首页 理论教育 网状模型的特点及代表-现代数据库原理与索引设计

网状模型的特点及代表-现代数据库原理与索引设计

时间:2023-10-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:网状模型用英文表示为Network Model,其作为一种数据模型,主要用于表示实体之间的联系及实体类型,表示的方式主要是利用有向图结构来进行的。1969年,CODASYL组织提出DBTG报告中的数据模型是网状模型的主要代表。除此之外,在网状模型中存在一种复合联系,即模型中的两个结点之间可以有多种不同的联系。由此可见,利用网状模型所描述的现实世界要更加直接。实际上,层次模型属于网状模型的特例。

网状模型的特点及代表-现代数据库原理与索引设计

在现实世界中,事物之间有许多不同的联系,但更多的联系还属于非层次关系。这些关系是没有办法在层次模型中被直观地表示出来的,但是在网状模型中就能够被清晰地表示出来。与层次模型相比,网状模型减少了两个限制,模型中的结点可以有多于一个的父结点。网状模型用英文表示为Network Model,其作为一种数据模型,主要用于表示实体之间的联系及实体类型,表示的方式主要是利用有向图结构来进行的。

1969年,CODASYL组织提出DBTG报告中的数据模型是网状模型的主要代表。

(一)网状模型的数据结构

网状模型的特点如下:

1.有一个以上的结点没有双亲。

2.至少有一个结点可以有多于一个的双亲。

也就是说,允许两个或两个以上的结点没有双亲结点,允许某个结点有多个双亲结点,则此时有向树变成了有向图,该有向图描述了网状模型。网状模型是一种比层次模型更具普遍性的结构,它去掉了层次模型的两个限制,允许多个结点没有双亲结点,允许结点有多个双亲结点。

除此之外,在网状模型中存在一种复合联系,即模型中的两个结点之间可以有多种不同的联系。由此可见,利用网状模型所描述的现实世界要更加直接。实际上,层次模型属于网状模型的特例。

在网状模型中,每一个结点都代表一个实体,也称记录型;每一个实体都包含着多个属性,也称字段。结点与结点之间的连线所表示的是不同实体之间的父子关系,箭尾处的实体指向箭头处的实体,代表实体间的联系为1∶n联系。

例如学生和教师间的关系,一个学生可以由多个教师任教,一个教师可以教多个学生。

(二)网状模型的数据操纵与完整性约束

与层次模型相比,网状模型的完整约束性条件并不严格,但在网状数据库系统中依旧对数据操作增添了限制(如DBTG系统),从而创造了一定的完整性约束。在网状模型中一共有四个主要的数据操纵:第一个为查询,第二个为插入,第三个为删除,第四个为修改。

在进行插入操作时,如果子女结点值的双亲结点值还没有确定下来,依旧可以进行插入操作。例如,若有一名新教师还没有分配到某个教研室,依旧可以将其加入系统中。又如,若有一名新报道的学生还没有分配到某个宿舍,也同样可以将其加入系统中。

在进行删除操作时,如果想要对双亲结点值进行删除,可以不删除其对应的子女结点值。例如,删除教研室时,与该教研室相关的教师数据信息在数据库中依旧存在。(www.xing528.com)

在进行修改操作时,不需要再添加冗余结点,直接利用非树形结构来表示即可,即只需要对指定的记录内容进行更新。

它不像层次数据库那样有严格的完整性约束条件,只提供一定的完整性约束,主要有:

1.支持记录码的概念,码是唯一标识记录的数据项的集合。例如,学生记录中学号是码,因此数据库中不允许学生记录中的学号出现重复值。

2.要保证双亲记录与子女记录之间的联系为一对多的联系。

3.双亲记录与子女记录之间的一些约束条件需要得到支持。例如,在删除一些双亲记录时,其对应的子女记录也需要进行删除,或在插入一些子女记录时,需要有双亲记录才能进行。

(三)网状模型的优点与缺点

网状模型的优点包括以下两点:第一,该模型在描述客观世界时要更加直接,如果实体之间存在许多复杂的联系,也可以用此模型来表示,如一个结点有多个双亲;第二,网状模型有较高的存储效率及良好的性能。

网状模型的缺点包括以下三点:第一,网状模型的结构要更加复杂,该模型应用的环境越广泛,数据库的结构也就越复杂,用户在使用的过程中就越难掌握;第二,网状模型中存在用户不容易使用的复杂系统,即DDL与DML;第三,网状模型中的数据没有较强的独立性,实体之间联系的表示方式通常是利用存取路径来进行的,这就要求在程序中想要对数据进行访问,就要为数据指定存取路径。

【注释】

[1]联系集:联系集是同类联系的集合。实体集之间的关联称为参与。E-R 模型中的一个联系实例,表示所模拟的现实世界的命名实体间存在联系。实体在联系中的作用称为实体的角色。联系也可能具有描述性属性。二元联系集是涉及两个实体集的联系集,数据库系统中的大多数联系集都是二元的。参与联系集的实体集的数目也称为联系集的度。

[2]埃德加·考特:即埃德加·弗兰克·考特(Edgar Frank Codd,1923—2003),是一位英国计算机科学家。他为关系型数据库理论做出了奠基性的贡献。他在IBM工作期间,首创了关系模型理论。他一生中为计算机科学做出了很多有价值的贡献,而关系模型作为一个在数据库管理方面非常具有影响力的基础理论,仍然被认为是他最引人瞩目的成就。

[3]ACM图灵奖:是由美国计算机协会(ACM)于1966年设立的计算机奖项,名称取自艾伦·麦席森·图灵(Alan M. Turing),旨在奖励对计算机事业做出重要贡献的个人。图灵奖对获奖条件要求极高,评奖程序极严,一般每年仅授予一名计算机科学家。图灵奖是计算机领域的国际最高奖项,被誉为“计算机界的诺贝尔奖”。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