层次模型 网状模型 关系模型 面向对象模型 对象关系模型 层次模型
1.满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型。
（1）有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根 结点 （2)根以外的其它结点有且只有一个双亲结点 2.优点
（1）层次数据模型的数据结构比较简单清晰。 （2）层次数据模型的查询效率高。
（3）层次数据模型提供了良好的完整性支持 3.缺点
（1）现实世界中很多联系是非层次性的，如结点之间具有多对多联系。 （2）对插入和删除操作的限制多 （3）查询子女结点必须通过双亲结点 （4）层次命令趋于程序化
网状模型
1.满足下面两个条件的基本层次联系的集合为网状模型。 （1）允许一个以上的结点无双亲； （2）一个结点可以有多于一个的双亲。 2.优点
（1）能够更为直接地描述现实世界，如一个结点可以有多个双亲。 （2）具有良好的性能，存取效率较高。 3.缺点
（1）结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库的结构就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握。 （2）网状模型的DDL、DML语言复杂，用户不容易使用。
关系模型
关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。 1.关系模型的基本概念
在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。 （1）关系：一个关系对应通常说的一张表； （2）属性：表中的一列即为一个属性； （3）域：属性的取值范围；
（4）元组：表中的一行即为一个元组；
（5）主码：表中的某个属性组，它可以惟一确定一个元组； （6）分量：元组中的一个属性值；
（7）关系模式：对关系的描述，一般表示为关系名（属性 1 ，属性 2 ， … ，属性 n ) 2.优点：
（1）关系模型与非关系模型不同，它是建立在严格的数学概念的基础上的。
（2）关系模型的概念单一，无论实体还是实体之间的联系都用关系表示，操作的对象和操作的结果都是关系，所以其数据结构简单、清晰，用户易懂易用。
（3）关系模型的存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性，也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。 3.缺点
由于存取路径对用户透明，查询效率往往不如非关系数据模型。因此为了提高性能，必须对用户的查询请求进行优化，
增加了开发数据库管理系统的难度。
二、数据库模型
1.概念模型
（1）概念、作用
概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次。概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。 （2）概念模型中以下术语：实体，实体型，实体集，属性，码，实体联系图（ E 一 R 图） 实体：客观存在并可以相互区分的事物叫实体。
实体型：具有相同属性的实体具有相同的特征和性质，用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型。 实体集：同型实体的集合称为实体集。
属性：实体所具有的某一特性，一个实体可由若干个属性来刻画。 码：惟一标识实体的属性集称为码。 实体—联系方法（E—R图）
（3）概念模型的表示方法：实体—联系方法（E—R图） 实体联系图（ E 一 R 图）：提供了表示实体型、属性和联系的方法： · 实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名； · 属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来； · 联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（ 1 : 1 , 1 : n 或 m : n ）。
2.逻辑模型
逻辑模型，是指数据的逻辑结构。
在数据库中，逻辑模型有关系、网状、层次，可以清晰表示个个关系。
（1）逻辑模型用关系模式来描述的（说得更明白就是用二维关系表来描述） （2）关系模式
关系模式（Relation Schema）是型 关系是值
关系模式是对关系的描述 定义关系模式
关系模式可以形式化地表示为： R（U，D，dom，F） R 关系名 U 组成该关系的属性名集合 D 属性组U中属性所来自的域 dom 属性向域的映象集合 F 属性间的数据依赖关系集合 那么一个关系需要描述哪些方面呢？ 元组集合的结构 属性构成
属性来自的域 属性与域之间的映象关系 元组语义以及完整性约束条件 属性间的数据依赖关系集合
首先，应该知道，关系实质上是一张二维表，表的每一行为一个元组，每一列为一个属性。一个元组就是该关系所涉及的属性集的笛卡尔积的一个元素。关系是元组的集合，因此关系模式必须指出这个元组集合的结构，即它由哪些属性构成，这些属性来自哪些域，以及属性与域之间的映象关系。
其次，一个关系通常是由赋予它的元组语义来确定的。元组语义实质上是一个n目谓词（n是属性集中属性的个数）。凡使该n目谓词为真的笛卡尔积中的元素（或者说凡符合元组语义的那部分元素）的全体就构成了该关系模式的关系。
三、数据库的五大范式（书170）
函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递依赖、候选码、主码、外码、全码（All 一key ）、1 NF 、ZNF 、3NF 、
BcNF 、多值依赖、4NF 。
定义1：设R(U)是属性集U上的关系模式。X，Y是属性集U的子集。若对于R(U)的任意一个可能的关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等，而在Y上的属性值不等，则称X函数确定Y或Y函数依赖于X，记作XY。（即只要X上的属性值相等，Y上的值一定相等。） 术语和记号：
XY，但Y不是X的子集，则称XY是非平凡的函数依赖。若不特别声明，总是讨论非平凡的函数依赖。 XY，但Y是X的子集，则称XY是平凡的函数依赖。 若XY，则X叫做决定因素(Determinant)。 若XY，YX，则记作XY。
若Y不函数依赖于X，则记作X Y。
定义2：在R(U)中，如果 XY，并且对于X的任何一个真子集X’，都有X’ Y，则称Y对X完全函数依赖 若XY，但Y不完全函数依赖于X，则称Y对X部分函数依赖
定义3：若关系模式R的每一个分量是不可再分的数据项，则关系模式R属于第一范式(1NF)。 定义4：若关系模式R∈1NF，且每一个非主属性完全函数依赖于码，则关系模式R∈2NF 。（即1NF消除了非主属性对码的部分函数依赖则成为2NF）。
