数据模型和概念模型

数据库概念模型、逻辑模型、外部模型、内部模型之间的相互关系下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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数据库建模：概念模型,逻辑模型和物理模型概念模型设计 , 逻辑模型设计 , 物理模型设计是数据库及数据仓库模型设计的三个主要步骤1. 概念模型概念模型就是在了解了⽤户的需求 , ⽤户的业务领域⼯作情况以后 , 经过分析和总结 , 提炼出来的⽤以描述⽤户业务需求的⼀些概念的东西 ;如销售业务中的客户和定单 , 还有就是商品 , 业务员 , ⽤ USE CASE 来描述就是 : 业务员与客户就购买商品之事签定下定单 , 概念模型使⽤ E-R 图表⽰ , E-R 图主要是由实体 , 属性和联系三个要素构成的 , 该阶段需完成 :1. 该系统的商业⽬的是什么 , 要解决何种业务场景2. 该业务场景中 , 有哪些⼈或组织参与 , ⾓⾊分别是什么3. 该业务场景中 , 有哪些物件参与 ,4. 此外需要具备相关⾏业经验 , 如核⼼业务流程 , 组织架构 , ⾏业术语5. 5w1h , who , what , when , where , why, how2. 逻辑模型逻辑模型是将概念模型转化为具体的数据模型的过程 , 即按照概念结构设计阶段建⽴的基本 E-R 图 , 按选定的管理系统软件⽀持的数据模型(层次/⽹状/关系/⾯向对象) , 转换成相应的逻辑模型 , 这种转换要符合关系数据模型的原则 ;还以销售业务为例 : 客户信息基本上要包括 : 单位名称 , 联系⼈ , 联系电话 , 地址等属性商品信息基本上要包括 : 名称 , 类型 , 规格 , 单价等属性定单信息基本上要包括 : ⽇期和时间属性 ; 并且定单要与客户 , 业务员和商品明细关联 , 该阶段需完成 :1. 分多少个主题 , 每个主题包含的实体2. 每个实体的属性都有什么3. 各个实体之间的关系是什么4. 各个实体间是否有关系约束3. 物理模型物理模型就是针对上述逻辑模型所说的内容 , 在具体的物理介质上实现出来 , 系统需要建⽴⼏个数据表 : 业务员信息表 , 客户信息表 , 商品信息表 , 定单表 ; 系统要包括⼏个功能 : 业务员信息维护 , 客户信息维护 , 商品信息维护 , 建⽴销售定单 ; 表 , 视图 , 字段 , 数据类型 , 长度 , 主键, 外键 , 索引 , 约束 , 是否可为空 , 默认值 , 该阶段需完成 :1. 类型与长度的定义2. 字段的其他详细定义 , ⾮空 , 默认值3. 却准详细的定义 , 枚举类型字段 , 各枚举值具体含义4. 约束的定义 , 主键 , 外键这三个过程 , 就是实现⼀个数据库设计的三个关键的步骤 , 是⼀个从抽象到具体的⼀个不断细化完善的分析 , 设计和开发的过程 ;。

