网状模型的特点:记录之间联系通过指针实现,m∶n联系也容易实现(每个m∶n联系可拆成两个1∶n联系),查询效率较高。网状模型的缺点是编写应用程序比较复杂,程序员必须熟悉数据库的逻辑结构。由于层次系统和网状系统的应用程序编制比较复杂,因此,从20兰?0年代中期起,其市场已被关系系统所取代。但是使用这两种模型建立起的许多数据库仍然在正常运转,只是在外层加了个关系数据库语言的接口。网状模型有许多成功的产品,20世纪70年代的产品大部分网状系统,例如,honeywell公司的ids/ⅱ、hp公司的image/3000、burroughs公司的dmsⅱ、umivac公司的dms1100、cullinet公司的idms、cimcom公司的total等(3)关系模型。关系模型的主要是用二维表格结构表达实体集,用外键表示实体间联系。关系模型是由若干个关系模式组成的集合。关系模式相当于前面提到的记录类型,它的实例称为关系,每个关系实际上是一张二维表格。关系模型和层次、网状模型的最大判别是用关键码而不是用指针导航数据,表格简单用户易懂,编程时并不涉及存储结构,访问技术等细节。关系模型是数学化模型。sql语言是关系数据库的标准化语言,已得到了广泛的应用。20世纪70年代对关系数据库的研究主要集中在理论和实验系统的开发方面。80年代初才形成产品,但很快得到广泛的应用和普及,并最终取代了层次、网状数据库产品。现在市场上典型的关系dbms产品有db2、oracle、sybase、informix和微机型产品foxpro、access等。关系模型和网状、层次模型的最大区别是:关系模型用表格数据而不是通过指针链来表示和实现实体间联系。关系模型的数据结构简单、易懂。只需用简单的查询语句就可对数据库进行操作。关系模型是数学化的模型,可把表格看成一个集合,因此集合论、数理逻辑等知识可引入到关系模型中来。关系模型已是一个成熟的有前途的模型,已得到广泛应用。(4)面向对象模型。目前,关系数据库的使用已相当普遍,但是,现实世界中仍然存在着许多含有复杂数据结构的应用领域,例如,cad数据、图形数据等,而关系模型在这方面的处理能力就显得力不从心。因此,人们需要更高级的数据库技术来表达这类信息。面向对象的概念最早出现在程序设计语言中,随后迅速渗透到计算机领域的每一个分支。面向对象数据库是面向对象概念与数据库技术相结合的产物。
面向对象模型能完整地描述现实世界的数据结构,具有丰富的表达能力,但模型相对较复杂,涉及的知识面也广,因此面向对象数据库尚未达到关系数据库那样的普及程度。
2.2.2 数据库体系结构数据库的体系结构分三级:内部级(internal),概念级(conceptual)和外部级(external)。这个三级结构有时也称为“三级模式结构”,或“数据抽象的三个级别”,最早是在1971年通过的dbtg报告中提出,后来收入在1975年的美国ansi/sparc报告中。虽然现在dbms的产品多种多样,在不同的操作系统支持下工作,但是大多数系统在总的体系结构上都具有三级模式的结构特征。
从某个角度看到的数据特性称为“数据视图”(data view)。外部级最接近用户,是单个用户所能看到的数据特性。单个用户使用的数据视图的描述称为“外模式”。概念级涉及到所有用户的数据定义,是全局的数据视图。全局数据视图的描述称为“概念模式”。内部级最接近于物理存储设备,涉及到实际数据存储的结构。物理存储数据视图的描述称为“内模式”。数据库的三级模式结构是数据的三个抽象级别。它把数据的具体组织留给dbms去做,用户只要抽象地处理数据,而不必关心数据在计算机中的表示和存储,这样就减轻了用户使用系统的负担。三级结构之间往往差别很大,为了实现这三个抽象级别的联系和转换,dbms在三级结构之间提供两个层次的映象(mappings):外模式/模式映象,模式/内模式映象。此处模式是概念模式的简称。2.2.3 数据的独立性由于数据库系统采用三级模