图解数据库设计：探究数据模型的关键作用与构成基础三要素

数据模型的功能及其三大构成要素有哪些

数据模型的三大构成要素包括数据架构、数据操作、数据限制。

1、数据架构

它指的是计算机存储、整理数据的方法。数据架构指的是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合，即具有“结构”的数据元素的集合。在大多数情况下，合理选择的数据架构能够提升运行或存储的效率。数据架构通常与高效的检索算法和索引技术紧密相关。

2、数据操作

在数据模型中，数据操作主要描述在相应的数据架构上的操作类型和操作方式。它是操作算符的集合，包括若干操作和推理规则，用于对目标类型的有效实例所组成的数据库进行操作。

3、数据限制

在数据模型中，数据限制主要描述数据架构内数据间的语法、词义联系、它们之间的制约和依存关系，以及数据动态变化的规则，以确保数据的正确、有效和相容。它是完整性规则的集合，用于限定符合数据模型的数据库状态，以及状态的变化。

扩展资料：

根据不同的应用层次，数据模型可分为以下三种类型：

1、概念模型

这是一种面向用户、面向客观世界的模型，主要用于描述世界的概念化结构。在数据库设计初期，设计人员可以借此摆脱计算机系统及DBMS的具体技术问题，集中精力分析数据及其之间的联系。

2、逻辑模型

这是一种面向数据库系统的模型，是具体DBMS所支持的数据模型。此模型既要面向用户，又要面向系统，主要用于数据库管理系统（DBMS）的实现。

3、物理模型

这是一种面向计算机物理表示的模型，描述了数据在存储介质上的组织结构。每一种逻辑数据模型在实现时都有其对应的物理数据模型。为了保证其独立性和可移植性，大部分物理数据模型的实现工作由系统自动完成。

参考资料来源：百度百科-数据模型

参考资料来源：百度百科-数据结构

数据库的三大基础模型有哪些

传统的基本数据模型主要包括以下三种：

1、层次模型

层次模型是一种树结构模型，将数据按自然的层次关系组织起来，以反映数据之间的隶属关系。层次模型是数据库技术中发展最早、技术上比较成熟的一种数据模型。其特点是地理数据组织成有向有序的树结构，也称树形结构。结构中的节点代表数据记录，连线描述位于不同节点数据间的从属关系（一对多的关系）。

2、网状数据模型

网状模型将数据组织成有向图结构，图中的节点代表数据记录，连线描述不同节点数据间的联系。这种数据模型的基本特征是，节点数据之间没有明确的从属关系，一个节点可以与其他多个节点建立联系，即节点之间的联系是任意的，任何两个节点之间都能发生联系，可表示多对多的关系。

3、关系数据模型

由于关系数据库结构简单，操作方便，有坚实的理论基础，所以发展很快，80年代以后推出的数据库管理系统几乎都是关系型的。涉及到的基础知识有：关系模型的逻辑数据结构，表的操作符，表的完整性规则和视图、范式概念。

关系模型可以简单、灵活地表示各种实体及其关系，其数据描述具有较强的一致性和独立性。在关系数据库系统中，对数据的操作是通过关系代数实现的，具有严格的数学基础。