mysql数据模型三要素

2.3  逻辑数据模型

2.3.1  逻辑数据模型概述

1. 数据模型的三要素

逻辑数据模型(Logic Data Model)又称为结构数据模型(Structure Data Model)。逻辑数据模型的任务是描述计算机世界中数据与数据之间的关系及数据存储、处理的特征。它是按计算机系统的观点组织数据，关注数据结构，是严格定义的一组概念的集合，这些概念精确地描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。因此，逻辑数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成，也称为数据模型的三要素。

(1) 数据结构

数据结构是对实体型和实体间联系的表达和实现，是所研究的对象类型的集合。这些对象是数据库的组成部分，它们包括两类，一类是与数据类型、内容、性质有关的描述，例如网状模型中的数据项、记录，关系模型中的域、属性、关系等；另一类是与数据之间联系有关的描述，如关系模型中的外键。数据结构是对数据模型静态特性的描述。

数据结构是刻画一个数据模型性质最重要的方面，因此，在数据库系统中，人们通常按照数据结构的类型来命名数据模型。例如，层次结构、网状结构和关系结构的数据模型分别命名为层次模型、网状模型和关系模型。

(2) 数据操作

数据操作是指对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许执行的操作的集合，包括操作及相应的操作规则。数据库主要有数据查询和数据更新两大类操作。数据模型必须定义这些操作的确切含义、操作符号、操作规则以及实现操作的语言。数据操作是对数据模型动态特性的描述。

(3) 数据的约束条件

数据的约束条件是一组完整性规则的集合。完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则，用于限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确性、有效性和相容性。

数据模型必须遵守基本的、通用的完整性约束条件。例如，在关系模型中，任何关系必须满足实体完整性和参照完整性两个条件。

另外，数据模型还应该提供用户自定义完整性约束条件的机制，以反映具体应用所涉及的数据必须遵守的、特定的语义约束条件。例如，在学校的数据库中规定大学生入学年龄不得超过30岁，学生累计成绩不得有3门以上不及格等。

2. 逻辑数据模型的分类

目前，数据库领域中最常用的逻辑数据模型有层次模型(Hierarchical Model)、网状模型(Network Model)、关系模型(Relational Model)和面向对象模型(Object Oriented Model)，其中层次模型和网状模型统称为非关系模型。

非关系模型的数据库系统在20世纪70年代至80年代初非常流行，在当时的数据库系统产品中占据了主导地位，现在已逐渐被关系模型的数据库系统取代，但由于早期开发的应用系统都是基于层次数据库或网状数据库系统的，因此，目前仍有不少层次数据库或网状数据库系统在继续使用。20世纪80年代以来，面向对象的方法和技术在计算机各个领域，包括程序设计语言、软件工程、信息系统设计、计算机硬件设计等各方面都产生了深远的影响，也促进了数据库中面向对象数据模型的研究和发展。

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