父文件的连接字段（关键字），终于子文件的连接字段（外件的连接字段（关键字），终于子文件的连接字段（外部关键字），联系类型标在箭头线旁。部关键字），联系类型标在箭头线旁。扩展扩展Bachman图图库存和订货业
20、务的完整扩展库存和订货业务的完整扩展Bachman图图3.数据模型数据模型（传统的三大数据模型，面向对象模型）（传统的三大数据模型，面向对象模型）（书（书2.3节）节）姓名职称姓名职称姓名职称姓名职称姓名职称姓名职称姓名职称姓名职称123456789 abcdef323 sdsd2335232222222222223333333 sddas333333333333333666555444444333123456789 abcdef323 sdsd2335232222222222223333333 sddas333333333333333666555444444333课本课本P25 用树形结构来
21、表示实体之间联系的模型称为层次模型。用树形结构来表示实体之间联系的模型称为层次模型。只能表示只能表示一对多一对多的联系。的联系。层次模型的典型代表是层次模型的典型代表是IMSInformation Management System（1）层次数据模型）层次数据模型层次模型有以下两点限制层次模型有以下两点限制：有且仅有一个结点无父结点，这个结点即为树的有且仅有一个结点无父结点，这个结点即为树的根；根；其他结点有且仅有一个父结点其他结点有且仅有一个父结点层次结构实例层次结构实例层次模型中用的术语层次模型中用的术语层次型片段（Segment）字段层次值实例层次值实例片段值字段值层次值层次型不能表示多
22、对多的联系层次型不能表示多对多的联系 把有把有两个父结两个父结点的非层点的非层次结构转次结构转换成两个换成两个层次型层次型 用网络结构来表示实体之间联系的数据模用网络结构来表示实体之间联系的数据模型称为网络数据模型。型称为网络数据模型。网络模型的典型代表是网络模型的典型代表是CODASYL Conference On DAta SYstem Language（2）网络数据模型）网络数据模型CODASYL用用系系描述联系描述联系 系：命名了的联系。系：命名了的联系。SET：相互关联的数：相互关联的数据的集合。据的集合。系由一个父记录型和系由一个父记录型和一个或多个子记录型一个或多个子记录型构成。
23、构成。系是一个二级树。系是一个二级树。网络结构网络结构理解系的概念理解系的概念 用关系（表格数据）表示实体和实体之用关系（表格数据）表示实体和实体之间联系的模型称为关系数据模型。间联系的模型称为关系数据模型。（3）关系数据模型）关系数据模型关系实例关系实例仓库（仓库（仓库号仓库号，城市，面积），城市，面积）关系模式关系模式关系数据库管理系统关系数据库管理系统 Sybase Oracle DB2 MS SQL Server FoxPro Access 仓库号城 市面 积WH1北京500WH2上海450WH3广州200WH4重庆3004.概念模型向数据模型的转换概念模型向数据模型的转换图2.8如果
24、仓库和器件之间的联系是一如果仓库和器件之间的联系是一对一的：对一的：图2.5和图2.11如果仓库和器件之间的联系是一如果仓库和器件之间的联系是一对多的：对多的：仓库号城 市面 积WH1北京500WH2上海450WH3广州200WH4重庆300不好！冗余，操作异常图2.5和图2.6和图2.12如果仓库和器件之间的联系是多如果仓库和器件之间的联系是多对多的：对多的：同样两个实体，如果赋予不同的语义则有同样两个实体，如果赋予不同的语义则有不同的设计结果。也就是说我们在概念模型中不同的设计结果。也就是说我们在概念模型中讨论实体之间的联系类型直接影响着目标数据讨论实体之间的联系类型直接影响着目标数据库的
25、设计结果和设计质量。库的设计结果和设计质量。（实际设计中还需考虑具体情况（实际设计中还需考虑具体情况参考参考“实际设计中，实际设计中，E-R模型向关系模型的转换规则模型向关系模型的转换规则”）返回结论结论E-R模型转换成关系模式模型转换成关系模式仓库（仓库（仓库号仓库号，城市，面积），城市，面积）职工（职工（职工号职工号，工资，仓库号），工资，仓库号）FK：仓库号：仓库号器件（器件（器件号器件号，器件名称），器件名称）库存（库存（仓库号，器件号仓库号，器件号，数量），数量）FK：仓库号和器件号：仓库号和器件号保管（保管（职工号，器件号职工号，器件号）FK：职工号和器件号：职工号和器件号供应商（
