邏輯數(shù)據(jù)模型(數(shù)據(jù)庫(kù))

時(shí)間：2022-11-01 18:30:01 | 來(lái)源：信息時(shí)代

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    邏輯數(shù)據(jù)模型 : 建立在概念模型之上從數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)角度對(duì)數(shù)據(jù)所建立的一種數(shù)據(jù)抽象的模型,簡(jiǎn)稱邏輯模型。它既要易于用戶理解,又要便于數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。邏輯模型描述數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu),主要包括數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)形式、數(shù)據(jù)操作和完整性約束。數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化的,邏輯模型必須給出數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)形式,數(shù)據(jù)操作則是在給定的結(jié)構(gòu)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作,數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性是指數(shù)據(jù)的正確性和相容性。為了保證語(yǔ)義完整性給出的約束條件稱為完整性約束,一部分完整性約束由數(shù)據(jù)模型確定,另一些由數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用確定。
邏輯模型出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代初,最早的模型為層次模型,此后為網(wǎng)狀模型,在1970年E.F.codd首先提出了關(guān)系模型,開(kāi)創(chuàng)了邏輯模型的新時(shí)代,此后陸續(xù)出現(xiàn)了面向?qū)ο竽Ｐ图皩?duì)象-關(guān)系模型及其他一些專(zhuān)用模型。邏輯模型目前已成為數(shù)據(jù)庫(kù)中的基本內(nèi)容。
邏輯模型主要有層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ图皩?duì)象關(guān)系模型等。其中,前三種模型是建立在E-R模型上的而后兩種模型則分別建立在面向?qū)ο竽Ｐ图皵U(kuò)充E-R模型上。前三種是傳統(tǒng)的基于記錄的模型,后兩種是基于對(duì)象的模型。
層次模型主要反映現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體間的層次關(guān)系,是以樹(shù)型結(jié)構(gòu)表示各類(lèi)實(shí)體及它們的聯(lián)系。樹(shù)結(jié)構(gòu)中結(jié)點(diǎn)為記錄型,記錄型間的聯(lián)系表示為樹(shù)結(jié)構(gòu)的邊。由于層次模型是樹(shù)結(jié)構(gòu),它有且僅有一個(gè)結(jié)點(diǎn)無(wú)父親結(jié)點(diǎn),該結(jié)點(diǎn)稱為根結(jié)點(diǎn),根以外的結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)。每個(gè)記錄型可以有若干字段,用于描述記錄型表示的實(shí)體屬性,一個(gè)記錄型可以有若干記錄值。層次模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)通過(guò)鄰接法、鏈接法和鄰接-鏈接混合法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)連接。層次模型引入冗余數(shù)據(jù)和指針來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)體的多對(duì)多關(guān)系。
現(xiàn)實(shí)世界中事物之間的聯(lián)系更多的是非層次關(guān)系,用層次模型表示非樹(shù)形結(jié)構(gòu)很不直接,網(wǎng)狀模型更適合描述多對(duì)多的聯(lián)系。網(wǎng)狀模型是比層次模型更具普遍性的結(jié)構(gòu),它允許多個(gè)結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親結(jié)點(diǎn),且允許一個(gè)結(jié)點(diǎn)有多個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)。網(wǎng)狀模型在實(shí)現(xiàn)記錄間的聯(lián)系時(shí),常用鏈接法,其中包括單向鏈接、雙向鏈接、環(huán)狀鏈接。此外,還有指引元陣列法、索引法等。
層次模型和網(wǎng)狀模型提供的數(shù)據(jù)操作主要有查詢、插入、刪除和修改等。
關(guān)系模型用二維表格結(jié)構(gòu)表示各類(lèi)實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系,一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)一般由多張二維表組成,每張二維表稱為一個(gè)關(guān)系。二維表的表頭稱為關(guān)系模式,它由關(guān)系名及若干字段名(或稱屬性名)組成;二維表中的數(shù)據(jù)稱為關(guān)系實(shí)例,簡(jiǎn)稱關(guān)系,關(guān)系實(shí)例由表中的行組成。
面向?qū)ο竽Ｐ蛥^(qū)別于傳統(tǒng)邏輯模型,它支持面向?qū)ο蟮南嚓P(guān)概念。現(xiàn)實(shí)世界中的事物被模型化為對(duì)象,每個(gè)對(duì)象有唯一的對(duì)象標(biāo)識(shí)。每個(gè)對(duì)象的狀態(tài)和行為被封裝在一起,狀態(tài)是該對(duì)象屬性值的集合,行為是對(duì)象狀態(tài)上的操作(或稱方法)。具有相同屬性和操作集的對(duì)象構(gòu)成對(duì)象類(lèi),類(lèi)被分為不同層次,子類(lèi)繼承其父類(lèi)(或稱超類(lèi))的屬性和方法,而對(duì)象被看成類(lèi)的一個(gè)實(shí)例。由于對(duì)象被封裝,對(duì)象與外部的通信通過(guò)消息傳遞來(lái)完成。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型一樣,面向?qū)ο竽Ｐ屯ㄟ^(guò)消息傳遞對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、插入、刪除和修改。
將關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ徒Y(jié)合產(chǎn)生了對(duì)象-關(guān)系模型,它是在關(guān)系模型的基礎(chǔ)上,提供豐富的數(shù)據(jù)類(lèi)型及新數(shù)據(jù)類(lèi)型上的操作,并且有繼承性和對(duì)象標(biāo)識(shí)等面向?qū)ο筇卣鞯臄?shù)據(jù)模型。