数据模型设计基础

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1、数据模型设计基础“美国国家标准化协会基于抽象程度定义了三种不同的数据模型：层次模型、网状模型和关系模型，抽象程度包括概念的、外部的、内部的和物理的。”此外，为了更好的体现设计者眼屮的数据，我们需要明确地识别外部数据模型和内部数据模型之间的联系。概念模型■内部模型.外部模型■物理模型BACK概念模型概念模型把数据库作为一个整休来休现。概念级别由DBA使用。该级别并不反映用户认为应在内部存储的用户数据。它数据视图的原样。用户根据查询语言看到数据。我们来看看“Joycollege"数据环境。Joycollege的主要对象为它的学生、教授、课程、班级和教室。这些对象是

2、数据收集和存储的主要实体。这些们称为STUDENT,PROFESOR,COURSE,CLASS和ROOMo“学生”实体定义如下:学号姓中间名首字母出生日期STUDENT属性性别家庭地址家庭电话学校地址从上述实体屮,我们可以定义和描述它们之间的关系（也被称为关联或交互）。关系可以分为对一（1:1）,一对多（1：M）或者多对多（M：M）。识别出实体后，一个概念架构用來使实体间产生关系。止如您所看到的如卜•概念架构图，关系是通过动词“教”、“包含”、“产生”和“要求”描述的。1PROFESSOR一COURSEROOMM——STUDENT一个PROFESSOR教一个C

3、LASS,—个CLASS包含多个STUDENT,并且一个CLASS要求有一个ROOMo图表中的实体关系可以被分为1:M或M：No例如，一个PROFESSOR可以教许多CLASS,但每个CLASS只能由一个PROFESSOR教授，也就是,在PROFESSOR和CLASS之间有一个1:M的关系。类似地，一个CLASS可以包含许多STUDENT,每个STUDENT可以上许多CLASS,于是在STUDENT和CLASS之间就建立了一个M：N的关系。概念模型的优点1.它提供了一个相对容易理解的数据坏境的鸟瞰图。2.概念模型既不依赖于软件也不依赖于便件，也就是说，模型并不

4、依赖于用来实它的DBMS软件。便件的独立性是指模型不依赖于硬件。BACK内部模型此级别与数据物理存储的方式冇关。它是结构的最低级别。内部视图是数据的低级别表示。该视图由内部架构方法定义。内部架构说明如何表示已存储字段、存在何种索引以及已存储记录的物理顺序。由于内部模型依赖于指定的数据库软件，所以被称为依赖软件的模型。因此，DBMS软件的变化要求内部模型随Z变化，以满足DBMS的特性和要求。相比之下，关系数据库模型对其内部模型详细资料要求较少，这是因为多数的RDBMS透明地处理数据访问路径定义，设计者无须知道数据访问路径的详细资料。不过，即使是关系数据库软件通常

5、也要求指定数据存储位置，尤其是在大型机环境中。外部模型外部模型是最终用户的数据环境视图。我们所说的最终用户包括那些使用应用程序的人，也包扌舌设计和实现应用程序的人。由于单个用户不关心整个数据库，他只能看到与其相关的部分。最终用户使用一种语言來操作数据库。如前所述，单个用户只关心部分数据库。外部视图由外部架构方法来定义。外部架构是对外部视图屮各种记录的定义。使用数据子语言DDL部分可以编写外部架构。外部模型的优点＞建立外部模型有助于确保数据库设计中的安全性约束。如果每个企业部门仅使用其小一个子集，则破坏整个数据库是非常困难的。物理模型物理模型在最低抽象级别上发挥

6、作用，它描述数据在诸如磁盘和磁带的存储介质上保存的方式。物理模型要求定义物理存储设备以及必需的访问该存储设备内数据的方法。由于物理模型对工作任务冇如此精确的要求，因此它同时依赖于软件和硕件。所使用的存储结构依赖于软件以及计算机可以处理的存储设备类型。BACK