层次数据模型：元组插入问题与引用完整性约束

在第2章数据模型中，讨论了数据库中的数据模型分类，特别是独立于计算机系统的概念数据模型和直接面向数据库的逻辑结构的基本数据模型。层次数据模型是一个重要的概念，它使用树状结构来表示实体类型及其相互之间的联系。在这个模型中，记录和字段是基本组成单元，记录包含多个字段，每个字段都有名称并对应简单数据类型。层次数据模型通过双亲子女关系（Parent-Child Relationship, PCR）来表示一对多的关系，比如一个系可以有多个班级，而一个班级只有一个系。 在实际应用中，当试图将一个元组插入到职工关系中时，如果该元组关联的仓库号（如WH7）不存在于仓库关系中，会导致问题。这体现了引用完整性的概念，即数据之间的依赖关系在数据库设计时需要被考虑，确保数据的一致性和准确性。利用引用完整性约束，数据库系统可以防止插入无效的数据，确保数据的正确性。 层次数据模型中的层次数据模式由PCR构成，它展示了数据之间的层级关系。例如，一个计算机系下有多条PCR链，每条链代表一个系下面的班级。层次数据的线性表示方法使得数据管理相对直观，但它的缺点是结构紧密，扩展性较差，当实体间的联系复杂时，可能会导致数据冗余和难以维护。 在对比其他数据模型如网状数据模型和关系数据模型时，层次模型因其简单性而易于理解和实现，但它们在处理大量复杂联系时不如关系模型灵活。关系模型通过表格形式表达实体及其之间的关系，使用关系代数操作进行数据操作，具有更高的数据冗余消除能力和查询灵活性。 此外，章节还提到了E-R（实体-关系）数据模型，这是一种流行的概念模型，用于描绘现实世界的实体、属性和它们之间的联系，常用于数据库设计。面向对象数据模型则进一步抽象，它将现实世界中的对象和它们之间的行为作为数据模型的基础，提供了更为灵活和真实的模型。 总结来说，本章内容着重介绍了数据模型的分类和层次数据模型的细节，强调了在实际应用中如何处理引用完整性问题，并对比了不同数据模型的优缺点。这对于理解数据库设计原则和实施数据管理至关重要。