2.1.2 數(shù)據(jù)模型的組成要素
    數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實(shí)世界中的事物及其之間聯(lián)系的一種抽象表示。一般來(lái)講，數(shù)據(jù)模型是嚴(yán)格定義的一組概念的集合。這些概念精確地描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特征、動(dòng)態(tài)特征和完整性約束條件。因此，數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束3部分組成。
    1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
    數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所研究的對(duì)象類型的集合，這些對(duì)象是數(shù)據(jù)庫(kù)的組成部分，一般可以分為兩類。一類是與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關(guān)的對(duì)象，如網(wǎng)狀模型中的數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄，對(duì)應(yīng)于現(xiàn)實(shí)應(yīng)用環(huán)境中的數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄；關(guān)系模型中的關(guān)系，對(duì)應(yīng)于現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體等。另一類是與數(shù)據(jù)之間聯(lián)系有關(guān)的對(duì)象。
    在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中通常按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來(lái)命名數(shù)據(jù)模型，如將層次結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和關(guān)系結(jié)構(gòu)的模型分別命名為層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)特征的描述。
    2.數(shù)據(jù)操作
    數(shù)據(jù)操作是指一組用于指定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的任何有效的操作或推導(dǎo)規(guī)則。例如，關(guān)系模型中的關(guān)系的值允許執(zhí)行的所有操作及操作的集合，包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則。數(shù)據(jù)庫(kù)中主要有查詢和更新（包括插入、刪除、修改）兩類操作。數(shù)據(jù)模型要定義這些操作的確切含義、操作符號(hào)、操作規(guī)則（如操作優(yōu)先級(jí)別）以及實(shí)現(xiàn)操作的語(yǔ)言。數(shù)據(jù)操作是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特征的描述。
    3.完整性約束
    數(shù)據(jù)的完整性約束條件是一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則，這些規(guī)則用來(lái)限定基于數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的正確性、有效性和兼容性。
    完整性約束的定義對(duì)數(shù)據(jù)模型的動(dòng)態(tài)特性做了進(jìn)一步的描述和限定。因?yàn)樵谀承┣闆r下，若只限定使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及可以在該結(jié)構(gòu)上執(zhí)行的操作，仍然不能確保數(shù)據(jù)的正確性、有效性和兼容性。為此，每種數(shù)據(jù)模型都規(guī)定了通用和特殊的完整性約束條件。
    (1)通用的完整性約束條件：通常把具有普遍性的問(wèn)題歸納成一組通用的約束規(guī)則，只有在給定約束規(guī)則的條件下才允許對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新操作，如關(guān)系模型中通用的約束規(guī)則是實(shí)體完整性和參照完整性。
    (2)特殊的完整性約束條件：把能夠反映某一應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)所必須遵守的特定的語(yǔ)義約束條件定義成特殊的完整性約束條件，如關(guān)系模型中特殊的約束規(guī)則是用戶定義完整性。例如，在某高校的學(xué)生學(xué)籍管理數(shù)據(jù)庫(kù)中規(guī)定學(xué)生累計(jì)欠20學(xué)分將會(huì)降級(jí)處理，學(xué)生的修業(yè)年限不得超過(guò)6年等。
    ……