1、第第 2 2章章 数据库系统的数据模型数据库系统的数据模型u本章导读本章导读 建立数据库系统离不开数据模型，本章介绍了常用的数据模型，重点介建立数据库系统离不开数据模型，本章介绍了常用的数据模型，重点介绍了关系数据模型的数据结构、数据操作和数据约束。绍了关系数据模型的数据结构、数据操作和数据约束。u学习目的与要求学习目的与要求（1 1）理解数据模型的概念。理解数据模型的概念。（2 2）理解关系数据模型的数据结构和数据操作。）理解关系数据模型的数据结构和数据操作。2.1 数据模型概述数据模型概述（）数据模型应能够比较真实地模拟现实世界。（）数据模型应能够比较真实地模拟现实世界。（）数据模型应容易
2、为人所理解。（）数据模型应容易为人所理解。（）便于在计算机上实现。（）便于在计算机上实现。数据模型应满足三方面的要求。数据模型应满足三方面的要求。l 数据结构数据结构2.1 数据模型概述数据模型概述l 数据操作数据操作l 完整性约束完整性约束数据结构是对系统静态特征的描述数据结构是对系统静态特征的描述 数据操作是对系统动态特征的描述，它是指一数据操作是对系统动态特征的描述，它是指一组用于数据结构的任何有效的操作或推导规则。组用于数据结构的任何有效的操作或推导规则。完整性约束是完整性规则的集合。它定义了给完整性约束是完整性规则的集合。它定义了给定数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存定数据模型
3、中数据及其联系所具有的制约和依存规则。规则。2.1.2 最常用的数据模型最常用的数据模型1层次模型层次模型 层次模型（层次模型（Hierarchical ModelHierarchical Model）是一种以记录某一事物）是一种以记录某一事物的类型为根节点的有向树。的类型为根节点的有向树。2网状模型网状模型 2.1.2 最常用的数据模型最常用的数据模型 网状模型是层次模型的扩展，表示多个从属关系的层网状模型是层次模型的扩展，表示多个从属关系的层次结构，呈现一种交叉关系的网状结构。次结构，呈现一种交叉关系的网状结构。3关系模型关系模型 2.1.2 最常用的数据模型最常用的数据模型 关系模型关系
4、模型(Relational Model)是指虽具有相关性而非从属是指虽具有相关性而非从属性的平行的数据按照某种序列排列而形成的集合关系。性的平行的数据按照某种序列排列而形成的集合关系。关系模型是由若干个关系模式组成的集合，关系模式关系模型是由若干个关系模式组成的集合，关系模式的实例称为关系，而每个关系实际上就是一张二维表格。的实例称为关系，而每个关系实际上就是一张二维表格。2.2 关系数据模型概述关系数据模型概述2.2.1 关系数据模型的数据结构1描述功能描述功能2.2 关系数据模型概述关系数据模型概述2.2.1 关系模型的数据结构2关系的性质关系的性质(1)关系中每一数据项不可再分，是最基本
5、的关系中每一数据项不可再分，是最基本的单位。单位。(2)每一列数据项是同属性的。列数根据需要每一列数据项是同属性的。列数根据需要而设，且各列的顺序是任意的。而设，且各列的顺序是任意的。(3)每一行记录由一个事物的诸多属性项构成每一行记录由一个事物的诸多属性项构成。记录的顺序可以是任意的。记录的顺序可以是任意的。(4)一个关系是一张二维表，不允许有相同的一个关系是一张二维表，不允许有相同的字段名，也不允许有相同的记录行。字段名，也不允许有相同的记录行。(5)每个关系都有称之为关键字的属性集唯一每个关系都有称之为关键字的属性集唯一标识各元组。标识各元组。2.2 关系数据模型概述关系数据模型概述2.
6、2.1 关系数据模型的数据结构键的主要类型如下。键的主要类型如下。(1)超键超键：在一个关系中，能唯一标识元组的属性或属性：在一个关系中，能唯一标识元组的属性或属性集称为关系的超键。集称为关系的超键。(2)候选键候选键：如果一个属性集能唯一标识元组，且又不含：如果一个属性集能唯一标识元组，且又不含有多余的属性，那么这个属性集称为关系的候选键。有多余的属性，那么这个属性集称为关系的候选键。(3)主键主键：如果一个关系中有多个候选键，则选择其中的：如果一个关系中有多个候选键，则选择其中的一个键作为关系的主键。利用主键可以实现关系定义中一个键作为关系的主键。利用主键可以实现关系定义中“表中任意两行表
7、中任意两行(元组元组)不能相同不能相同”的约束。的约束。(4)外键外键：如果一个关系：如果一个关系R中包含另一个关系中包含另一个关系S的主键所对的主键所对应的属性组应的属性组F，则称此属性组，则称此属性组F为关系为关系R的外键，并称关系的外键，并称关系S为参照关系，关系为参照关系，关系R是依赖关系。为了表示关联，可以将一是依赖关系。为了表示关联，可以将一个关系的主键作为属性放入另外一个关系中，第二个关系个关系的主键作为属性放入另外一个关系中，第二个关系中的那些属性就称为外键。中的那些属性就称为外键。主键与外键的列名称可以是不同的，但它们的取值范围主键与外键的列名称可以是不同的，但它们的取值范围
8、必须相同。必须相同。2.2 关系数据模型概述关系数据模型概述2.2.2 关系模型的数据操作 关系模型以关系为单位进行数据操作，操作关系模型以关系为单位进行数据操作，操作的结果也是关系的结果也是关系 在数据操作语言中，对数据库进行查询和在数据操作语言中，对数据库进行查询和更新等操作的语句有更新等操作的语句有SELECTINSERT INTODELETEUPDATEJOINUNION更详细的数据操作内容可参见第更详细的数据操作内容可参见第5章。章。2.2.3 关系模型的数据约束关系模型的数据约束参照完整性规则：如果关系的外键参照完整性规则：如果关系的外键R1R1与关系与关系R2R2中的主键相符，那么外键的每个值都必须在关系中的主键相符，那么外键的每个值都必须在关系R2R2中主键的值中找到或者是空值。中主键的值中找到或者是空值。实体完整性：指关系的主属性实体完整性：指关系的主属性(主键的组成部分主键的组成部分)不能是空值。不能是空值。用户定义的完整性规则：是针对某一具体的实际用户定义的完整性规则：是针对某一具体的实际数据库的约束条件。数据库的约束条件。2.2 关系数据模型概述关系数据模型概述
