第2章 数据模型

数据库系统的萌芽出现于20世纪60年代。当时计算机开始广泛应用于数据管理，对数据的共享提出了越来越高的要求。传统的文件系统已经不能满足人们的需要。能够统一管理和共享数据的数据库管理系统（DBMS）应运而生。数据模型是数据库系统的核心和基础，各种DBMS软件都是基于某种数据模型的。所以，通常也按照数据模型的特点将传统数据库系统分为网状数据库、层次数据库和关系数据库三类。

模型（Model）是对现实世界的抽象。在数据库技术中，用数据模型（Data Model）的概念描述数据库的结构和语义，对现实世界的数据进行抽象。依据抽象级别的不同，定义了4种模型：概念模型、逻辑模型、外部模型和内部模型。数据模型是数据库系统中用以提供信息标识和操作手段的形式构架。4种模型之间的关系如图2-1所示。其中，“概念模型”是表达用户需求观点的数据全局逻辑结构的模型，“逻辑模型”是表达计算机实现观点的数据库全局逻辑结构的模型，“外部模型”是表达用户使用观点的数据库局部逻辑结构的模型，“内部模型”是表达数据库物理结构的模型。

图2-1 4种模型之间的关系

数据库设计的过程就是数据抽象的过程。首先，根据用户需求设计数据库的概念模型；其次，根据转换规则将概念模型转换成数据库的逻辑模型；再次，根据不同的应用设计外部模型给应用程序，即把在逻辑模型上二次加工得到的外部模型提供给不同用户使用，外部模型与内部模型的对应称为映像；最后，根据逻辑模型设计内部模型，即物理的存储。内部模型与逻辑模型之间的对应称为映像。