计算机考试知识点数据模型思维导图

原来是y

2022-11-05

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本思维导图主要总结国家计算机等级考试公共基础知识部分知识点数据模型

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思维导图大纲

1．数据模型的基本概念

数据模型（DataModel）研究的就是数据的组织形式及方式。数据库是某个企业、组织或部门所涉及的数据的综合，它不仅要反映数据本身的内容，而且要反映数据之间的联系。

数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束3部分组成。

（1）数据结构

数据结构是所研究的对象类型的集合。数据结构是对系统静态特征的描述。

（2）数据操作

数据操作是指对数据库中各种对象的实例允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则。数据操作是对系统动态特征的描述。

（3）数据的约束条件

数据的约束条件是一组完整性规则的集合。完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的约束和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。

2．数据模型的分类

数据模型按不同的应用层次分成3种类型，它们是概念数据模型、逻辑数据模型、物理数据模型。

（1）概念数据模型

概念数据模型简称概念模型，它是一种面向客观世界、面向用户的模型；它与具体的数据库管理系统无关，与具体的计算机平台无关。概念模型是整个数据模型的基础。

（2）逻辑数据模型

逻辑数据模型又称数据模型，它是一种面向数据库系统的模型，该模型着重于在数据库系统一级的实现。

目前，数据库领域中最常用的逻辑数据模型有四种，分别为：层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。

（3）物理数据模型

物理数据模型又称物理模型，它是一种面向计算机物理表示的模型，此模型给出了数据模型在计算机上物理结构的表示。

3．E-R模型

概念模型是面向现实世界，它的出发点是有效和自然地模拟现实世界，给出数据的概念化结构。它的表示方法很多，其中最著名是E －R模型（或实体－联系模型），它于1976年由PeterChen首先提出。

（1）E-R模型的基本概念

①实体是客观存在并可相互区别的事物。实体可以是具体的人、事、物，也可以是抽象的概念或联系。

②属性是实体所具有的某一特性。一个实体可由若干个属性来刻画。

③码是能够唯一标识实体的属性集。

④属性的取值范围称为该属性的域。

⑤用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型。

⑥同型实体的集合称为实体集。例如，全体学生就是一个实体集。

⑦在现实世界中，事物内部以及事物之间是普遍联系的。在E-R模型中，这些联系反映为实体内部的联系和实体之间的联系。

（2）E-R模型的图形表示方法

E-R模型可以用一种非常直观的图的形式表示，这种图称为E-R图。E-R图提供了表示实体集、属性和联系的方法。

①实体型：

用矩形表示，矩形框内写明实体名。

②属性：

用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。

③联系：

用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边将其与有关实体连接起来，在无向边旁标上联系的类型（1︰1，1︰n或m︰n）。

4．层次模型

层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型，层次数据库系统采用层次模型作为数据的组织方式。

5．网状模型

在现实世界中事物之间的联系更多的是非层次关系的，用层次模型表示非树形结构是很不直接的，网状模型则可以克服这一弊病。网状数据库系统采用网状模型作为数据的组织方式。

网状模型是一种比层次模型更具普遍性的结构，它去掉了层次模型的两个限制，允许多个结点没有双亲结点，允许结点有多个双亲结点，此外它还允许两个结点之间有多种联系。

6．关系模型

关系模型由关系数据结构、关系操纵和关系完整性约束3部分组成。

（1）关系的数据结构

关系模型的数据结构非常单一。

在关系模型中，现实世界的实体以及实体间的各种联系都用关系来表示。

关系模型采用二维表来表示，简称表。

二维表由表结构及表的元组组成。

表结构由n个命名的属性组成。每个属性有一个取值范围称为值域。

表框架对应了关系的模式，即类型的概念。

（2）关系操纵

关系模型中常用的关系操纵包括：选择、投影、连接、除、并、交、差等查询操作和增加、删除、修改操作两大部分。其中，查询操作是最主要的部分。

①数据查询。

用户可查询数据库中的数据，它包括一个关系内的查询以及多个关系间的查询。

②数据删除。

数据删除的基本单位是一个关系内的元组，它的功能是将指定关系内的指定元组删除。它也分为定位与操作两部分，其中定位部分只需要横向定位而无需纵向定位，定位后即执行删除操作。

③数据插入。

数据插入仅对一个关系而言，在指定关系中插入一个或多个元组。在数据插入中不需定位，仅需做关系中元组插入操作，因此数据插入只有一个基本操作。

④数据修改。

数据修改是在一个表中修改指定的元组与属性。数据修改不是一个基本操作，它可以分解为删除需修改的元组与插入修改后的元组两个更基本的操作。

（3）关系中的数据约束

关系模型允许定义3类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。

其中，实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，用户定义的完整性是应用领域需要遵循的约束条件。

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