2.3.2 数据模型的基本概念

　　1.模型的概念

　　对现实世界事物特征的模拟和抽象就是这个事物的模型。在数据库中数据模型是抽象的表示和处理现实世界中数据的工具。

　　模型应当满足以下要求：一是真实地反映现实世界；二是容易被人理解；三是便于在计算机上实现等。信息采用逐步抽象的方法，把数据模型划分为两类，以人的观点模拟现实世界的模型叫做概念模型（或称信息模型） ，以计算机系统的观点模拟现实世界的模型叫做数据模型。

　　2.概念模型

　　概念模型就是概念层次的数据模型。它独立于任何数据库管理系统，但是又很容易向数据库管理系统支持的逻辑数据模型转换。

　　（l）基本术语

　　实体：客观存在，并且可以互相区别的事物。它可以是具体的物件，也可以是抽象的概念，还可以是某种联系。

　　属性：实体具有的每一个特性都称为一个属性。属性有“型” 和“值” 的概念，属性的名称（说明） 就是属性的“型”；对型的具体赋值就是属性的“值”。

　　码：在众多属性中能够惟一标识（确定） 实体的属性或属性组的称为实体的码。

　　域：属性的取值范围称为该属性的域。

　　实体型：用实体名及描述它的各属性名，可以刻画出全部同质实体的共同特征和性质，它被称为实体型。

　　实体集：某个实体型下的全部实体，叫做实体集。

　　联系：一个实体集内部各实体之间的相互联系，叫做实体内。

　　（2）实体集内部的联系。在一个实体集内部也存在着一对一、一对多和多对多的联系。

　　3.数据模型

　　它分为逻辑数据模型和物理数据模型两类。

　　逻辑数据模型：是用户通过数据库管理系统看到的现实世界，它描述了数据库数据的整体结构。逻辑模型通常由数据结构、数据操作和数据完整性约束三部分概念组成。数据结构是对系统静态特性的描述，人们一般以数据结构的类型来命名数据模型，如层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型等。

　　物理数据模型：是用来描述数据的物理存储结构和存储方法的。它不但受数据库管理系统控制，而且与计算机存储器、操作系统密切相关。

　　（l）层次模型。层次数据库的特点是实体之间按层次关系部定义。实体用记录（类型） 表示，实体的属性对应记录的数据项；实体之间的联系用有向连线表示。

　　层次模型以每个实体为结点，上层结点叫做父结点，下层结点叫做子结点。层次模型像一棵倒置的树，更上层的结点没有双亲，称为根结点；更下层的结点没有子女，称为叶结点。所以层次模型是一种以记录类型为结点的有向树结构。

　　（2）网状模型。由于层次模型还不能很好地表达实体间的复杂关系（多对多联系） ，于是又产生了网状模型，它很好地解决了实体间复杂关系的表达问题，但是它也有致命的弱点，即当需求扩展时，对原有数据结构及应用程序的修改会产生严重的后果。

　　（3）关系模型。关系模型以人们经常使用的表格形式作为基本的存储结构，通过相同关键字段来实现表格间的数据联系。

　　（4）面向对象模型。不同于层次模型、网状模型、关系模型这些传统的数据模型，面向对象数据模型是非传统的数据模型。将面向对象程序设计方法与数据库技术相结合就产生了面向对象数据库系统。

　　2.3.3 关系模型与关系数据库

　　1.关系模型

　　关系模型是一种新的数据模型。它建立在集合论和谓词演算公式的基础上。它提供的逻辑结构简单，数据独立性强，存取具有对称性、操纵灵活。

　　在数据库中的数据结构如果依照关系模型定义，就是关系数据库系统。关系数据库系统由许多不同的关系构成，其中每个关系就是一个实体，可以用一张二维表表示。

　　关系二维表中的术语解释如下：

　　关系（Relation）：一张二维表对应一个关系。

　　属性（Attribute）：表中每一列叫做一个属性，属性有名和值的区别。

　　元组（Topl）：由属性值组成的每一行叫做一个元组。

　　框架（rramework）：由属性名组成的表头称为框架（关系型）。

　　分量：表中的每一个属性值。

　　域（Domain）：每个属性的取值范围。

　　候选码（Candidate Key）：可以惟一确定的一个元组的属性或属性组（可简称码）。

　　主码（Primary Key）：一个关系中往往会有多个候选码，可以指定一个为主码。

　　主属性（Primary Attribute）：可以作为候选码的属性也叫主属性。

　　非主属性（Non-key Attribute）：不能作为候选码的属性叫做非主属性。

　　关系模式：对关系的描述称为关系模式，常常记做：

　　关系名（属性1，属性2，属性3，……，属性n）

　　在关系模型中，不但实体用关系表示，而且实体之间的联系也用关系来表示。

　　关系模型要求关系必须是规范化的，即要求每个关系必须满足一定的条件，其中更基本的一条就是，关系中每个分量必须是不可再分的基本项。

　　作为一个关系模型的基本约束条件，起码必须具备以下几条：

　　表格中每一数据项不可再分，是基本项。

　　每一列数据有相同的类型，叫做属性。各列都有惟一的属性名和不同的属性值，列数可根据需要而设定。

　　每列的顺序是任意的。

　　每一行数据是一个实体诸多属性值的集合，叫做元组。一个表格中不允许有完全相同的行出现。

　　各行顺序可以是任意的。

　　2.关系操作

　　关系数据模型的理论基础是集合论，每一个关系就是一个笛卡尔积的子集。

　　（1）传统集合运算。传统集合运算有并、交、差三种。

　　（2）专门的关系运算。专门的关系运算主要有选择（筛选）、投影和连接三种。选择运算是对关系表中元组（行） 的操作，操作结果是找出满足条件的元组。其中，

　　投影运算是对关系表中属性（列） 的操作，操作结果是找出关系中指定属性全部值的子集。

　　选择运算和投影运算可以同时用一条命令来实现。

　　连接运算是对两个关系的运算，操作结果是找出满足连接条件的所有元组，并且拼接成一个新的关系。完善的关系数据库管理系统总是以数据操纵语言及结构化查询语言（SQL），来实现各种关系运算。

　　2.3.4 Vsual Foxpr数据库管理系统

　　1.VFP的基本概念

　　（l）数据表。数据表简称为表，是VFP中更重要的操作对象。一个表就是一个关系，它总是以文件的形式存放在计算机的外存储器中。表文件的存取名称就是关系名，文件的扩展名是DBF.

　　（2）数据库。在VFP中一张二维表称为一个数据表（或者简称表）。在关系数据库中，可以包含若干个表（以及视图） .数据库也可作为一个文件存放在计算机外存储器中，其扩展名是DBC.

　　（3）索引。索引实际上是对数据表的排序，但是它不改变数据表中数据的物理顺序，而是另外建立一个索引对应列表。

　　（4）关键字。关系中的码在数据表中一般叫做关键字，主码叫做主关键字。因为在数据表中，属性叫做字段，所以关键字就是能够惟一标识一条记录的字段或字段组合。如果一个字段不能成为当前表的关键字，但却是另一个数据表的关键字，那么这个字段就称为外来关键字。

　　（5）视图。视图是一种特殊类型的表，它往往由一个或多个表（或视图） 中的部分字段或部分记录组成。但是视图并不是一个完整的数据集合，只是在数据库中存放了相应的关系。

　　（6）存储过程。存储过程实际上是封装在数据库中的一个命令（程序） 文件。其中可以包含系统为实现数据库中数据的保护、安全、链接、查询、视图及关联等功能，而自动或人为设计的若干程序过程段及函数等。