數據庫系統主要目的是為用戶提供數據的抽象視圖，而隐藏數據存儲和操作的細節。設計的起點應該是将要存儲到數據庫中的信息的概要和一般描述，我們隻對建模感興趣，建模的三大要求：實體（員工、車輛）、屬性（姓名）、聯系（員工的車輛）。

三層抽象，即描述數據的三個不同層次，包括外部層、概念層、内部層；

• 外部層：用戶從外部層觀察數據；
• 内部層：DBMS從内部層觀察數據；
• 概念層：提供内、外部的映射和必要的獨立性。

三層體系結構的目的是将用戶的數據庫視圖與數據的物理描述分離開。

對數據庫的整體描述稱為數據庫模式。模式為了三類，對應三層體系結構：

• 外部層：為外部模式，也稱子模式。
• 概念層：為概念模式，描述所有的實體、屬性和聯系及其上的完整性約束。
• 内部層：為内部模式，包含存儲記錄的定義、表示方法、數據域，還有使用的索引和散列方案。

一個數據庫隻有一個概念模式和一個内部模式。

數據庫中的數據構成一個數據庫實例。

三層結構是保證數據獨立性，意味着較低層的修改不會對較高性造成影響，兩種類型的獨立性：邏輯數據獨立性和物理數據獨立性。

模式一般用于某種數據定義語言描述，會基于某個DBMS的數據定義語言編寫。會存在數據需求不易被各類用戶廣泛理解，為了更高層次的模式描述，也就是數據模型。

數據模型：一組集成的概念，用于描述和操縱組織機構内的數據、數據間聯系以及對數據的約束。

模型是對象和事件及其關聯的表示。

數據模型由三個組件組成：

1. 結構部分：由一組創建數據庫的規則組成；
2. 操縱部分：定義允許對數據進行操作的種類（包含更新和檢索數據中的數據，以及修改數據庫結構）；
3. 一組完整性約束：确保數據的準确性。

數據模型的目的是為了表示數據并使數據容易理解。

三層體系結構與數據模型的

• 外部數據模型：表示每一個用戶對組織的視圖，又稱論域；
• 概念數據模型：獨立于DBMS的邏輯視圖；
• 内部數據模型：由DBMS理解的概念模式。

數據模型可分為三大類：基于對象的、基于記錄的、基于物理的數據模型。

基于對象的數據模型用到實體、屬性和聯系的概念。

基于對象的數據模型有：

• 實體 - 聯系 （ER）模型
• 語義模型
• 函數模型
• 面對對象模型

其中ER模型為數據庫設計的重要技術之一。

數據庫由若幹不同類型的固定格式記錄組成，每個記錄類型有固定數量的字段，每個字段有固定的長度。基于有三類：

• 關系數據模型
• 網狀數據模型
• 層次數據模型

數據和聯系均以表格的形式表示，每個表格有若幹具有唯一名稱的列。

關系數據模型要求用戶将數據庫隻看作表格，隻适用于數據庫的邏輯結構。

數據被表示成一組記錄，聯系被表示成絡。

層數據模型規定一個節點隻能有一個父節點。

描述數據是如何存儲在計算機中，涉及記錄結構、記錄順序及訪問路徑等信息。最常見的是統一模型和幀存儲。

是數據庫的核心，是一個建模過程，所建模表達了企事業單位所用信息，但不考慮所有實現的細節。

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