26、供应商（供应商号供应商号，供应商名，地点），供应商名，地点）供应（供应（供应商号，器件号供应商号，器件号）FK：供应商号和器件号：供应商号和器件号订购单订购单(订购单号订购单号,订购日期订购日期,供应商号供应商号,职工号职工号)FK:供应商号和职工号供应商号和职工号订购（订购（订购单号，器件号，行号订购单号，器件号，行号，数量），数量）FK：订购单号和器件号：订购单号和器件号其中有其中有5个实体和个实体和7个联系，如下表：个联系，如下表：实体或联系实体或联系特征特征（属性）（属性）仓库仓库号、城市、面积职工职工号、工资工作仓库号、职工号库存仓库号、器件号、数量器件器件号、器件名称保管职工号、器
27、件号供应供应商号、器件号供 应 商供应商号、供应商名、地点订购订购单号、行号、器件号、数量订 购 单订购单号、订购日期接受订单供应商号、订购单号发出订单职工号、订购单号 完成完成“WH1WH1仓库仓库P1P1器件的订货数量是器件的订货数量是多少多少”的查询步骤：的查询步骤：确定在确定在WH1仓库工作的职工的职工号（职工文件），仓库工作的职工的职工号（职工文件），设为设为Eno；根据根据Eno查询该职工所经手的订购单号（订购单文查询该职工所经手的订购单号（订购单文件），设为件），设为Ono；根据根据Ono查询所订购的器件号及数量（订购项目文查询所订购的器件号及数量（订购项目文件）；件）；查询完一
28、张订购单后再接着查询同一职工经手的另一查询完一张订购单后再接着查询同一职工经手的另一张订购单；张订购单；一名职工经手的订购单查询完后，再查询同一仓库另一名职工经手的订购单查询完后，再查询同一仓库另一职工所经手的订购单。一职工所经手的订购单。完成相应查询的语句完成相应查询的语句SELECT SUM(数量)FROM 订购WHERE 器件号=”P1”AND 订购单号 IN (SELECT 订购单号FROM 订购单 WHERE 职工号IN (SELECT 职工号FROM 职工 WHERE 仓库号=”WH1”)多对多联系是一类比较复杂的联多对多联系是一类比较复杂的联系，一般数据库管理系统并不直接支系，一
29、般数据库管理系统并不直接支持这类联系，或者由于技术上的原因持这类联系，或者由于技术上的原因我们也不直接使用这类联系，我们总我们也不直接使用这类联系，我们总是把多对多联系转换为一对多联系。是把多对多联系转换为一对多联系。几个相关问题：几个相关问题：1.理解和转换多理解和转换多对多联系对多联系面积面积500450200300城市城市北京北京上海上海广州广州重庆重庆仓库号仓库号WH1WH2WH3WH4120200180100140150180200100器器件件号号器器件件名名称称显显示示卡卡声声卡卡解解压压卡卡散散热热风风扇扇P4P3P2P1多对多联系多对多联系 一个多对多的联系实际蕴涵一个多对多
30、的联系实际蕴涵了两个一对多的联系，仓库和器了两个一对多的联系，仓库和器件之间的联系是多对多的，但是件之间的联系是多对多的，但是它们和它们和“联系联系”库存之间的联系库存之间的联系都是一对多的。都是一对多的。多对多联系蕴涵一对多联系多对多联系蕴涵一对多联系多对多联系转换为一对多联系多对多联系转换为一对多联系仓库号仓库号城城 市市面面 积积仓仓 库库器器 件件库库 存存W-IP-I 器件号器件号器件名称器件名称仓库号仓库号器件号器件号数数 量量11mn仓库号仓库号城城 市市面面 积积仓库号仓库号器件号器件号数数 量量器器 件件仓仓 库库库库 存存mn器件号器件号器件名称器件名称仓库号仓库号城城 市
31、市面面 积积仓仓 库库器器 件件库库 存存W-IP-I 器件号器件号器件名称器件名称仓库号仓库号器件号器件号数数 量量11mn仓库（仓库号仓库（仓库号,城市城市,面积）面积）库存（库存（数量）数量）器件（器件号器件（器件号,器件名称）器件名称）器件号，器件号，仓库号，仓库号，所谓连接陷阱就是误认为不存在联系所谓连接陷阱就是误认为不存在联系的两个实体间存在联系，从而通过这种的两个实体间存在联系，从而通过这种“联系联系”获取错误的信息。获取错误的信息。参考：参考：“数据库设计中的误区数据库设计中的误区连接陷阱连接陷阱”2.连接陷阱连接陷阱三三.数据独立性与三层结构数据独立性与三层结构 什么是数据独
32、立性什么是数据独立性 如何获得数据独立性？如何获得数据独立性？数据独立性数据独立性 数据独立性是指应用程序与存储数据相互数据独立性是指应用程序与存储数据相互独立的特性。独立的特性。具体说，就是当修改数据的组织方法和存具体说，就是当修改数据的组织方法和存储结构时，应用程序不用修改的特性。储结构时，应用程序不用修改的特性。存储数据独立性存储数据独立性 修改修改存储文件存储文件的组织方法和结构时应用的组织方法和结构时应用程序不用修改的特性。程序不用修改的特性。程序程序存储子程序存储子程序用户程序用户程序/应用程序应用程序分解分解实现存储数据独立性实现存储数据独立性存储级的存储子程序存储级的存储子程序
