《第讲数据模型》课件

第讲数据模型为什么要学习数据模型构建数据库基础促进数据分析增强团队协作数据模型为数据库设计提供蓝图，确保数据数据模型定义数据结构和关系，为分析和理数据模型使团队成员对数据结构和关系达成组织和管理的效率解数据提供清晰框架一致，促进沟通和协作什么是数据模型数据模型是现实世界中数据的抽象表示，它描述了数据之间的关系和结构，为数据组织提供了一个框架数据模型可以帮助我们理解数据、设计数据库、管理数据，并最终利用数据做出更好的决策数据模型的作用理解数据设计数据库沟通工具数据模型帮助我们更好地理解数据之间的数据模型是数据库设计的蓝图，它指导我数据模型可以作为开发人员、数据分析师关系，并建立清晰的数据结构们如何组织和存储数据和业务人员之间的沟通桥梁，确保对数据的理解一致数据模型的分类概念数据模型逻辑数据模型描述的是现实世界中数据的抽象将概念数据模型转化为数据库系结构，主要用于表达业务需求统的逻辑结构，主要用于数据库设计物理数据模型描述了数据库在计算机系统中的物理存储结构，主要用于数据库实现实体关系模型（模型）ER模型是一种常用的数据建模方法，它将现实世界中的实体和实体之间关系抽ER象成数据模型模型使用图形化的符号表示实体、属性和关系，方便理解和设计数据库ER模型的基本概念ER实体属性12现实世界中可以区别于其他事实体所具有的特性，例如学生物的客观存在，例如学生、课的姓名、学号、性别等程、教师等关系3实体之间联系，例如学生选课、教师授课等实体与实体类型实体实体类型现实世界中客观存在的、可区分的事具有相同属性的实体的集合，例如学物生、课程等属性定义类型属性是用来描述实体特性的特征例如，学生实体的属性可以包属性可以分为简单属性和复合属性简单属性是不可再分的，如括姓名、学号、性别、专业等姓名、性别；复合属性可以分解为更小的属性，如地址可以分解为省份、城市、街道等关系与关系类型关系关系类型12描述实体类型之间的联系，例表示实体类型之间联系的种类如学生和课程之间有选，例如选课关系可以是一“”“”““”“课关系对多或多对多””“”码主键候选键外键一个或一组属性，用于唯一标识关系中的每能够唯一标识关系中每个元组的任何属性集用于在关系之间建立联系的属性集，它引用个元组了另一个关系中的主键模型的绘制ER实体类型1使用矩形表示实体类型，并在矩形内写明实体类型名称属性2使用椭圆形表示属性，并用直线连接到实体类型矩形，属性名称写在椭圆形内关系3使用菱形表示关系，并用直线连接到参与关系的实体类型矩形，关系名称写在菱形内码4使用下划线标记码属性现实世界到模型的转换ER识别实体1确定属性2定义关系34绘制ER图范式理论数据冗余数据依赖数据冗余是指在数据库中重复存数据依赖是指不同数据之间存在储相同数据的问题，会导致存储关联关系，例如，学生信息表中空间浪费，数据更新效率低下，的姓名和学号之间存在依赖关系以及数据一致性问题，学号是姓名唯一标识数据完整性数据完整性是指数据的准确性、完整性、一致性和有效性，范式理论通过减少数据冗余和数据依赖来提高数据完整性第一范式原子性每个属性都必须是单值的，不能包含多个值或列表每个属性都是不可分割的原子值第二范式消除重复组主/外键关系复合主键所有非键属性都完全依赖于候选键这意味第二范式要求表中存在主键和外键关系，以当一个表有多个属性共同构成主键时，它们着表中不存在部分依赖于候选键的属性确保数据完整性和一致性被称为复合主键，第二范式需要确保所有非键属性都完全依赖于复合主键第三范式消除传递依赖减少数据冗余12每个非码属性都直接依赖于码通过消除传递依赖，第三范式，而非间接依赖其他非码属性可以有效地减少数据冗余，提高数据一致性提高数据完整性3数据完整性是指数据的准确性、一致性和完整性，第三范式有助于提高数据的完整性范式BCNF消除冗余数据独立性消除数据冗余，提高数据完整确保数据独立性，便于维护和BCNF BCNF性更新性能优化提高查询效率，优化数据库性BCNF能数据模型与数据库设计的关系模型驱动设计优化数据库结构数据模型是数据库设计的核心，基于数据模型，可以设计出高效它定义了数据的结构、关系和约、可扩展、易于维护的数据库，束，为数据库设计提供指导并确保数据的一致性和完整性提高开发效率数据模型为开发人员提供了清晰的数据结构定义，使他们更容易理解数据，并加快应用程序开发速度数据模型的应用实例数据模型在现实生活中有着广泛的应用例如，城市规划中会使用数据模型来模拟城市交通、人口分布和基础设施建设电商平台使用数据模型来存储商品信息、用户行为和订单数据，从而提供个性化的推荐服务和精准的营销策略小结理解数据模型掌握ER模型应用范式理论数据模型是数据库设计的核心，它为数据实体关系模型（ER模型）是常用的数据模范式理论帮助我们设计出结构良好、高效组织提供了蓝图，确保数据的一致性和完型，它通过实体、属性和关系描述现实世的数据库，减少数据冗余和异常整性界数据模型的优缺点优点缺点12数据模型有助于更好地理解和创建和维护数据模型可能需要组织数据它们为数据库设计大量的时间和精力对于某些提供了一个蓝图，并确保数据应用程序，数据模型可能过于的完整性和一致性复杂或过于僵化，无法有效地处理数据数据模型的发展趋势数据模型的云端化云计算的发展推数据模型的图形化数据模型的图形动数据模型向云端迁移，提供更灵活化表达方式越来越流行，便于理解和、可扩展的存储和管理方式沟通数据模型的智能化人工智能技术的应用推动数据模型的智能化发展，例如自动建模、模型优化等思考题在数据模型设计过程中，如何权衡不同范式的优缺点？如何利用数据模型来提升数据质量和数据一致性？面对海量数据和复杂业务需求，如何选择合适的数据模型？参考资料数据库系统概论数据库系统概念数据模型与数据库设计王珊，萨师煊著Silberschatz，Korth，Sudarshan周志英著著谢谢。