模式与实例、数据模型、数据模型的三要素


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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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