华中科技大学计算机学院(编辑修改稿)

华中科技大学计算机学院(编辑修改稿)内容摘要：

体 （ m≥0） 与之联系 ， 则称实体集 A与实体 B 具有多对多联系 ， 记为 m:n 课程 选修 学生 m n m:n联系 An Introduction to Database Systems 三、两个以上实体型之间的联系 两个以上实体型之间一对多联系  若实体集 E1， E2， ...， En存在联系，对于实体集 Ej（ j=1， 2， ...， i1， i+1， ...， n）中的给定实体，最多只和 Ei中的一个实体相联系，则我们说 Ei与 E1，E2， ...， Ei1， Ei+1， ...， En之间的联系是一对多的 An Introduction to Database Systems 两个以上实体型之间的联系 (续 ) 实例 课程、教师与参考书三个实体型 一门课程可以有若干个教师讲授， 使用若干本参考书， 每一个教师只讲授一门课程， 每一本参考书只供一门课程使用 课程 讲授 教师 1 m 两个以上实体型间 1:n联系 参考书 n An Introduction to Database Systems 两个以上实体型之间的联系 (续 ) 多个实体型间的一对一联系 两个以上实体型间的多对多联系  实例 供应商、项目、零件三个实体型 一个供应商可以供给多个项目多种零件 每个项目可以使用多个供应商供应的零件 每种零件可由不同供应商供给 供应商 供应 项目 m p 两个以上实体型间 m:n联系 零件 n An Introduction to Database Systems 四、单个实体型内的联系  一对多联系  实例 职工实体型内部具有领导与被领导的联系 某一职工（干部）“领导”若干名职工 一个职工仅被另外一个职工直接领导 这是一对多的联系 一对一联系 请举例 职工 领导 1 n 单个实体型内部1:n联系 An Introduction to Database Systems 单个实体型内的联系 实体型 1 联系名 m n 单个实体型内的m:n联系 多对多联系 请举例 An Introduction to Database Systems 五、 概念模型的一种表示方法 实体－联系方法 (ER方法 )  用 ER图来描述现实世界的概念模型  ER方法也称为 ER模型 An Introduction to Database Systems ER图 实体型 用矩形表示，矩形框内写明实体名。 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 学生 教师 学生 学号 年龄 性别 姓名 An Introduction to Database Systems ER图 (续 ) 联系  联系本身 ： 用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（ 1: 1:n或 m:n） An Introduction to Database Systems 联系的表示方法 实体型 A 联系名 实体型 B 1 1 1:1联系 实体型 A 联系名 1 n 1:n联系 实体型 A 实体型 B 联系名 m n m:n联系 实体型 B An Introduction to Database Systems 联系的表示方法示例 班级 班级 班长 班长 1 1 1:1联系 课程 选修 学生 m n m:n联系 班级 组成 学生 1 n 1:n联系 An Introduction to Database Systems 联系的属性 课程 选修 学生 m n 成绩 联系的属性 ： 联系本身也是一种实体型，也 可以有属性。 如果一个联系具有属性，则这些属性也要用无向边与该联系连接起来 An Introduction to Database Systems 六、一个实例 用 ER图表示某个工厂物资管理的概念模型 实体  仓库： 仓库号、面积、电话号码  零件 ：零件号、名称、规格、单价、描述  供应商：供应商号、姓名、地址、电话号码、帐号  项目：项目号、预算、开工日期  职工：职工号、姓名、年龄、职称 An Introduction to Database Systems 一个实例 实体之间的联系如下： (1)一个仓库可以存放多种零件，一种零件可以存放在多个仓库中。 仓库和零件具有多对多的联系。 用库存量来表示某种零件在某个仓库中的数量。 (2)一个仓库有多个职工当仓库保管员，一个职工只能在一个仓库工作，仓库和职工之间是一对多的联系。 职工实体型中具有一对多的联系 (3)职工之间具有领导 被领导关系。 即仓库主任领导若干保管员。 (4)供应商、项目和零件三者之间具有多对多的联系 An Introduction to Database Systems 一个实例 An Introduction to Database Systems 数据模型 两大类数据模型 数据模型的组成要素 概念模型 最常用的数据模型 层次模型 网状模型 关系模型 An Introduction to Database Systems 最常用的数据模型 非关系模型  层次模型 (Hierarchical Model)  网状模型 (Network Model) 关系模型 (Relational Model) 面向对象模型 (Object Oriented Model） 对象关系模型 (Object Relational Model) An Introduction to Database Systems 层次模型 层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型 层次数据库系统的典型代表是 IBM公司的 IMS（ Information Management System）数据库管理系统 层次模型用 树形结构 来表示各类实体以及实体间的联系 An Introduction to Database Systems 一、 层次数据模型的数据结构 层次模型 满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型 1. 