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這篇文章主要介紹了數(shù)據(jù)庫的三種模型分別是什么，具有一定借鑒價(jià)值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓丸趣 TV 小編帶著大家一起了解一下。

前言

數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心，本文簡要介紹三種主要的數(shù)據(jù)庫模型。

一、格式化模型

格式化模型是層次模型和網(wǎng)狀模型的統(tǒng)稱

1. 層次模型

① 層次數(shù)據(jù)模型的概念

層次模型用屬性結(jié)構(gòu)來表示各類實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系

② 層次模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

特點(diǎn)：

結(jié)點(diǎn)的雙親是唯一的；

只能直接處理一對多的實(shí)體聯(lián)系；

每個(gè)記錄類型可以定義一個(gè)排序段，也稱碼字段；

任何記錄值只有按其路徑查看時(shí)才能顯出它的全部意義；

沒有一個(gè)子女記錄值能夠脫離雙親記錄值而獨(dú)立存在。

③層次模型的數(shù)據(jù)操縱

查詢

插入

刪除

更新

④層次模型的完整性約束

無對應(yīng)的雙親結(jié)點(diǎn)值就不能插入子女結(jié)點(diǎn)；

如果刪除雙親結(jié)點(diǎn)則相應(yīng)的子女節(jié)點(diǎn)值也被同時(shí)刪除；

更新操作時(shí)，應(yīng)更新所有相應(yīng)記錄，以保證數(shù)據(jù)的一致性。

⑤層次模型的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)
層次模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較簡單清晰；
查詢效率高，性能優(yōu)于關(guān)系模型，不低于網(wǎng)狀模型；
層次數(shù)據(jù)模型提供了良好的完整性支持。

缺點(diǎn)
結(jié)點(diǎn)之間的多對多聯(lián)系表示不自然；
對插入和刪除操作的限制多，應(yīng)用程序的編寫比較復(fù)雜；
查詢子女結(jié)點(diǎn)必須通過雙親結(jié)點(diǎn)；
層次命令趨于程序化；

2. 網(wǎng)狀模型

①網(wǎng)狀模型的概念

網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用網(wǎng)狀模型作為數(shù)據(jù)的組織方式
?典型代表是 DBTG 系統(tǒng):
■亦稱 CODASYL 系統(tǒng)
■20 世紀(jì) 70 年代由 DBTG 提出的一個(gè)系統(tǒng)方案
必實(shí)際系統(tǒng)
■Cullinet Software 公司的 IDMS
■Univac 公司的 DMS1100
■Honeywell 公司的 IDS/2
■HP 公司的 IMAGE

②網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

滿足下面兩個(gè)條件的基本層次聯(lián)系的集合:

允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親;

一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親。

表示方法(與層次數(shù)據(jù)模型相同)

實(shí)體型: 用記錄類型描述
每個(gè)結(jié)點(diǎn)表示 - 一個(gè)記錄類型(實(shí)體)

屬性: 用字段描述
每個(gè)記錄類型可包含若千個(gè)字段

聯(lián)系: 用結(jié)點(diǎn)之間的連線表示記錄類型 (實(shí)體) 之間的一對多的父子聯(lián)系

③網(wǎng)狀模型的操縱與完整性約束

網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) (如 DBTG) 對數(shù)據(jù)操縱加
了一些限制，提供了–定的完整性約束
■碼: 唯一標(biāo)識記錄的數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合
■一個(gè)聯(lián)系中雙親記錄與子女記錄之間是一 - 對多聯(lián)系
■支持雙親記錄和子女記錄之間某些約束條件

④網(wǎng)狀模型的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)
a. 能夠更為直接地描述現(xiàn)實(shí)世界，如一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)雙親
b. 具有良好地性，存取效率較高

缺點(diǎn)
a. 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且隨著應(yīng)用環(huán)境地?cái)U(kuò)大，數(shù)據(jù)庫就變得越來越復(fù)雜，不利于最終用戶掌握
b.DDL、DML 語言復(fù)雜，用戶不容易使用
c. 記錄之間聯(lián)系是通過存取路徑實(shí)現(xiàn)地，用戶必須了解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)地細(xì)節(jié)

3. 網(wǎng)狀模型與層次模型的區(qū)別

■網(wǎng)狀模型允許多個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)
■網(wǎng)狀模型允許結(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)
■網(wǎng)狀模型允許兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間有多種聯(lián)系(復(fù)合聯(lián)系)
■網(wǎng)狀模型可以更直接地描述現(xiàn)實(shí)世界
■層次模型實(shí)際上是網(wǎng)狀模型的一一個(gè)特例

二、關(guān)系模型

①關(guān)系模型的概念

關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用關(guān)系模型作為數(shù)據(jù)的組織方式
心 970 年美國 IBM 公司 SanJose 研究室的研究員 E.F.Codd 首次提出了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的關(guān)系模型
計(jì)算機(jī)廠商新推出的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)幾乎都支持關(guān)系模型

②關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

在用戶觀點(diǎn)下，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成。

關(guān)系(Relation)
●一個(gè)關(guān)系對應(yīng)通常說的一張表

元組(Tuple)
●表中的一行即為一個(gè)元組

屬性(Attribute)
●表中的一列即為一個(gè)屬性，給每–個(gè)屬性起一個(gè)名稱即屬性名

主碼(Key)
●也稱碼鍵。表中的某個(gè)屬性組，它可以唯一 確定一個(gè)元組

域(Domain)
●是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合。屬性的取值范圍來自某個(gè)域。

分量
●元組中的一一個(gè)屬性值。

關(guān)系模式 ●對關(guān)系的描述 關(guān)系名(屬性 1, 屬性 2，，. 屬性 n) 學(xué)生(學(xué)號，姓名，年齡，性別，系名，年級)

關(guān)系必須是規(guī)范的，滿足一定的約束條件
最基本的約束條件：關(guān)系的每一個(gè)分量必須是一個(gè)不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，不允許表中還有表

③關(guān)系模型的操縱與完整性約束

數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對象和操作結(jié)果都是關(guān)系
■查詢
■插入
■刪除
■更新

存取路徑對用戶隱蔽，用戶只要指出“千什么’，不必詳細(xì)說明‘“怎么干”

關(guān)系的完整性約束條件
■實(shí)體完整性
■參照完整性
■用戶定義的完整性

④關(guān)系數(shù)據(jù)庫的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)
1. 建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上
2. 概念單一
●實(shí)體和各類聯(lián)系都用關(guān)系來表示
●對數(shù)據(jù)的檢索結(jié)果也是關(guān)系
3. 關(guān)系模型的存取路徑對用戶透明
●具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，更好的安全保密性
●簡化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫開發(fā)建立的工作

缺點(diǎn)
1. 存取路徑對用戶透明，查詢效率往往不如格式化數(shù)據(jù)模型
2. 為提高性能，必須對用戶的查詢請求進(jìn)行優(yōu)化，增加了開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的難度

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