1.2 数据模型

　　1.2.1 数据模型概念

　　1、数据模型(Data Model)--是数据库系统的形式框架，是用来描述数据的一组概念和定义，包括描述数据、数据联系、数据操作、数据语义以及数据一致性的概念工具;

　　2、数据模型应满足：(1)能够比较真实地模拟现实世界;(2)容易为人们所理解;(3)便于在计算机上实现。

　　3、 数据模型的组成：

　　(1) 数据结构：用于描述系统的静态特征，从语法角度表述了客观世界中数据对象本身的结构和数据对象之间的关联关系，是刻画一个数据模型性质最重要的方面。在数据库系统中，通常按照数据结构的类型来区分、命名各种数模，如层次、网状、关系数模。

　　(2) 数据操作：用于描述系统的动态特征，是一组对数据库中各种数据对象允许执行的操作和操作规则组成的集合。数据操作可以是检索、插入等，数模必须定义这些操作的确切含义、操作符号、操作规则以及实现操作的数据库语言。

　　(3) 数据完整性约束：是一组完整性规则的集合，它定义了数模必须遵守的语义约束，也规定了数据库中数据内部及数据之间联系所必须满足的语义约束。它限定了数据库的状态以及状态的变化，以便维护数据的正确性、有效性。

　　1.2.2 数据模型分类

　　1、 用数据模型这一概念来描述数据库的结构和语义，通过现实世界—信息世界—机器世界的抽象转换过程构建数据库，并根据模型所定义的规范去管理和使用数据。

　　2、 建模过程：(1)将现实世界的数据对象抽象为信息世界中的某一信息结构;(2)再将信息结构转换为机器世界中某一具体DBMS支持的数据模型，并存储于计算机中。

　　3、 数据模型分类：

　　(1) 概念数据模型(概念模型)：按用户的观点对数据和信息进行建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，强调其语义表达功能，易于用户理解，是用户与设计人员交流的语言，主要用于数据库设计。最常用的是实体—联系模型。

　　(2) 数据结构模型(表示型/实现型)：是机器世界中与具体DBMS相关的数据模型，包括关系模型、网状模型和层次模型

　　(3) 物理数据模型：属底层数据模型，描述数据的实际存储方式。

　　1.3 数据视图与模式结构

　　1.3.1 数据视图与数据抽象

　　1、 数据视图：指从某个角度看到的客观世界数据对象的特征，是对数据对象某一方面特征的描述。

　　2、 数据抽象：是一种数据描述和数据库设计原则，是指专注于数据对象的某方面特征，而忽略其他特征。

　　3、 集和值：集是指对某一类数据的结构和属性的说明，值是集的一个具体赋值;

　　4、 数据模式：对数据库中数据某方面结构和特征的描述，它仅涉及集的描述，不涉及具体的值。

　　1.3.2 三级模式结构

　　1、 数据库三级模式结构—外部级、概念级和内部级，分别定义了外模式、模式和内模式，用于从不同角度描述数据库结构。

　　2、 模式：

　　(1) 也称逻辑模式、概念模式;

　　(2) 对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;

　　(3) 模式不仅定义了数据的逻辑结构，还定义了数据之间的联系、与数据的关的安全性和完整性要求;

　　(4) 一个数据库只有一个模式，建立在某种数据结构模型基础上。

　　3、 外模式：

　　(1) 也称子模式、用户模式、用户视图;

　　(2) 是对数据库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。

　　(3) 一个数据库可以有多个外模式，每个外模式描述了某个特定用户所使用的局部数据的逻辑结构和特征，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。

　　(4) 外模式还是保证数据安全的有力措施，每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据，其它数据对他是不可见的。

　　4、 内模式：

　　(1) 也称物理模式、存储模式;

　　(2) 是对数据库中数据的物理结构和存储方式的描述，代表了数据在数据库内部的表示方式和物理组织结构;