33、概念数据独立性概念数据独立性 修改概念文件的结构时应用程序不用修修改概念文件的结构时应用程序不用修改的特性。改的特性。程序程序存储子程序存储子程序用户程序用户程序/应用程序应用程序分解分解概念级存储子程序概念级存储子程序用户程序用户程序/应用程序应用程序分解分解存储级存储子程序存储级存储子程序实现概念数据独立性实现概念数据独立性存储级的存储子程序存储级的存储子程序概念级的存储子程序概念级的存储子程序实现概念数据独立性实现概念数据独立性 CONCEPTUAL-ROUTINE是用来保证概念数据是用来保证概念数据独立性的独立性的 STORAGE-ROUTINE是用来保证存储数据独立是用来保证存储数据
34、独立性。性。实现概念数据独立性实现概念数据独立性 不管是概念文件，还是外部文件，它们都不管是概念文件，还是外部文件，它们都不真正还有数据，它们只是存取存储文件不真正还有数据，它们只是存取存储文件的结构或框架；概念文件时存储文件的抽的结构或框架；概念文件时存储文件的抽象，而外部文件是概念文件的部分抽取。象，而外部文件是概念文件的部分抽取。四四.数据库的三层模式结构数据库的三层模式结构视图表物理文件课本课本P34存储、概念和外部模式存储、概念和外部模式 定义存储模型的模式叫做定义存储模型的模式叫做存储模式存储模式；定义概念模型的模式叫定义概念模型的模式叫概念模式概念模式，或简，或简称模式；称模式；
35、定义外部模型的模式叫定义外部模型的模式叫外部模式外部模式，又称，又称做子模式。做子模式。各级模式之间的关系各级模式之间的关系视图视图表表存储文件存储文件三层模式三层模式（外部模式、概念模式、存储模式）、（外部模式、概念模式、存储模式）、两级映像两级映像（外部模式（外部模式/概念模式，概念模式概念模式，概念模式/存储模存储模式）提供了式）提供了两种独立性两种独立性（概念数据独立性、存储（概念数据独立性、存储数据独立性）数据独立性）课本课本P36存储数据库示例存储数据库示例STORAGE SCHEMA FOR STORAGE-ACCOUNTING DATABASE.STORAGE FILE SEC
36、TION.STORAGE FILE ACC-RECEIV ABLE,HASH FILEUSING HASHING ROUTINE HASHXDATA FIELDS.ACC-NUMB PIC X(4),PRIMARY KEY FIELDCRED-LIM PIC 5(9)BALANCE PIC 5(9)v99POINTER FIELDS.NR-POINTER PIC X(4),FOR SINGLE LINKED LISTUSING NEXT ACC-NUMBV ALUE IN ASCENDING ORDERSTORAGE FILE ORDER,INDEXED-SEQUENTIAL FILEDATA
37、 FIELDS.ACC-NUMB PIC X(4),SECONDARY KEY,POINTER TO PARENTACC-RECEIV ABLE RECORD.ORDER-NUMB PIC X(3),PRIMARY KEY FIELD.PART-TYPE-NUMB PIC(2).QUANTITY PIC 3(9)POINTER FIELDS.NC-POINTER PIC X(3),POINTER TO NEXT CHILD,FOR SECONDARY KEY ACC-NUMB USINGORDER-NUMB V ALUE AND MULTIPLELINKED LIST INDEX CHILD-
38、INDEX.INDEX SECTION.INDEX CHILD-INDEX,MULTIPLE LINKED LIST INDEX FORSECONDARY KEY ACC-NUMB IN ORDER FILE.FIELDS.ACC-NUMB FROM ORDER FILE,PRIMARY KEY.ORDER-NUMB FROM ORDER FILE,POINTER TO FIRST CHILD.概念数据库概念数据库CONCEPTUAL SCHEMA FOR CONCEPTUAL-ACCOUNTING DATABASSE.CONCEPTUAL FILE SECTION.CONCEPTUAL FI
