数据模型的基本概念

2．1　数据模型的基本概念

数据库技术的主要内容是数据管理，而数据管理所要讨论的问题很多、内容丰富，为简化表示、方便研究，有必要将数据管理的基本特征抽取而构成数据模型，为讨论数据管理提供方便，为了解数据管理提供手段。因此我们说，数据模型（data model）是数据管理基本特征的抽象，它是数据库的核心与基础。数据模型描述数据的结构、定义在结构上的操作以及约束条件。它从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件，为数据库管理的表示和操作提供一个框架。

数据模型按不同的应用层次分成三种类型，它们是概念数据模型（conceptual data model）、逻辑数据模型（logic data model）及物理数据模型（physical data model）。

概念数据模型又称概念模型，它是一种面向客观世界、面向用户的模型，它与具体的数据库管理系统无关，与具体的计算机平台无关。概念模型着重于对客观世界复杂事物的结构描述及它们间的内在联系的刻划，而将与DBMS、计算机有关的物理的、细节的描述留给其他种类的模型。因此，概念模型是整个数据模型的基础。目前，较为有名的概念模型有E－R模型、扩充的E－R模型、面向对象模型及谓词模型等。

逻辑数据模型又称逻辑模型，它是一种面向数据库系统的模型，该模型着重于在数据库系统一级的实现。它是客观世界到计算机间的中介模型，具有承上启下的功能。概念模型只有在转换成逻辑模型后才能在数据库中得以表示。目前，逻辑模型很多，较为成熟并被人们大量使用的有：层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型、谓词模型以及对象关系模型等。

物理数据模型又称物理模型，它是一种面向计算机物理表示的模型，此模型给出了数据模型在计算机上物理结构的表示。

数据模型所描述的内容有三个部分，它们是数据结构、数据操纵与数据约束。

（1）数据结构。数据模型中的数据结构主要描述基础数据的类型、性质以及数据间的关联，且在数据库系统中具有统一的结构形式，它也称数据模式。数据结构是数据模型的基础，数据操作与约束均建立在数据结构上。不同数据结构有不同的操作与约束。因此，一般数据模型均依据数据结构的不同而分类。

（2）数据操纵。数据模型中的数据操纵主要描述在相应数据结构上的操作类型与操作方式。

（3）数据约束。数据模型中的数据约束主要描述数据结构内数据间的语法、语义联系，它们间的制约与依存关系，以及数据动态变化的规则以保证数据的正确、有效与相容。