概念模型和数据模型课堂练习和习题一、单项选择题1.数据模型一般来说是由三个部分组成（即三要素）A.完整性规则B.数据结构C.恢复，其中不包括 CD.数据操作2.按照数据模型分类，数据库系统可以分为三种类型：A. 大型、中型和小型B.西文、中文和兼容C.层次、网状和关系D.数据、图形和多媒体3.在关系数据库中,要求基本关系中所有的主属性上不能有空值,其遵守的约束规则是().A.参照完整性规则B.用户定义完整性规则C.实体完整性规则D.域完整性规则4.在()中一个结点可以有多个双亲,节点之间可以有多种联系.A.网状模型B.关系模型C.层次模型D.以上都有5．用二维表结构表示实体以及实体间联系的数据模型称为（A．网状模型 B.层次模型C．关系模型）D.面向对象模型6．层次模型的特点是 ( )A.只有一个叶结点B.只有两个叶结点C.只有一个根结点D.至少有一个根结点7．在一个用于表示两个实体间联系的关系中A.关键字B.任何多个属性集8．E-R图是( )A.表示实体及其联系的概念模型C.数据流图,用来表示实体间联系的是该关系中的C.外部关键字D.任何一个属性B. 程序流程图D. 数据模型图( )9．在下面给出的内容中，不属于DBA职责的是()A.定义概念模式B.修改模式结构C.编写应用程序10．学校中有多个系和多名学生，每个学生只能属于一个系，D.编写完整性规则一个系可以有多名学生，从学生到系的联系类型是( )A.多对多B.一对一C.多对一D.一对多11．描述数据库中全体数据的逻辑结构和特征是（）A．内模式 B.模式 C. 外模式 D.存储模式12．下列关于数据库三级模式结构的说法中，哪一个是不正确的？（）A．数据库三级模式结构由内模式、模式和外模式组成B．DBMS在数据库三级模式之间提供外模式/模式映象和模式/内模式映像C．外模式/模式映象实现数据的逻辑独立性D．一个数据库可以有多个模式13．数据库系统的体系结构是（）A.两级模式结构和一级映象B.三级模式结构和一级映象C.三级模式结构和两级映象D.三级模式结构和三级映象14．概念模型是现实世界的第一层抽象,这一类最著名的模型是().A.层次模型B.关系模型C.网状模型D.实体-联系模型15．关系数据模型是目前最重要的一种数据模型,它的三个要素分别为().A.实体完整,参照完整,用户自定义完整B.数据结构,关系操作,完整性约束C.数据增加,数据修改,数据查询D.外模式,模式,内模式参考答案:(1)C(2)C(3)C(4)A(5)C(6)C(7)C(8)A(9)C(10)C(11)B(12)D(13)C(14)D(15)B二、填空题1．关系数据库的规则规定：基本关系的主属性不能取空，关系数据库的规则规定：一个基本关系的外码（对应于另一个基本关系的主码）取值取空值或者必须等于它所对应基本关系中的主码值。

1.1 数据模型数据模型是对现实世界数据特征的一种抽象。

一个完整的数据模型包括数据结构、数据操作和完整性约束三部分。

在数据模型多级描述中，主要包括概念模型、逻辑数据模型和物理数据模型。

概念模型是以客户的观点和想法为基础，对现实世界事物的抽象；逻辑数据模型是指用户看到的数据库中的数据模型，常用的是关系数据模型；物理数据模型是用来表示数据的存储结构的。

