软考37-上午题-【数据库】-数据模型、数据库的三级模式和二级映像

一、考情简介

上午题：6分——6道选择题

下午题：15分——一道分析题

E-R图、关系模式：下午考试必考！！！（编制也要考！）

二、数据模型

数据模型是对现实世界数据特征的抽象。

数据模型的分类：

1、概念数据模型——E-R模型

从信息世界中抽象的数据模型。

下午题常考，上午题不怎么考

2、基本数据模型——关系模型

从计算机世界中抽象出的DBMS支持的数据模型

2-1、概念数据模型（信息模型）

 按用户的观点对数据和信息建模，更接近与人的思维，与计算机无关，主要用于数据库的设计。

这类模型中最著名的是：实体-联系模型，即，E-R模型。

2-1-1、E-R模型中的基本术语                                                                        

1、实体

客观存在并相互区别的事物，如：单位、职工、部门、项目。

2、属性

实体的特性，一个实体可以有若干属性。属性的具体取值：属性值

如：学生实体的若干属性（学号、姓名、性别、出生日期、班号）

3、码：

唯一标识实体的属性集。如：学号是学生实体的码。

4、域

属性的取值范围。如：性别域（男，女）

5、联系

实体之间的对应关系。

两个实体集之间的联系有3种类型：

（1）、1对1的联系（1:1）。如：班和班长之间的联系。

（2）、一对多的联系（1：n）。如：班和学生之间的联系。

（3）、多对多的联系（m：n）。如：课程和学生之间的联系。

如果，一个联系也具有属性，该属性也要用无向边与该联系连接起来。 

E-R图示例：

2-2、结构数据模型（数据模型）

结构数据模型，直接面向数据库的逻辑结构，任何一个DBMS都以某个结构数据模型为基础。

常见的结构数据模型：

• 层次模型
• 网状模型
• 关系模型
• 面向对象模型

2-2-1、层次模型

树形结构，有向树！！！

示例：

2-2-2、网状模型

图结构

示例：

2-2-3、关系模型

用二维表格结构来表示实体和实体之间联系数据模型。关系模型是关系的描述。

示例：

2-2-4、真题

三、数据库的三级模式结构

数据库的产品很多，他们支持不同的数据模型（层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型），实用不同的数据库语言，建立在不同的操作系统之上。数据的存储结构也各不相同，但体系结构基本上都有相同的特征，采用：三级模式和两级映像。

3-1、三级模式 

1、概念模式

也称为：模式

对应的是：基本表（DBMS中的基本表）

是数据的逻辑结构 

 

2、外模式

也称为：用户模式、子模式

对应的是：视图

3、内模式

也称为：存储模式

对应的是：存储文件

是数据的物理结构

数据按外模式的描述，提供给用户；按内模式的描述存储在磁盘上。

概念模式提供了连接这两级模式的相对稳定的中间层，并使得两级中任意一级的改变都不受另一级影响。

真题

真题1：

真题2：

3-2、二级映像

数据库系统，在三级模式之间提供了两级映像：模式/内模式映像、外模式/模式映像。两级映像保证了数据库中的数据具有较高的逻辑独立性、物理独立性。

1、模式/内模式映像（概念模式/内模式映像）

存在于概念级和内部级之间，实现了概念模式和内模式之间的相互转换。

2、外模式/模式映像（外模式/概念模式映像）

存在于外部级和概念级之间，实现了外模式和概念模式之间的相互转换。

3、数据的独立性

数据的独立性：数据和程序独立。

数据的独立性由DBMS的二级映像功能来保证。

数据的独立性包括：

• 数据的物理独立性
• 数据的逻辑独立性

3-1、数据的物理独立性

当数据库的内模式（存储文件）变化时，数据的逻辑结构不变。

应用程序处理的只是数据的逻辑结构。

所以，数据的物理独立性保证：当数据的物理结构改变时，应用程序不用改变。

但是，为了保证应用程序能够正确执行，需要修改：概念模式和内模式之间的映像。

用户的应用程序与数据库的物理结构是相互独立的。

3-2、数据的逻辑独立性

用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。

数据的逻辑结构变化后，用户程序也可以不用修改。

但是，为了保证应用程序能够正确执行，需要修改：外模式和概念模式之间的映像。

真题

真题1：

真题2：