Transcript 第1章 資料庫系統的基礎觀念

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概念建模(conceptual modeling)是什麼 ?
資料模型(data model)是什麼 ?
資料模型有什麼用?
這是一個腦力激盪的園地!
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物質是由於原子與分子構成的，原子與原子之間
可以透過鍵結形成分子，性質跟原來的組成原子
不同
原子鍵結形成分子的方式也稱為分子模型，相同
的原子組合在不同的分子模型下會鍵結成不同的
物質
資料模型跟分子模型很像，原始資料就是原子，
透過資料模型形成資料物件，對應到現實世界的
事與物
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描述資料的表示法。
處理資料的一組操作(operations) 。
資料模型(data model)是資料抽象化的基礎，
我們可以把資料模型定義成描述資料庫結構
的各種觀念，而資料庫的結構則包括資料的
型式、資料之間的關係，以及資料的限制
(constraints) 。
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目的與用途。
以物件(object)還是以值(value)為主。
資料重複(redundancy)問題的處理。
多對多(many-many)關係的處理。
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概念式的資料模型(conceptual data model)
實體資料模型(physical data model)
實作資料模型(implementation data model)
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internal schema 內部
conceptual schema 概念
external schema 外部
three-schema architecture可以用來解
釋資料獨立性(data independence)的觀
念，主要的關鍵在於我們能在不同的層
次(level)上改變對應的schema，而不會
影響其他層次上的schema。
High-level data Model
Physical data Model
E-R Model
Record-based
Data Model
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logical data independence 邏輯


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Conceptual  External
概念變動不影響外部
physical data independence 實體


Internal  Conceptual
內部變動不影響概念
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階層式資料模型 Hierarchical Data Model


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parent record type 上層
child record type 下層
網路資料模型 Network Data Model



set type 集合型態
Owner record type
Member record type
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階層式的資料模型使用記錄(records)與階層關係
(parent-child relationships)的觀念
記錄是欄位值(field values)的組合，記錄的型式
(record types)定義了記錄中所含有的欄位，每
個欄位則有個別的資料型式(data type)
階層關係是兩種record types之間的1:N
relationship，1的那一邊是parent record type，
N的那一邊是child record type
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網路資料模型可以看成是一種 E-R model，但是
relationships限於binary relationship，而且是
many-one relationship
網路資料模型使用記錄(records)與集合(sets)的觀念。
資料儲存在records中，每個record包含一些相關的
資料值
Records之間的關係用Set Type來表示。一個集合型
式(set type)描述一種records之間的1:N relationship，
我們可以使用所謂的Bachman diagram來畫出set
type定義中的組成 : set type的名稱、record type的
owner與member record type
EMPS (ENAME, SALARY)
DEPTS(DNAME, DEPT#)
SUPPLIER(SNAME, SADDR)
ITEMS(INAME, ITEM#)
ORDERS(O#, DATE)
CUSTOMERS(CNAME, CADDR, BALANCE)
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個體(entity)
屬性(attributes)




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Simple attributes與Composite attributes
Single-valued attributes與multivalued attributes
Stored attributes與derived attributes
鍵，Key attribute, Composite key，識別用
加底線
關係(relationship)


二元關係(binary relationship)
數量(cardinality)
 一對一、一對多、多對多
LAST
NAME
FIRST
NAME
Composite Attribute
複合屬性
NAME
BIRTHDATE
AGE
Derived Attribute
衍生屬性
TEL NO.
Multi-value Attribute
多重值屬性
PERSONS
SSN
Key Attribute
鍵屬性
PARENT
OF
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XML(eXtensible Markup Language)已經成為一
種大家公認的標準文件格式(standard document
format)，有利於文件資料的交換與顯示
很多研究都嘗試著替XML發展出正規的資料模
型，有了正規的資料模型以後，可以發展出一些
查詢語言與處理的機制
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實體模型(physical model)
正規模型(formal model)
概念模型
實體模型與實作(implementation)有關，層次最
低，要處理資料結構以及資料探索(navigation)
的細節
正規模型需要語言層次的元素來對資料進行推理
概念模型的主要目的是用來了解資料
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DOM(Document Object Model)
XML資料模型
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XSLT, Xquery, XPath
檔案型式的結構化資料
XML Schema
OEM(Object Exchange Model)
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複雜物件(complex object)的資料庫模型
XGrammar
SAL代數模型(algebraic model)
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Semi-structured Algebra
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UML
ERX(Entity Relationship for XML)
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UML(unified modeling language)是一種描述軟
體系統的標準化建模語言，UML也具有一般資
料模型的描述能力，但是除了描述應用系統的資
料特性之外，還可以從其他方面來描述一個應用
系統
關聯式資料模型(relational data model)
物件導向資料模型(object-oriented data model)
物件-關聯式資料模型(object-relational data
model)
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畫一個 ER Diagram 描述下列需求
每一位學生都必須屬於某一個班級
 每一個班級都有一位導師
 一位老師最多可以擔任兩個班級的導師，但是也可以
不擔任導師
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請注意，每一個Entity都應該要有Key