2．1　數(shù)據(jù)模型的基本概念

數(shù)據(jù)庫技術(shù)的主要內(nèi)容是數(shù)據(jù)管理，而數(shù)據(jù)管理所要討論的問題很多、內(nèi)容豐富，為簡化表示、方便研究，有必要將數(shù)據(jù)管理的基本特征抽取而構(gòu)成數(shù)據(jù)模型，為討論數(shù)據(jù)管理提供方便，為了解數(shù)據(jù)管理提供手段。因此我們說，數(shù)據(jù)模型（data model）是數(shù)據(jù)管理基本特征的抽象，它是數(shù)據(jù)庫的核心與基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、定義在結(jié)構(gòu)上的操作以及約束條件。它從抽象層次上描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特征、動態(tài)行為和約束條件，為數(shù)據(jù)庫管理的表示和操作提供一個(gè)框架。

數(shù)據(jù)模型按不同的應(yīng)用層次分成三種類型，它們是概念數(shù)據(jù)模型（conceptual data model）、邏輯數(shù)據(jù)模型（logic data model）及物理數(shù)據(jù)模型（physical data model）。

概念數(shù)據(jù)模型又稱概念模型，它是一種面向客觀世界、面向用戶的模型，它與具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)無關(guān)，與具體的計(jì)算機(jī)平臺無關(guān)。概念模型著重于對客觀世界復(fù)雜事物的結(jié)構(gòu)描述及它們間的內(nèi)在聯(lián)系的刻劃，而將與DBMS、計(jì)算機(jī)有關(guān)的物理的、細(xì)節(jié)的描述留給其他種類的模型。因此，概念模型是整個(gè)數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)。目前，較為有名的概念模型有E－R模型、擴(kuò)充的E－R模型、面向?qū)ο竽Ｐ图爸^詞模型等。

邏輯數(shù)據(jù)模型又稱邏輯模型，它是一種面向數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模型，該模型著重于在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一級的實(shí)現(xiàn)。它是客觀世界到計(jì)算機(jī)間的中介模型，具有承上啟下的功能。概念模型只有在轉(zhuǎn)換成邏輯模型后才能在數(shù)據(jù)庫中得以表示。目前，邏輯模型很多，較為成熟并被人們大量使用的有：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ?、謂詞模型以及對象關(guān)系模型等。

物理數(shù)據(jù)模型又稱物理模型，它是一種面向計(jì)算機(jī)物理表示的模型，此模型給出了數(shù)據(jù)模型在計(jì)算機(jī)上物理結(jié)構(gòu)的表示。

數(shù)據(jù)模型所描述的內(nèi)容有三個(gè)部分，它們是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操縱與數(shù)據(jù)約束。

（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要描述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的類型、性質(zhì)以及數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)，且在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)形式，它也稱數(shù)據(jù)模式。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)操作與約束均建立在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上。不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有不同的操作與約束。因此，一般數(shù)據(jù)模型均依據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不同而分類。

（2）數(shù)據(jù)操縱。數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)操縱主要描述在相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的操作類型與操作方式。

（3）數(shù)據(jù)約束。數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)約束主要描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)數(shù)據(jù)間的語法、語義聯(lián)系，它們間的制約與依存關(guān)系，以及數(shù)據(jù)動態(tài)變化的規(guī)則以保證數(shù)據(jù)的正確、有效與相容。