數(shù)據(jù)模型的理解

數(shù)據(jù)的加工是一個(gè)逐步轉(zhuǎn)化的過程，經(jīng)歷了現(xiàn)實(shí)世界、信息世界和計(jì)算機(jī)世界這3個(gè)不同的世界，經(jīng)歷了兩級(jí)抽象和轉(zhuǎn)換，如圖所示。

（1）現(xiàn)實(shí)世界

現(xiàn)實(shí)世界是指客觀存在的事物及其相互間的聯(lián)系?，F(xiàn)實(shí)世界中的事物有著眾多的特征和千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，但人們只選擇感興趣的一部分來描述，如學(xué)生，人們通常用學(xué)號(hào)、姓名、班級(jí)、成績(jī)等特征來描述和區(qū)分，而對(duì)身高、體重、長(zhǎng)相不太關(guān)心；而如果對(duì)象是演員，則可能正好截然相反。事物可以是具體的、可見的實(shí)物，也可以是抽象的事物。

（2）信息世界

信息世界是人們把現(xiàn)實(shí)世界的信息和聯(lián)系，通過“符號(hào)”記錄下來，然后用規(guī)范化的數(shù)據(jù)庫(kù)定義語(yǔ)言來定義描述而構(gòu)成的一個(gè)抽象世界。信息世界實(shí)際上是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象描述。在信息世界中，不是簡(jiǎn)單地對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行符號(hào)化，而是要通過篩選、歸納、總結(jié)、命名等抽象過程產(chǎn)生出概念模型，用以表示對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的抽象與描述。

（3）計(jì)算機(jī)世界

計(jì)算機(jī)世界是將信息世界的內(nèi)容數(shù)據(jù)化后的產(chǎn)物。將信息世界中的概念模型，進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)模型，形成便于計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式。

數(shù)據(jù)模型的三要素

數(shù)據(jù)模型所描述的內(nèi)容有3個(gè)部分，分別是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)約束。

1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)特征，包括數(shù)據(jù)的類型、內(nèi)容、性質(zhì)及數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系等。它是數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)，也是刻畫一個(gè)數(shù)據(jù)模型性質(zhì)最重要的方面。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，人們通常按照其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來命名數(shù)據(jù)模型。例如，層次模型和關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就分別是層次結(jié)構(gòu)和關(guān)系結(jié)構(gòu)。

2、數(shù)據(jù)操作

數(shù)據(jù)操作用于描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征，包括數(shù)據(jù)的插入、修改、刪除和查詢等。數(shù)據(jù)模型必須定義這些操作的確切含義、操作符號(hào)、操作規(guī)則及實(shí)現(xiàn)操作的語(yǔ)言。

3、數(shù)據(jù)約束

數(shù)據(jù)的約束條件實(shí)際上是一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是指給定數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和存儲(chǔ)規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)及其狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確性、有效性和相容性。例如，限制一個(gè)表中學(xué)號(hào)不能重復(fù)，或者年齡的取值不能為負(fù)，都屬于完整性規(guī)則。