【数据库系统概论】数据模型

数据模型是什么

模型是对现实世界中某个对象特征的模拟和抽象。比如飞机模型就体现了飞机的特性，它模拟飞机的起飞、飞行和降落，它抽象了飞机的基本特征——机头、机身、机翼、机尾。数据模型也是一种模型，它是对现实世界数据特征的抽象。通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟。

现有的数据库系统都是基于某种数据模型的。数据模型是数据库系统的核心和基础。

两类数据模型

数据模型应满足三方面要求：

1. 能比较真实地模拟现实世界
2. 容易为人所理解
3. 便于在计算机上实现

数据模型分为两类（两个不同的层次）

1. 概念模型 。也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模，用于数据库设计。
2. 逻辑模型和物理模型。
   • 逻辑模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型、面向对象数据模型、对象关系数据模型、半结构化数据模型等。按计算机系统的观点对数据建模，用于DBMS实现。
   • 物理模型是对数据最底层的抽象，描述数据在系统内部的表示方式和存取方法，在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法。

两步抽象

为了把现实世界中的具体事物抽象、组织为某一数据库管理系统支持的数据模型。我们常常首先将现实世界抽象为信息世界，然后将信息世界转换为机器世界。这个抽象过程就是两步抽象。
其中第一步抽象是将现实世界抽象为信息世界，即将现实世界中的客观对象抽象为概念模型，第二步抽象是将信息世界转换为机器世界，即把概念模型转换为某一数据库管理系统支持的数据模型。

概念模型

概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到机器世界的一个中间层次，是数据库设计的有力工具。

在信息世界中，我们需要知道以下基本概念：

• 实体（Entity）
  客观存在并可相互区别的事物称为实体。可以是具体的人、事、物或抽象的概念。
• 属性（Attribute）
  实体所具有的某一特性称为属性。一个实体可以由若干个属性来刻画。
• 码（Key）
  唯一标识实体的属性集称为码。
• 实体型（Entity Type）
  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（Entity Set）
  同一类型实体的集合称为实体集。
• 联系（Relationship）
  现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界中反映为实体（型）内部的联系和实体（型）之间的联系。
  • 实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系
  • 实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系
  • 实体之间的联系有一对一、一对多和多对多等多种类型
• 实体-联系方法（Entity-Relationship Approach）
  我们用E-R图来描述现实世界的概念模型。

数据模型

数据模型有三大组成要素：

1. 数据结构
   数据结构描述数据库的组成对象，以及对象之间的联系。
   它是对系统静态特性的描述。
2. 数据操作
   数据操作是对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则。
   数据操作有两大类型：查询和更新（包括插入、删除、修改）。
   数据操作是对系统动态特性的描述。
3. 数据的完整性约束条件
   数据的完整性约束条件是一组完整性规则的集合。规定数据及其联系符合现实语义。

常用的数据模型

这里的数据模型都是逻辑上的，也就是说是用户眼中看到的数据范围。

常用的数据模型有：

• 层次模型（Hierarchical Model）
• 网状模型（Network Model）
• 关系模型（Relational Model)）
• 面向对象数据模型（Object Oriented Data Model）
• 对象关系数据模型（Object Relational Data Model）
• 半结构化数据模型（Semistruture Data Model）

其中关系模型是最重要的一种数据模型。关系数据库采用关系模型作为数据的组织方式。

感谢

好啦，这次的分享就到这里，感谢大家看到这里