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模式与实例、数据模型、数据模型的三要素
2020-8-25    点击量:
  模式与实例  对数据库的描述或者说对包含在一个数据库中所有实体的描述定义,称为数据库模式,在多个抽象级别进行这些定义就形成了多个级别的数据库模式(或称数据库系统模式)。特定时刻存储在数据库中的数据集合称为数据库的一个实例。同一个模式可以有很多实例。模式在数据库设计阶段就要确定下来,而且一般不会频繁修改,因而是相对稳定的,而实例是变化的,因为数据库中的数据总在不断更新。模式反映的是数据的结构及其联系,而实例反映的是数据库某一时刻的状态。
  
  数据模型是数据抽象的工具,根据数据抽象的3个层次,数据模型分为概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型。物理数据模型是指具体的DBMS在实现其所支持的逻辑数据模型时,所用到的具体的物理存储结构。
  
  数据模型的三要素
  
  数据模型是对数据、数据的特征及数据之间联系的模拟、组织和抽象。数据模型是数据库系统的基础和核心,是数据库的框架,这个框架表示了信息及其联系的组织和表达方式,同时反映了存取路径,是对数据库如何组织的一种模型化表示。
  
  数据模型有型和值的概念。型是对数据库中全体数据的逻辑结构和属性的描述,称为数据模式。值是型的一个具体值,称为实例。在同一数据模式下,可以有很多实例。
  
  重要提示
  
  通常情况下,对数据库模式、数据模式、数据库系统模式不做区分,本质是相同的,都属于型,是一种框架、结构,相对稳定,变化不大。它们只是针对不同场合给出的不同叫法而已。数据库模式以某一种数据模型为基础,若以关系模型为基础,数据库模式就称为关系模式。
  
  通常,将数据模型定义为一组面向计算机的概念集合,即数据模型的三要素:数据结构、数据操作、数据的约束条件。
  
  1. 数据结构
  
  数据库对象包括数据和数据之间的联系。数据结构是数据库对象类型的集合,它描述数据的静态特征,即数据本身和数据之间的联系。数据本身包括数据的类型、内容和特征等。
  
  2. 数据操作
  
  数据操作是一组定义在数据上的操作,通常包括查询、插入、删除、修改。数据操作描述的是数据的动态特征。数据模型要定义操作的含义、操作符、运算规则,以及实现操作的语言。
  
  3. 数据的约束条件
  
  约束条件用于描述对数据的约束,包括数据本身的完整性和数据之间联系的约束。约束条件的主要目的是使数据库与它所描述的现实世界相符合,因此,约束条件是数据库中数据必须满足的完整性规则的集合。
  
  约束条件是对数据静态特征和动态特征的限定,以保证数据库中数据的正确、有效和安全。比如,对性别属性的约束条件是性别的值只能是“男”或者“女”。
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