这一小节主要介绍概念模型和关系数据模型。

1.1.1 概念模型在关系数据库的设计中，概念模型通常是通过E-R图来描述的。

其中，E表示实体的以上；R表示关系的意思。

因此E—R图也叫做实体—关系图。

在E-R图中的E是英文单词Entity的缩写，表示实体的意思。

这里所说的实体可以理解为现实世界中的事物，例如，高等院校中的院系、教师等。

E-R图中的R是英文单词Relationship的缩写，表示关系的意思。

这里所说的关系可以理解为实体与实体之间的相互联系。

例如，高等院校中院系与教师之间的相互联系。

在E-R图中还涉及到的一个概念是属性，英文单词为Attribute，它用来描述实体的特征。

例如，高等院校中院系的编号、名称；教师的姓名、编号、工资、所在院系等。

在E-R图中，关系是用来表示实体与实体之间相互联系的。

关系可以分为一对一，一对多和多对多三种类型。

下面通过例子来讲解关系中的这三种类型。

❑一对一（1：1）：在高等院校中，校长和学校的关系就是一对一的关系。

每一个学校只有一名校长，一名校长只能管理一个学校。

❑一对多（1：n）：在高等院校中，院系和学生之间就是一对多的关系。

一个院系中可以对应多个学生，而每一个学生只是其中某一个院系中的成员。

❑多对多（n：m）：在高等院校中，课程与授课教师之间就是多对多关系。

一门课程可以由几个不同的教师来讲授，一名教师也可以讲授多门不同的课程。

在E-R图共有三种符号：矩形、椭圆（或者圆形）和菱形。

其中，矩形用来表示实体，椭圆或者圆形用来表示属性，菱形用来表示关系。

举例ER模型基本概念
z两个以上实体型之间的联系
¾也存在一对一、一对多和多对多的联系
¾一对多：若实体集E1,E2,…,En存在联系，
对于实体集Ej( j = 1,2,…,i-1,i+1,…,n)中的
实体与联系--例1
m n
m n
p
实体与联系--例1
z Employee1 95~96 department1
z Employee1 96~97 department2
z Employee1 98~99 department1
z Employee1 95~96 department1
z Employee1 96~97 department2
z Employee1 98~99 department1
例2
：一个部门至多只能有一个管理者，但一个经理可以管理多个部门，经理管理部门有一个起始时间和所自
如果对于每个部门都有一个财务预算，则这种表示方式
实体与联系--例3
二元与三元联系--例1
考虑下列附加的需求
多个雇员不能同时购买同一份保险 每份保险必须由雇员购买 一份保险可以涉及到多位家属 家属(Dependents)是一个弱实体集 每位家属只对应一份保险
思考题：是否Dependents 和Beneficiary 是全参与关系
?
答案: 不是
因为本题没有要求每个雇员必须给家属买保险
实例分析。

数据库中的数据模型与设计数据模型是数据库设计的基础，它定义了数据库中的数据结构以及数据之间的关系。

数据模型的设计是数据库系统设计的重要组成部分，决定了数据库系统的性能、可靠性和可扩展性。

本文将介绍数据库中的数据模型和设计的相关概念，并探讨数据模型与设计的重要性及其在数据库系统中的作用。

一、数据模型的概念数据模型是对现实世界的抽象，它描述了数据的逻辑结构以及数据之间的关系。

数据模型可以分为概念模型、逻辑模型和物理模型三个层次。

1.概念模型概念模型是对现实世界的抽象，描述了现实世界中的实体、实体之间的关系和实体的属性。

概念模型通常使用实体-关系图(Entity-Relationship Diagram，ERD)来表示，通过图形化的方式展示了实体之间的联系和属性。

2.逻辑模型逻辑模型是对概念模型的具体化，它将概念模型映射到数据库管理系统中的数据结构。

逻辑模型描述了数据的存储方式、索引、键等逻辑结构。

逻辑模型通常使用实体-关系图或UML类图来表示。

3.物理模型物理模型是对逻辑模型的具体化，它描述了数据在存储介质上的具体组织方式。

物理模型包括了数据库表的建立、索引的建立、存储结构等。

物理模型与数据库管理系统的实现密切相关。

二、数据模型的设计数据模型的设计是数据库系统设计的一部分，它包括了数据结构、数据关系、数据操作等方面的设计。

数据模型的设计可以分为概念设计、逻辑设计和物理设计三个阶段。

1.概念设计概念设计是数据库设计的第一步，它主要是通过对现实世界的抽象来描述数据之间的关系。

概念设计中要识别出实体、实体之间的联系以及实体的属性，并建立概念模型。

在概念设计阶段，通常使用实体-关系图来表示概念模型。

2.逻辑设计逻辑设计是在概念设计的基础上，将概念模型映射到数据库管理系统中的数据结构。

逻辑设计要考虑到数据的操作方式、数据的索引、键和完整性约束等。

在逻辑设计阶段，通常使用实体-关系图或UML类图来表示逻辑模型。

数据模型和概念模型
现实世界---信息世界---计算机世界
---：抽象建模
---：数据库设计
1.数据模型和概念模型
（1）数据模型：表达计算机世界的模型称为数据模型（不全⾯）
（2）概念模型：表达信息世界的模型称为概念数据模型，简称概念模型
（3）现实世界-->信息世界（E-R模型，O-O模型）-->逻辑层（数据模型）-->物理层
2.（1）单据/报表：适合⼈类阅读习惯的信息表达
（2）实体/联系：表征信息本质联系的概念表达
3.怎样数据建模？
数据建模就是抽象，抽象是理解--区分--命名--表达
（1）现实世界需要理解
（2）理解的标志是区分：表和表的区分，数据项的区分
（3）区分的标志是命名
（4）抽象的最终结果是正确的表达：表达⽅法有E-R图/Crow's foot/idef1x
4.数据模型
（1）不同范围的⼈对现实世界中事物的描述和抽象是不同的
（2）现实的抽象和描述需要遵循统⼀的数据模型：统⼀的概念和统⼀的表达⽅法，便于信息交流和信息共享
（3）数据模型是⼀组相互关联且已严格定义的概念集合，是⽤于刻画或描述现实世界，信息世界或计算机世界的模型。

