1.2.1 数据模型的基础知识
数据模型是现实数据特征的抽象，是计算机对现实世界的模拟，是客观事物及联系的描述工具。由于计算机不能直接处理现实世界中的具体事物，因此必须使用数据模型这个工具把具体事物抽象成计算机能够处理的数据，这种抽象过程分为两个阶段，由现实世界开始，经历信息世界至计算机世界从而完成整个转化，如图1-5所示。
数据是现实世界抽象化的符号，而数据模型（Data Model）则是数据特征的抽象，它从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件，为数据库系统的信息表示与操作提供一个抽象的框架。数据模型所描述的内容有三个部分：数据结构、数据操作与数据约束。
图1-5 数据抽象过程
1.数据结构
数据结构主要描述数据的类型、内容、性质以及数据间的联系等静态特征。数据结构是数据模型的基础，数据操作与约束均建立在数据结构上。不同数据结构有不同的操作与约束，因此，一般数据模型均以数据结构的不同分类。在数据库系统中也按照数据模型中数据结构的类型来区分、命名各种不同的数据模型，如层次结构、网状结构、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
数据操作用于描述系统的动态特征，是一组对数据库中各种数据对象允许执行的操作和操作规则组成的集合。数据操作可以是检索、插入、删除和更新等。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数据库语言。
3.数据约束
数据约束主要描述数据结构内数据间的语法、语义联系，制约与依存关系，以及数据动态变化的规则，以保证数据的正确、有效与相容。
此外，数据模型还应该提供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。
数据模型的三要素紧密依赖、相互作用、形成一个整体才能全面正确地抽象、描述现实世界数据的特征。数据模型按不同的应用层次分成三种类型：概念数据模型（Conceptual Data Model）、逻辑数据模型（Logic Data Model）、物理数据模型（Physical Data Model）。
（1）概念数据模型简称概念模型，它是一种面向客观世界、面向用户的模型，它与具体的数据库管理系统和计算机平台无关。概念模型着重于对客观世界复杂事物的结构描述及它们之间内在联系的刻画。概念模型是整个数据模型的基础。目前，较常用的概念模型有E-R模型、面向对象模型及谓词模型等。
（2）逻辑数据模型简称逻辑模型，它是一种面向数据库系统的模型，该模型着重于在数据库系统一级的实现。概念模型只有在转换成逻辑数据模型后才能在数据库中得以表示。目前，逻辑数据模型也有很多种，较为成熟并已广泛应用的有层次模型、网络模型、关系模型等。
（3）物理数据模型又称物理模型，它是一种面向计算机物理表示的模型，此模型给出了数据模型在计算机上物理结构的表示。