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数据模型

模型【Model】是现实世界特征的模拟和抽象表达；数据模型是对现实世界数据特征的抽象，描述的是数据共性内容。​

4.1、数据的特征

静态特征

• 数据的基本结构
• 数据间的联系
• 数据取值范围的约束

动态特征

指对数据可以进行符合一定规则的操作

4.2、数据模型组成要素

数据结构

描述的是系统的静态特征，即数据对象的数据类型，内容，属性以及数据对象之间的联系。​

数据操作

描述的是系统的动态特征，数据操作主要分为更新和检索两大类，增删改查​

数据约束

描述数据结构中数据间的语法和语义关联，包括相互制约与依存关系以及数据动态变化规则，以保证数据的正确性，有效性，相容性 数据完整性约束，数据安全性约束以及并发控制约束​

4.3、数据模型分类

​​数据模型是模型化数据和信息的工具，也是数据库系统的核心和基础。

满足三点：比较真实地模拟现实世界，容易为人们理解，便于在计算机上实现。

概念层数据模型

概念层是数据抽象级别的最高层。概念层数据模型，也称为数据的概念模型或信息模型，这类模型主要用于数据库的设计阶段。

概念层数据模型∶

概念层是数据抽象级别的最高层。概念层数据模型，也称为数据的概念模型或信息模型，这类模型主要用于数据库的设计阶段。

信息世界中的基本概念：

• 实体【Entity】 客观存在并可相互区别的事物称为实体。实体可以是实际的事物，也可以
是抽象的概念或联系，例如∶学生、商品、比赛、课程等
• 属性【Attribute】 实体所具有的特性。
• 码或键【Key】 可唯一标识实体的属性集。
• 域【Domain】 属性的取值范围。
• 实体型【Entity Type】 用实体名与属性名集合来抽象和刻画同类实体，称为实体型。例如∶职
工∶员工号，姓名，部门
• 实体集【Entity Set】 同型实体的集合。
• 联系【Relationship】 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。
• 数据模型中有“型”（type）和“值”（value）两个概念

概念模型的表示方法【E-R模型】：

• 实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体的名称
• 属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体链接起来
• 联系：用菱形表示，菱形框内写明联系的名称，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1、1:N或M:N），如果一个联系具有属性，则这些属性也要用无向边与该联系连接起来。

逻辑层数据模型

逻辑层是数据抽象级别的中间层。逻辑层数据模型，也称为数据的逻辑模型。任何DBMS都是基于某种逻辑数据模型。

层次模型：

• 最早使用的一种数据模型；
• 有且仅有一个结点没有父结点，称作根结点；
• 其他结点有且仅有一个父结点

网状模型：

• 以网状结构表示实体与实体间的联系；
• 允许结点有多于一个父结点；
• 可以有一个以上的结点没有父结点;

关系模型：

用二维表结构来表示实体间的联系。优点：

• 建立在严格的数学概念的基础上；
• 概念单一；
• 存取路径对用户透明，有更高的数据独立性，更好的安全保密性

面向对象模型：

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• 既是概念模型又是逻辑模型；
• 表达能力丰富，对象可复用、维护方便

物理层数据模型

物理层数据模型，也称为数据的物理模型（Physical model），描述数据在存储介质上的组织结构，是逻辑模型的物理实现；是数据库最底层的抽象；设计目标是提高数据库性能和有效利用存储空间

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