任務1.2.1 了解數據模型的概念

數據（Data）是描述事物的符號記錄，模型（Model）是現實世界的抽象，數據模型（Data Model）是現實世界數據特征的抽象。數據模型從抽象層面描述了數據庫系統所描述的內容，包括數據庫系統的數據結構（靜態特征）、數據操作（動態特征）和數據的完整性約束3個部分，即數據模型的三要素。

1.數據結構

數據結構用于描述數據庫系統的靜態特征，是數據庫研究的對象類型及對象之間聯系的集合。也就是說，數據結構的組成部分有兩類：一類與數據對象的內容、性質、類型相關，例如，學生成績管理系統數據庫中的學生數據項特征，包括學號、姓名、班級等，以及各項特征的屬性、域、關系等；一類是數據對象之間的聯系，例如，一個學生可以選多門課、一門課可以被多個學生選擇，這種聯系也存在于數據庫系統中。這兩類組成部分概括如下。

（1）數據對象本身：類型、內容、性質，例如，關系模型中的域、屬性、關系等。

（2）數據對象之間的聯系：數據之間是如何關聯的，例如，關系模型中的主鍵、外鍵等。

在數據庫系統中，人們通常會按照其數據結構的類型來命名數據模型。例如，層次模型和關系模型的數據結構就分別是層次結構和關系結構。

2.數據操作

數據操作用于描述數據庫系統的動態特征，是允許施加在數據對象上的操作的集合。對數據執行的操作主要有檢索、插入、刪除和修改。數據模型必須定義這些操作的確切含義、操作符號、操作規則（如優先級）以及實現操作的語言。

3.數據的完整性約束

數據的完整性約束是一組完整性規則的集合，規定數據庫狀態及狀態變化所應滿足的條件，主要描述數據結構內數據間的語法、詞義聯系、制約和依存關系，以及數據動態變化的規則，以保證數據的正確、有效和相容。例如，關系模型中規定了一個數據記錄中必須有一個確定的關鍵字，并且不能為空。

另外，數據模型還應提供定義完整性約束條件的機制，以反映某個應用涉及的數據必須遵守的特定現實條件，例如，在學生選課管理系統中，學生必須選擇所有必修科目。