数据模型的三要素

数据模型的理解

数据的加工是一个逐步转化的过程，经历了现实世界、信息世界和计算机世界这3个不同的世界，经历了两级抽象和转换，如图所示。

（1）现实世界

现实世界是指客观存在的事物及其相互间的联系。现实世界中的事物有着众多的特征和千丝万缕的联系，但人们只选择感兴趣的一部分来描述，如学生，人们通常用学号、姓名、班级、成绩等特征来描述和区分，而对身高、体重、长相不太关心；而如果对象是演员，则可能正好截然相反。事物可以是具体的、可见的实物，也可以是抽象的事物。

（2）信息世界

信息世界是人们把现实世界的信息和联系，通过“符号”记录下来，然后用规范化的数据库定义语言来定义描述而构成的一个抽象世界。信息世界实际上是对现实世界的一种抽象描述。在信息世界中，不是简单地对现实世界进行符号化，而是要通过筛选、归纳、总结、命名等抽象过程产生出概念模型，用以表示对现实世界的抽象与描述。

（3）计算机世界

计算机世界是将信息世界的内容数据化后的产物。将信息世界中的概念模型，进一步的转换成数据模型，形成便于计算机处理的数据表现形式。

数据模型的三要素

数据模型所描述的内容有3个部分，分别是数据结构、数据操作和数据约束。

1、数据结构

数据结构用于描述系统的静态特征，包括数据的类型、内容、性质及数据之间的联系等。它是数据模型的基础，也是刻画一个数据模型性质最重要的方面。在数据库系统中，人们通常按照其数据结构的类型来命名数据模型。例如，层次模型和关系模型的数据结构就分别是层次结构和关系结构。

2、数据操作

数据操作用于描述系统的动态特征，包括数据的插入、修改、删除和查询等。数据模型必须定义这些操作的确切含义、操作符号、操作规则及实现操作的语言。

3、数据约束

数据的约束条件实际上是一组完整性规则的集合。完整性规则是指给定数据模型中的数据及其联系所具有的制约和存储规则，用以限定符合数据模型的数据库及其状态的变化，以保证数据的正确性、有效性和相容性。例如，限制一个表中学号不能重复，或者年龄的取值不能为负，都属于完整性规则。