2012年計(jì)算機(jī)等考四級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)工程師備考筆記（一）

　　1.2 數(shù)據(jù)模型

　　1.2.1 數(shù)據(jù)模型概念

　　1、數(shù)據(jù)模型(Data Model)--是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的形式框架，是用來(lái)描述數(shù)據(jù)的一組概念和定義，包括描述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)聯(lián)系、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)語(yǔ)義以及數(shù)據(jù)一致性的概念工具;

　　2、數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足：(1)能夠比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界;(2)容易為人們所理解;(3)便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。

　　3、 數(shù)據(jù)模型的組成：

　　(1) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)特征，從語(yǔ)法角度表述了客觀世界中數(shù)據(jù)對(duì)象本身的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，是刻畫一個(gè)數(shù)據(jù)模型性質(zhì)最重要的方面。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，通常按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來(lái)區(qū)分、命名各種數(shù)模，如層次、網(wǎng)狀、關(guān)系數(shù)模。

　　(2) 數(shù)據(jù)操作：用于描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征，是一組對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中各種數(shù)據(jù)對(duì)象允許執(zhí)行的操作和操作規(guī)則組成的集合。數(shù)據(jù)操作可以是檢索、插入等，數(shù)模必須定義這些操作的確切含義、操作符號(hào)、操作規(guī)則以及實(shí)現(xiàn)操作的數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言。

　　(3) 數(shù)據(jù)完整性約束：是一組完整性規(guī)則的集合，它定義了數(shù)模必須遵守的語(yǔ)義約束，也規(guī)定了數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)內(nèi)部及數(shù)據(jù)之間聯(lián)系所必須滿足的語(yǔ)義約束。它限定了數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以便維護(hù)數(shù)據(jù)的正確性、有效性。

　　1.2.2 數(shù)據(jù)模型分類

　　1、 用數(shù)據(jù)模型這一概念來(lái)描述數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義，通過(guò)現(xiàn)實(shí)世界-信息世界-機(jī)器世界的抽象轉(zhuǎn)換過(guò)程構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)，并根據(jù)模型所定義的規(guī)范去管理和使用數(shù)據(jù)。

　　2、 建模過(guò)程：(1)將現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)對(duì)象抽象為信息世界中的某一信息結(jié)構(gòu);(2)再將信息結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為機(jī)器世界中某一具體DBMS支持的數(shù)據(jù)模型，并存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中。

　　3、 數(shù)據(jù)模型分類：

　　(1) 概念數(shù)據(jù)模型(概念模型)：按用戶的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行建模，是現(xiàn)實(shí)世界到信息世界的第一層抽象，強(qiáng)調(diào)其語(yǔ)義表達(dá)功能，易于用戶理解，是用戶與設(shè)計(jì)人員交流的語(yǔ)言，主要用于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。最常用的是實(shí)體-聯(lián)系模型。

　　(2) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型(表示型/實(shí)現(xiàn)型)：是機(jī)器世界中與具體DBMS相關(guān)的數(shù)據(jù)模型，包括關(guān)系模型、網(wǎng)狀模型和層次模型

　　(3) 物理數(shù)據(jù)模型：屬底層數(shù)據(jù)模型，描述數(shù)據(jù)的實(shí)際存儲(chǔ)方式。

　　1.3 數(shù)據(jù)視圖與模式結(jié)構(gòu)

　　1.3.1 數(shù)據(jù)視圖與數(shù)據(jù)抽象

　　1、 數(shù)據(jù)視圖：指從某個(gè)角度看到的客觀世界數(shù)據(jù)對(duì)象的特征，是對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象某一方面特征的描述。

　　2、 數(shù)據(jù)抽象：是一種數(shù)據(jù)描述和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)原則，是指專注于數(shù)據(jù)對(duì)象的某方面特征，而忽略其他特征。

　　3、 集和值：集是指對(duì)某一類數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說(shuō)明，值是集的一個(gè)具體賦值;

　　4、 數(shù)據(jù)模式：對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)某方面結(jié)構(gòu)和特征的描述，它僅涉及集的描述，不涉及具體的值。

　　1.3.2 三級(jí)模式結(jié)構(gòu)

　　1、 數(shù)據(jù)庫(kù)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)-外部級(jí)、概念級(jí)和內(nèi)部級(jí)，分別定義了外模式、模式和內(nèi)模式，用于從不同角度描述數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。

　　2、 模式：

　　(1) 也稱邏輯模式、概念模式;

　　(2) 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖;

　　(3) 模式不僅定義了數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，還定義了數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系、與數(shù)據(jù)的關(guān)的安全性和完整性要求;

　　(4) 一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)模式，建立在某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)上。

　　3、 外模式：

　　(1) 也稱子模式、用戶模式、用戶視圖;

　　(2) 是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。

　　(3) 一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以有多個(gè)外模式，每個(gè)外模式描述了某個(gè)特定用戶所使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。

　　(4) 外模式還是保證數(shù)據(jù)安全的有力措施，每個(gè)用戶只能看見和訪問(wèn)所對(duì)應(yīng)的外模式中的數(shù)據(jù)，其它數(shù)據(jù)對(duì)他是不可見的。

　　4、 內(nèi)模式：

　　(1) 也稱物理模式、存儲(chǔ)模式;

　　(2) 是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，代表了數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的表示方式和物理組織結(jié)構(gòu);

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