通信工程師互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概念模型

1.概念模型

概念模型是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個中間層次。

概念模型用于信息世界的建模，是現(xiàn)實(shí)世界到信息世界的第一層抽象，是數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計的有力工具，也是數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員和用戶之間進(jìn)行交流的語言，因此概念模型一方面應(yīng)該具有較強(qiáng)的語義表達(dá)能力，能夠方便、直接地表達(dá)應(yīng)用中的各種語義知識；另一方面還應(yīng)該簡單、清晰，易于用戶理解。

（1）概念模型中的基本概念

概念模型涉及的概念主要有如下幾個。

①實(shí)體（Entity）。客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體。實(shí)體可以是具體的人、事、物，也可以是抽象的概念或聯(lián)系。例如，一個職工、一個學(xué)生、一個部門、一門課、學(xué)生的一次選課、部門的一次訂貨、老師與系的工作關(guān)系（即某位老師在某系工作）等都是實(shí)體。

②屬性（Attribute）。實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性。一個實(shí)體可以由若干個屬性來描述。例如，學(xué)生實(shí)體可以由學(xué)號、姓名、性別、出生年份、系、入學(xué)時間等屬性組成。

（94002268,張三，男，1976,計算機(jī)系，1994）這些屬性組合起來表征了一個學(xué)生。

③碼（Key）。標(biāo)識實(shí)體的屬性集稱為碼。例如，學(xué)號是學(xué)生實(shí)體的碼。

④域（Domain）。屬性的取值范圍稱為該屬性的域。例如，學(xué)號的域?yàn)?位整數(shù)，姓名的域?yàn)樽址?，年齡的域?yàn)樾∮?8的整數(shù)，性別的域?yàn)椋校?/p>

⑤實(shí)體型（EntityType）。具有相同屬性的實(shí)體必然具有共同的特征和性質(zhì)。用實(shí)體名及其屬性名集合來抽象和刻畫同類實(shí)體，稱為實(shí)體型。例如，學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，出生年份，系，入學(xué)時間）就是一個實(shí)體型。

⑥實(shí)體集（EntitySet）。同型實(shí)體的集合稱為實(shí)體集。例如，全體學(xué)生就是一個實(shí)體集。

⑦聯(lián)系（Relationship）。在現(xiàn)實(shí)世界中，事物內(nèi)部以及事物之間是有聯(lián)系的，這些聯(lián)系在信息世界中反映為實(shí)體（型）內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體（型）之間的聯(lián)系。實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系通常是指組成實(shí)體的各屬性之間的聯(lián)系。實(shí)體之間的聯(lián)系通常是指不同實(shí)體集之間的聯(lián)系。

兩個實(shí)體型之間的聯(lián)系可以分為以下3類：

一對一聯(lián)系（1:1）

一對多聯(lián)系（1:n）

多對多聯(lián)系（m:n）

（2）概念模型的表示方法

概念模型是對信息世界建模，所以概念模型應(yīng)該能夠方便、準(zhǔn)確地表示出上述信息世界中的常用概念。概念模型的表示方法很多，其中最為常用的是P.P.S.Chen于1976年提出的實(shí)體一聯(lián)系方法（Entity-RelationshipApproach）。該方法用E-R圖來描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型，E-R方法也稱為E-R模型。

E-R圖提供了表示實(shí)體型、屬性和聯(lián)系的方法。

實(shí)體型：用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實(shí)體名。

屬性：用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來。

聯(lián)系：用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來，同時在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型（1:1、1:n或m:n）。

　　2.最常用的數(shù)據(jù)模型

目前，數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域中最常用的數(shù)據(jù)模型有3種。分別是：層次模型（HierarchicalModel）、網(wǎng)狀模型（NetworkModel）和關(guān)系模型（RelationalModel）。

（1）層次模型

層次模型類似于倒置樹型的父子結(jié)構(gòu)，它構(gòu)成層次結(jié)構(gòu)。一個父表可以有多個子表，而一個子表只能有一個父表。層次模型的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類似金字塔。不同層次之間的關(guān)聯(lián)性直接且簡單：缺點(diǎn)是，由于數(shù)據(jù)縱向發(fā)展，橫向關(guān)系難以建立，數(shù)據(jù)可能會重復(fù)出現(xiàn)，造成管理維護(hù)的不便。

（2）網(wǎng)狀模型

網(wǎng)狀模型克服了層次模型的一些缺點(diǎn)。該模型也使用倒置樹型結(jié)構(gòu)。與層次結(jié)構(gòu)不同的是，網(wǎng)狀模型的結(jié)點(diǎn)間可以任意發(fā)生聯(lián)系，能夠表示各種復(fù)雜的聯(lián)系。網(wǎng)狀模型的優(yōu)點(diǎn)是可以避免數(shù)據(jù)的重復(fù)性，缺點(diǎn)是關(guān)聯(lián)性比較復(fù)雜，尤其是當(dāng)數(shù)據(jù)庫變得越來越大時，關(guān)聯(lián)性的維護(hù)會非常復(fù)雜。

　?。?）關(guān)系模型

關(guān)系模型突破了層次模型和網(wǎng)狀模型的許多局限。關(guān)系是指由行與列構(gòu)成的二維表。在關(guān)系模型中，實(shí)體和實(shí)體間的聯(lián)系都是用關(guān)系表示的。也就是說，二維表格中既存放著實(shí)體本身的數(shù)據(jù)，又存放著實(shí)體間的聯(lián)系。關(guān)系不但可以表示實(shí)體間一對多的聯(lián)系，通過建立關(guān)系間的關(guān)聯(lián)，也可以表示多對多的聯(lián)系。

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