39、LE ACC-RECEIVABLE.ACC-NUMB,ALPHANUMERIC 4,PRIMARY KEY.CRED-LIM,NUMERIC 5.BALANCE,NUMERIC 7.CONCEPTUAL FILE ORDER.ACC-NUM,ALPHANUMERIC 4,SECONDARY KEY.ORDER-NUMB,ALPHANUMERIC 3,PRIMARY KEY.PART-TYPE-NUMB,ALPHANUMERIC 2.QUANTITY,NUMERIC 3.RELATIONSHIP SECTION.ACC-RECEIVABLE IS PARENT OF ORDER,ACC-NUMB
40、 IN ORDER DETERMINESACC-RECEIVABLE PARENT RECORD.概念模式说明概念模式说明外部数据库外部数据库是概念数据库的部分提取是概念数据库的部分提取EXTERNAL SCHEMA FOR EXT1-ACCOUNTING DATABASE.EXTERNAL FILE SECTION.EXTERNAL FILE EXT1-RECEIVABLE ABSTRACTED FROM ACC-RECEIVABLE.ACC-NUMB PIC X(4),PRIMARY KEY.BALANCE PIC 5(9)V99.EXTERNAL FILE EXT1-ORDER ABST
41、RACTED FROM ORDER.ACC-NUMB PIC X(4),SECONDARY KEY.ORDER-NUMB PIC X(3),PRIMARY KEY.PART-TYPE-NUMB PIC X(2).RELATIONSHIP SECTION.EXT1-RECEIVABLE IS PARENT OF EXT1-ORDER,ACC-NUMB IN EXT1-ORDER DETERMINESACC-RECEIVABLE PARENT RECORD.外部模式说明外部模式说明记住：记住：只有存储数据库是物理上真正存在的；只有存储数据库是物理上真正存在的；概念数据库是存储数据库的抽象；概念数据
42、库是存储数据库的抽象；外部数据库是概念数据库的部分抽取。外部数据库是概念数据库的部分抽取。记住：记住：概念模式带来了存储数据独立性；概念模式带来了存储数据独立性；外部模式带来了概念数据独立性。外部模式带来了概念数据独立性。模式描述语言（模式描述语言（DBDL）分类：分类：存储存储DBDL概念概念DBDL外部外部DBDL 用相应的用相应的DBDL书写的模式称作源模式。书写的模式称作源模式。数据库管理系统的总体结构数据库管理系统的总体结构DBMS读取一条记录时发生的事件：读取一条记录时发生的事件：用户程序用户程序A向向DBMS发出读一条记录的指令，这时用户发出读一条记录的指令，这时用户程序要给出外
43、部文件名和记录的关键字值；程序要给出外部文件名和记录的关键字值；DBCS分析所接到的指令，访问对应的外部模式；分析所接到的指令，访问对应的外部模式；DBCS完成外部模式到概念模式的转换，决定访问哪完成外部模式到概念模式的转换，决定访问哪个（些）概念文件；个（些）概念文件；接着由接着由DBSS完成概念模式到存储模式的转换，并决完成概念模式到存储模式的转换，并决定访问哪个（些）存储文件；定访问哪个（些）存储文件；DBSS调用存取方法，通过操作系统将读取的记录送调用存取方法，通过操作系统将读取的记录送到系统缓冲区；到系统缓冲区；用户程序从系统缓冲区得到所需记录和用户程序从系统缓冲区得到所需记录和DB
44、MS返回的返回的状态信息；状态信息；用户程序在工作区中使用所得到的记录。用户程序在工作区中使用所得到的记录。信息结构和概念数据模型信息结构和概念数据模型 三大数据模型三大数据模型 数据库的三层结构和数据独立性数据库的三层结构和数据独立性 数据库管理系统的结构数据库管理系统的结构本章小结本章小结 指出下列实体的联系类型指出下列实体的联系类型（1）省对省会的所属联系）省对省会的所属联系（2）父亲对孩子的亲生联系）父亲对孩子的亲生联系（3）供应商与工程项目的供货联系）供应商与工程项目的供货联系（4）教研室对教师的所属联系）教研室对教师的所属联系（5）图书与书店的联系）图书与书店的联系总结总结数据的三个范畴数据的三个范畴2.1.1数据模型数据模型什么是数据模型什么是数据模型概念模型概念模型2.1.2，2.2数据模型数据模型(2.3)概念模型向数据模型的转换（概念模型向数据模型的转换（2.2涉及）涉及）（其中关系模（其中关系模型，第型，第3章再章再细讲）细讲）本章内容本章内容三层模式三层模式三层模式三层模式(2.5.1)模式说明实例模式说明实例(2.5.2)二级映像二级映像(2.5.1)二种独立性二种独立性(2.4)概念数据独立性概念数据独立性存储数据独立性存储数据独立性
