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Data Base 第三章

資料模型:

​​​​包含 Data, Relation, constraint。

三種不同資料模型:

概念資料模型

  • 以幾何方式描述使用者認知資料
  • 使用幾何圖形符號建立模型

邏輯資料模型

  • 使用 4 種資料庫類型建立資料模型

實體資料模型

  • 實體建構資料

概念資料模型:

實體關聯模型:

​​​​    - 以幾何圖形建立資料庫結構圖
​​​​    - 畫出來的圖稱之為[實體關聯圖]
​​​​    - Base on Entity and Relation

邏輯資料模型:

階層式資料庫模型:

​​​​    - 資料結構:階層式樹狀結構，使用父子關聯指標連接'紀錄集合'
​​​​        父紀錄多個子節點，子記錄一個父節點
​​​​        
​​​​    - 有兩種基本集合型態:
​​​​        - 紀錄型態:一組欄位組成，每筆資料稱為
​​​​                  '紀錄'，實際資料式若干比紀錄構成
​​​​    - 父子關聯型態:兩個'紀錄型態'間連接型態，為一對多

網路式資料庫模型:

​​​​    - 資料結構:使用'連接'來連結'紀錄集合'，父與
​​​​        子節點，為多對多
​​​​        
​​​​    - 有兩種基本集合型態:
​​​​        - 紀錄型態:
​​​​        - 連接型態:描述兩個紀錄型態的關係，屬於一對多

關聯式資料庫模型:

  • 定義:一組關聯表的集合

    資料結構:

    • 關聯表綱要:包含關聯表之表名,屬性,定義域
    • 關聯表實例:儲存數據，每筆資料都是一個 tuple
    • 資料操作或運算:新增,刪除,更新,查詢(關聯式係數)
    • 完整性限制條件:維護資料完整性條件集，確保儲存資料
      合理

  • 術語:

    ​​​​​​​ 維度:有幾個 attribute
​​​​​​​ 基數: tuple 個數
​​​​​​​ 主鍵(PK):一個或多個 attr 而成的單元，用於辨識關聯表
​​​​​​​ 內唯一的紀錄
​​​​​​​ 定義域:屬性的 Datatype

  • 關聯表綱要的表示語法

relation_name (attribute1, attribute2, … , attributeN)

屬性有加上實線底線的表示主鍵角色
屬性有加上虛線底線(不一定有)的表示外來鍵角色

  • 如果在關聯表綱要裡，需要標示定義域，可以使用括號標示在屬性後


Students (sid(int), name(char), address(var
char), tel(char), birthday(date))
  • 關聯表實例:

若干個值組（Tuples）的集合，因為資料可能隨時更改，所以關聯表實例是指某一個時間點的值組集

  • 空值(NULL Values):

    1.未知，不適用，不知道，找不到的值
    2.不是 0 ，不是空字串
    3.沒意義，不能做真假比較
    4.所有定義域包含空值

  • 三種不同關聯表:

    • 基底關聯表:
      • 真正的儲存資料
      • 真實關聯表
    • 視界
      • 無真正儲存資料
      • 定義於其他基底關聯表的一種虛擬關聯表
    • 快照
      • 在某一時點的關聯表內容
      • 有真正的儲存資料，屬於一種唯讀關聯表

  • 完整限制條件:

    • 檢查輸入資料庫的資料，確保資料正確
    • 避免關聯表之間資料不一致
    • 防止不合法的資料存入 DB

  • 完整限制條件:

    • 鍵限制條件

      • 鍵:

        • 單一或一組屬性的集合

      • 超鍵:

        • 單一或一組屬性集合
        • 超鍵滿足唯一性，即沒有2個超鍵值相同
        • 透過超鍵的辨識，就可以在關聯表存取指定的值

      • 候選鍵:

        • 每個關聯表至少有一個候選鍵
        • 候選鍵是一個具有最少屬性的超鍵
        • 候選鍵中沒有一個屬性可以刪除
        • 單一屬性的超鍵一定是候選鍵

      • 主鍵:

        • 從各候選鍵中選出其一，只有一個
        • 辨識某比特定資料
        • 主鍵不能維空值
        • 盡可能選單一屬性為主鍵

      • 替代鍵:

        • 不是主見的其他候選鍵稱為替代鍵
        • 用於替代主鍵

      • 外來鍵:

        • 單一屬性或一組屬性集合
        • 參考其他關連表的主鍵
        • 外來鍵與所參考主鍵定義域一樣，但屬性名可不同
        • 外來鍵值可以為空值
        • 同一個關聯表可以多個外來鍵

    • 定義域限制條件

      • 設定該屬性的 Datatype

    • 實體完整性

      • 關聯表只能有一個主鍵
      • 主鍵的任何部分都不可以是空值
      • 主鍵值不能重複
      • 使用主鍵值可以找到特定一筆資料

    • 參考完整性

      • 關聯表可以有多個外來鍵
      • 外來鍵值可以是空值
      • 外來鍵值若非空值，一定是來自所參考的關聯表的主鍵值
      • 主鍵值的更新與刪除:
        • 限制性處理方式（Restrict）:主鍵值有被外來鍵值參考時，拒絕更新或刪除操作
        • 連鎖性處理方式（Cascade）:主鍵值允許更新或刪除操作，並連鎖反應到參考的外來鍵值
        • 空值化處理方式（Nullify）:主鍵值允許更新或刪除操作，並將所有參考的外來鍵值都設為空值

    • 關聯式資料庫綱要:一組關聯表綱要 + 各綱要附屬的完整性限制條件

物件導向式資料庫模型

實體資料模型:

針對特定 DB system 建立實際架構的模型
資料模型顯示資料如何實作和儲存在 DB

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