1.2《数据库系统概论》之数据模型（概念模型、逻辑模型--物理模型、层次模型、⽹状模型、关。

前⾔本篇⽂章学习书籍：《数据库系统概论》第5版王珊萨师煊编著视频资源来⾃：由于学长已经系统的整理过本书了，我在学习课本和视频以及学长⽂章的同时在学长⽂章的基础上进⾏相应学习修改。

（学长原系列⽬录：）资料参考⽹站：0.思维导图1.数据模型的概念在数据库中⽤数据模型这个⼯具来抽象、表⽰和处理现实世界中的数据和信息。

通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟。

数据模型应满⾜三⽅⾯要求：能⽐较真实地模拟现实世界容易为⼈所理解便于在计算机上实现2.两⼤类数据模型数据模型分为两类（分属两个不同的层次）(1) 概念模型也称信息模型，它是按⽤户的观点来对数据和信息建模，⽤于数据库设计。

(2) 逻辑模型和物理模型逻辑模型主要包括⽹状模型、层次模型、关系模型、⾯向对象模型等，按计算机系统的观点对数据建模，⽤于DBMS实现。

物理模型是对数据最底层的抽象，描述数据在系统内部的表⽰⽅式和存取⽅法，在磁盘或磁带上的存储⽅式和存取⽅法。

客观对象的抽象过程—两步抽象现实世界中的客观对象抽象为概念模型；把概念模型转换为某⼀DBMS⽀持的数据模型。

3.数据模型的组成要素(1)数据结构数据结构是所研究的对象类型的集合。

这些对象是数据库的组成成分，数据结构指对象和对象间联系的表达和实现，是对系统静态特征的描述，包括两个⽅⾯：（1）数据本⾝：类型、内容、性质。

例如关系模型中的域、属性、关系等。

（2）数据之间的联系：数据之间是如何相互关联的，例如关系模型中的主码、外码联系等。

(2)数据操作数据操作对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许执⾏的操作，及有关的操作规则数据操作的类型查询更新(包括插⼊、删除、修改)(3)数据的完整性约束条件数据的完整性约束条件是⼀组完整性规则的集合，规定数据库状态及状态变化所应满⾜的条件，以保证数据的正确性、有效性和相容性。

完整性规则：给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和储存规则4.概念模型(1)⽤途与基本要求概念模型的⽤途:概念模型⽤于信息世界的建模是现实世界到机器世界的⼀个中间层次是数据库设计的有⼒⼯具数据库设计⼈员和⽤户之间进⾏交流的语⾔对概念模型的基本要求:较强的语义表达能⼒能够⽅便、直接地表达应⽤中的各种语义知识简单、清晰、易于⽤户理解(2) 信息世界中的基本概念(1) 实体（Entity）客观存在并可相互区别的事物称为实体。

简述事物、数据模型和概念数据模型的关系事物、数据模型和概念数据模型之间有着密切的关系，我们可以将它们看作三个级别的概念：
1）事物：指的是真实世界中的实体，它们都具有一定的属性和
行为，如学生的姓名、性别、学校等等，以及学生可以进行的活动，如上课、上机、考试等等。

2）数据模型：指的是对实体的一种数据表示，它们可以抽象地
表达某类事物的属性和行为，如关系模型、对象模型等等，通过数据模型可以描述实体的类型、属性和行为，从而辅助我们对不同的类型的实体进行分类和抽象。

3）概念数据模型：是一种抽象的概念，它把不同类型的数据模
型联系起来，形成一种完整的概念，如概念模型、实体关系模型等等，概念数据模型并不关心具体的数据，而是关注数据之间的关系和结构，以辅助我们对不同类型的实体进行有效的管理。

总之，事物、数据模型和概念数据模型是一个更大的概念，它们之间存在着一种密切的联系，当我们处理不同类型的实体时，可以根据事物的特征和行为，创建出适当的数据模型，然后通过概念数据模型将这些数据模型联系起来，从而帮助我们更好地管理和操作不同的实体。

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