有且只有一个结点没有双亲结点 ， 这个结点称为根结点 2. 根以外的其它结点有且只有一个双亲结点 层次模型中的几个术语  根结点 ， 双亲结点 ， 兄弟结点 ， 叶结点 An Introduction to Database Systems 层次数据模型的数据结构 (续 ) Ｒ 1 根结点 Ｒ 2 兄弟结点 Ｒ 3 叶结点 Ｒ 4 兄弟结点 Ｒ 5 叶结点 叶结点 图 一个层次模型的示例 An Introduction to Database Systems 层次数据模型的数据结构 (续 ) 层次模型的特点：  结点的双亲是唯一的  只能直接处理一对多的实体联系  每个记录类型可以定义一个排序字段 ， 也称为码字段  任何记录值只有按其路径查看时 ， 才能显出它的全部意义  没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而独立存在 An Introduction to Database Systems 层次数据模型的数据结构 (续 ) 图 教员学生层次数据库模型 根结点 记录型系的子女结点 记录型教员的双亲结点 叶结点 叶结点 字段 An Introduction to Database Systems 层次数据模型的数据结构 (续 ) 图 教员学生层次数据库的一个值 An Introduction to Database Systems 二、多对多联系在层次模型中的表示 多对多联系在层次模型中的表示  用层次模型 间接 表示多对多联系  方法 将多对多联系 分解 成一对多联系  分解方法 • 冗余结点法 • 虚拟结点法 An Introduction to Database Systems 三、层次模型的数据操纵与完整性约束 层次模型的数据操纵  查询  插入  删除  更新 An Introduction to Database Systems 层次模型的数据操纵与完整性约束（续） 层次模型的完整性约束条件  无相应的双亲结点值就不能插入子女结点值  如果删除双亲结点值，则相应的子女结点值也被同时删除  更新操作时，应更新所有相应记录，以保证数据的一致性 An Introduction to Database Systems 四、层次数据模型的存储结构 邻接法 按照层次树前序遍历的顺序把所有记录值依次邻接存 放，即通过物理空间的位置相邻来实现层次顺序 An Introduction to Database Systems 层次数据模型的存储结构（续） 图 层次数据库及其实例 … … A2 C8 C6 C4 B6 C9 C2 B4 C14 C7 C5 C3 B1 A1 图 邻接法 按邻接法存放图 （ b） 中以根记录 A1为首的层次 记录实例集 按邻接法存放图 （ b）中以根记录 A1为首的层次记录实例集 An Introduction to Database Systems 层次数据模型的存储结构（续） 链接法  用指引来反映数据之间的层次联系  子女－兄弟链接法  层次序列链接法 An Introduction to Database Systems 层次数据模型的存储结构（续）  子女 兄弟链接法 每个记录设两类指针，分别指向最左边的子女（每个记录型对应一个）和最近的兄弟 An Introduction to Database Systems 层次数据模型的存储结构（续） 层次序列链接法 按树的前序穿越顺序链接各记录值 An Introduction to Database Systems 五、层次模型的优缺点 优点  层次模型的数据结构比较简单清晰  查询效率高 ， 性能优于关系模型 ， 不低于网状模型  层次数据模型提供了良好的完整性支持 缺点  多对多联系表示不自然  对插入和删除操作的限制多，应用程序的编写比较复杂  查询子女结点必须通过双亲结点  由于结构严密，层次命令趋于程序化 An Introduction to Database Systems 数据模型 两大类数据模型 数据模型的组成要素 概念模型 最常用的数据模型 层次模型 网状模型 关系模型 An Introduction to Database Systems 网状模型 网状数据库系统采用 网状模型 作为数据的组织方式 典型代表是 DBTG系统：  亦称 CODASYL系统  70年代由 DBTG提出的一个系统方案  奠定了数据库系统的基本概念 、 方法和技术 实际系统  Culli Software IDMS  Univac公司的 DMS1100  Honeywell公司的 IDS/2  HP公司的 IMAGE An Introduction to Database Systems 网状模型 满足下面两个条件的基本层次联系的集合： 1. 允许一个以上的结点无双亲； 2. 一个结点可以有多于一个的双亲。