Was sind in der Datenbanktechnologie die vier wichtigsten Datenmodelle?

In der Datenbanktechnologie sind die vier Hauptdatenmodelle: 1. Hierarchisches Datenmodell, das eine „Baum“-Struktur verwendet, um die Zuordnung zwischen Entitätssätzen darzustellen; 3. Relationales Datenmodell, das Daten organisiert; in Form von Gruppen oder Datentabellen, um die Speicherung und Transformation mithilfe der Beziehungen zwischen verschiedenen Entitäten und Attributen zu erleichtern. 4. Objektorientiertes Datenmodell.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 10-System, Dell G3-Computer.

In der Datenbanktechnologie sind die vier Hauptdatenmodelle: hierarchisches Datenmodell, Netzwerkdatenmodell, relationales Datenmodell und objektorientiertes Datenmodell.

Hierarchisches Datenmodell

Das hierarchische Datenmodell ist das früheste in Datenbanksystemen verwendete Modell. Es verwendet eine „Baum“-Struktur zur Darstellung der Zuordnung zwischen Entitätsmengen, in der sich die Entitätsmengen (dargestellt durch rechteckige Kästchen) befinden Knoten. Die Verbindungen zwischen Knoten im Baum repräsentieren die Beziehungen zwischen ihnen.

Funktion:

Ein Datenmodell, das eine hierarchische Struktur zur Darstellung von Entitätstypen und Beziehungen zwischen Entitäten verwendet, wird als hierarchisches Datenmodell bezeichnet. Die Beziehung zwischen Datensätzen wird durch Zeiger implementiert und die Abfrageeffizienz ist hoch.

Darstellungsmethode:

Die Darstellungsmethode des hierarchischen Modells lautet: Die Knoten des Baums stellen die Entitätsmenge (Datensatztyp) dar, und die Verbindung zwischen den Knoten stellt die Beziehung zwischen den beiden verbundenen Entitätsmengen dar. Diese Beziehung kann nur sein sei „1-M“. Normalerweise wird der Entitätssatz, der 1 darstellt, oben platziert, der als übergeordneter Knoten bezeichnet wird, und der Entitätssatz, der M darstellt, wird unten platziert, der als untergeordneter Knoten bezeichnet wird.

Es gibt zwei Implementierungsmethoden für die physische Speicherung hierarchischer Modelle:

• Sequentielle Methode: Alle Datensätze werden nebeneinander in hierarchischer Reihenfolge gespeichert, d. h. die hierarchische Reihenfolge wird durch benachbarte Orte im physischen Raum erreicht.

• Zeigermethode: Jeder Datensatz wird nicht in hierarchischer Reihenfolge gespeichert, sondern verwendet Zeiger, um sie in hierarchischer Reihenfolge zu verknüpfen.

Netzwerkdatenmodell

Das Netzwerkmodell verwendet Verbindungsanweisungen oder Zeiger, um die Netzwerkverbindungsbeziehung zwischen Daten zu bestimmen. Es handelt sich um eine Datenorganisationsmethode mit Viele-zu-Viele-Typ.

Das Netzwerkmodell ist ein Datenbankmodell, das Dinge und die Beziehungen zwischen ihnen flexibel beschreiben kann. Es wurde erstmals von Charles Bachman in den Vereinigten Staaten erfunden.

Die Datenstruktur des Netzwerkmodells weist hauptsächlich die folgenden zwei Merkmale auf:

(1) Ermöglicht, dass mehr als ein Knoten keine übergeordneten Knoten hat.

(2) Mindestens ein Knoten kann mehr als einen übergeordneten Knoten haben.

Jeder Knoten im Netzwerkmodell stellt einen Datensatztyp (Entität) dar. Jeder Datensatztyp kann mehrere Felder (Attribute der Entität) enthalten. Die Verbindungen zwischen den Knoten stellen die Eltern-Kind-Beziehung zwischen den Datensatztypen (Entitäten) dar.

Aus der Definition geht hervor, dass die Verbindung zwischen dem untergeordneten Knoten und dem übergeordneten Knoten im hierarchischen Modell eindeutig ist, im Netzwerkmodell jedoch möglicherweise nicht eindeutig. Daher wird in einem Netzwerkmodell jeder Link benannt und die diesem Link zugeordneten übergeordneten und untergeordneten Datensätze werden angegeben.

Relationales Datenmodell

Das relationale Modell organisiert Daten in Form von Datensatzgruppen oder Datentabellen, um die Speicherung und Transformation mithilfe der Beziehungen zwischen verschiedenen Entitäten und Attributen zu erleichtern. Es handelt sich um ein Leerzeichen. basierte Einrichtung Eine sehr effiziente Möglichkeit, Daten über Beziehungen zwischen Daten und Attributdaten zu organisieren.

Das relationale Modell besteht aus drei Teilen: relationaler Datenstruktur, relationalem Operationssatz und relationalen Integritätsbeschränkungen.

Das relationale Modell ermöglicht die Definition von drei Arten von Integritätsbeschränkungen: Entitätsintegrität, referenzielle Integrität und benutzerdefinierte Integrität. Entitätsintegrität und referenzielle Integrität sind Integritätseinschränkungen, die das relationale Modell erfüllen muss und die semantische Einschränkungen in bestimmten Bereichen widerspiegeln.

Entitätsintegritätsregel: Wenn Attribut A das Hauptattribut der Basisbeziehung R ist, kann Attribut A keinen Nullwert annehmen. Entitätsintegritätsregeln legen fest, dass nicht alle Primärattribute einer Basisbeziehung Nullwerte haben dürfen, nicht nur der gesamte Primärschlüssel.

(1) Entitätsintegritätsregeln gelten für grundlegende Beziehungen. Eine Basistabelle entspricht normalerweise einem Entitätssatz in der realen Welt. Beispielsweise entspricht die Studentenbeziehung der Sammlung von Studenten.

(2) Entitäten in der realen Welt sind unterscheidbar, das heißt, sie haben ein gewisses Einzigartigkeitsmerkmal.

(3) Dementsprechend wird der Primärschlüssel als eindeutiges Symbol im relationalen Modell verwendet.

(4) Die Attribute im Hauptcode, also die Hauptattribute, dürfen keinen Nullwert annehmen. Der sogenannte Nullwert ist ein „unbekannter“ oder „bedeutungsloser“ Wert. Wenn das Hauptattribut einen Nullwert annimmt, bedeutet dies, dass eine nicht identifizierbare Entität vorhanden ist, d. h. eine nicht unterscheidbare Entität. Dies widerspricht Punkt (2), sodass die Regel zur Entitätsintegrität wird.

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