定义5:关系模式R 定义6:关系模式R 定义7:关系模式R 四、数据库技术主要特点（看习题或书） ( l ）数据结构化数据库系统实现整体数据的结构化 ( 2 ）数据的共享性高，冗余度低，易扩充 ( 3 ）数据独立性高数据独立性 ( 4 ）数据由 DBMS 统一管理和控制 五、数据库系统组成成员（要素） 数据库系统一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员和用户构成。（看书P35） 1.硬件平台及数据库 2.软件 3.人员 六、主要关系运算操作（要弄清楚，会算）书P53 关系代数是关系数据库系统查询语言的理论基础。 1.关系代数的9种操作： 并、交、差、乘、选择、投影、连接、除、自然联接运算。 传统的集合运算： 并(∪) 差(-) 交(∩) 笛卡尔积（×） 专门的关系运算符： 投影(π) 选择(σ) 连接（等值连接、自然联接） 除法(÷) 可能两种题型：给出具体数据库和关系代数表达式，求出结果。 （ppt） 给出数据库的关系模式和查询要求，要求写出关系代数表达式。 2.并、差、笛卡尔积、投影和选择5种运算为基本的运算。其他3种运算，即交、连接和除，均可以用这5种基本运算来表达。 七、数据库技术发展阶段及其特点 从数据管理的角度看，数据库技术到目前共经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。 1.人工管理阶段(50年代年代以前) 特点：（1）数据不保存 （2）应用程序管理数据 （3）数据不共享 （4）数据不具有独立性。 2.文件系统阶段(50年代后期--60年代中期) 特点：（1）数据可以长期保存，（2）由文件系统管理数据，缺点：（3）数据共享性差、冗余度大，（4）数据独立性差。 3.数据库系统阶段(60年代后期--现在) 特点：（l）数据结构化 （2）数据的共享性高，冗余度低，易扩充 （3）数据独立性高数据独立性 （4）数据由 DBMS 统一管理和控制 八、数据库完整性三大内容 数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。 关系模型中三类完整性约束：实体完整性；参照完整性；用户定义的完整性。 1.实体完整性规则：若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。 2.参照完整性规则：若属性（或属性组）F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为： ①或者取空值（F的每个属性值均为空值） ②或者等于S中某个元组的主码值。 3.用户定义的完整性:用户定义的完整性是针对某一具体关系数据库的约束条件，反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。 九、数据库管理系统主要功能 1.数据定义功能 提供数据定义语言(DDL) 定义数据库中的数据对象 2.数据组织、存储和管理 3.数据操纵功能: 提供数据操纵语言(DML) 操纵数据实现对数据库的基本操作 (查询、插入、删除和修改) 4.数据库的事务管理和运行管理 保证数据的安全性、完整性、 多用户对数据的并发使用 发生故障后的系统恢复 5.数据库的建立和维护功能(实用程序) 数据库数据批量装载 数据库转储 介质故障恢复 数据库的重组织 性能监视等 6.其他功能 与网络中其他软件系统的通信功能 与另一个数据库或文件系统的转换功能 异构数据库之间的互访和互操作功能 十、数据库系统的三级模式结构及优缺点 数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成。（参见书上P32 ) 外模式，亦称子模式或用户模式，是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。 模式，亦称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。模式描述的是数据的全局逻辑结构。外模式涉及的是数据的局部逻辑结构，通常是模式的子集。 内模式，亦称存储模式，是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的物理结构和存储方式的描述,是数据在数据库内部的表示方式。 数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给 DBMs 管理，使用户能逻辑抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储。为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库系统在这三级模式之间提供了两层映像：外模式／模式映像和模式／内模式映像。正是这两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。 十一、数据库安全性包含的主要内容（简答题） 数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏。 1.数据库安全性控制的常用方法 （1）用户标识和鉴定 该方法由系统提供一定的方式让用户标识自己的名字或身份。每次用户要求进入系统时，由系统进行核对，通过鉴定后才提供系统的使用权。 （2）存取控制 通过用户权限定义和合法权检查确保只有合法权限的用户访问数据库，所有未被授权的人员无法存取数据。 （3）视图 为不同的用户定义视图，通过视图机制把要保密的数据对无权存取的用户隐藏起来，从而自动地对数据提供一定程度的安全保护。 （4）审计 建立审计日志，把用户对数据库的所有操作自动记录下来放入审计日志中，DBA 可以利用审计跟踪的信息，重现导致数据库现有状况的一系列事件，找出非法存取数据的人、时间和内容等。 （5）密码存储 对存储和传输的数据进行加密处理，从而使得不知道解密算法的人无法获知数据的内容。 十二、数据库设计过程（书和习题） ( l ）需求分析：准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）。 ( 2 ）概念结构设计：通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体 DBMS 的概念模型。 ( 3 ）逻辑结构设计：将概念结构转换为某个 DBMS 所支持的数据模型，并对其进行优化。 ( 4 ）数据库物理设计：为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。 ( 5 ）数据库实施：设计人员运用 DBMS 提供的数据语言、工具及宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。 ( 6 ）数据库运行和维护：在数据库系统运行过程中对其进行评价、调整与修改。 这是一个完整的实际数据库及其应用系统的设计过程。不仅包括设计数据库本身，还包括数据库的实施、运行和维护。设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断反复。 十三、给出具体案例画出E-R图并转化成逻辑模型（设计题，综合操作题） 习题18、19 十四、课后实验题目 十五、给出具体问题，请你写出关系模式的描述 Ppt第六章的题 十六、课后习题 视图的四种用途是什么？ ( l ）视图能够简化用户的操作； ( 2 ）视图使用户能以多种角度看待同一数据； ( 3 ）视图对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性； ( 4 ）视图能够对机密数据提供安全保护。 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容