数据库系统原理——数据抽象的级别
1.数据抽象的过程
模型是对现实世界的抽象，在数据技术中，我们⽤数据模型的概念描述数据库的结构和定义，对现实世界的数据进⾏抽象。
从现实世界的信息到数据库存储的数据以及⽤户使⽤的数据是⼀个逐步抽象的过程。
根据抽象的级别定义了四种模型：概念数据模型（表达⽤户需求观点的数据全局逻辑结构的模型）、逻辑数据模型（表达计算机实现观点的DB全局逻辑结构的模型）、外部数据模型（表达⽤户使⽤观点的DB布局逻辑结构模型的模型）、内部数据模型。（表达DB物理结构的模型）。
数据抽象的过程，也就是数据库设计的过程，步骤如下：
第⼀步：根据⽤户需求，设计数据库的概念模型。
第⼆步：根据转换规则，把概念模型转换成数据库的逻辑模型。
第三步：根据⽤户的业务特点，设计不同的外部模型，给程序员使⽤。
第四步：数据实现时，要根据逻辑模型设计其内部模型。
如图四种模型之间的相互关系
1. 概念模型
1. 四种模型中，概念模型的抽象级别最⾼。
2. 概念模型的特点：
概念模型表达了数据的的整体逻辑结构，它是系统⽤户对整个应⽤项⽬设计的数据库的全⾯描述。
概念模型是从⽤户需求的观点出发，对数据进⾏建模。
概念模型独⽴于硬件和软件。
概念模型是数据库设计⼈员与⽤户之间进⾏交流的⼯具。
1. 概念模型的表⽰⽅法——E—R图
表⽰概念模型的⽅法很多，其中最常⽤的是P.P.SChen于1976年提出的实体—联系⽅法。
该⽅法是E-R图来描述现实世界的概念模型，提供了表⽰实体型、属性和联系的⽅法。
E-R图中包含的要素有：实体型、属性、联系
实体类型：⽤矩形框表⽰，框内标明实体类型名。
属性：⽤椭圆形表⽰，椭圆内标明类型名，并⽤⽆向边将其与所属的实体连接起来。联系：⽤菱形框
表⽰，菱形内标明联系名，并⽤⽆向边分别与相关实体连接起来，同时在⽆向边旁边标上联系的类型。
1. 逻辑模型
逻辑模型的特点：
1. 逻辑模型表达了DB的整体逻辑结构，但它是设计⼈员对整个应⽤项⽬数据库的全⾯描述。
2. 逻辑模型是从数据库实现的观点出发，对数据建模。
3. 逻辑模型独⽴于硬件，但依赖于软件（DBMS）。
4. 逻辑模型是数据库设计⼈员与应⽤程序员之间进⾏的⼯具。
逻辑模型的分类，层次模型、⽹状模型、关系模型。
1. 层次模型层次模型是⼀种⽤树型结构表⽰实体类型及实体间联系的数据模型，其中每⼀个结点代表⼀种实体类型，有且只有⼀个结点没有双亲节点（根节点），根以外的其它结点有且只有⼀个双亲节点，上⼀层记录类型和下⼀层记录类型之间的联系是1：N联系。
2）⽹状模型
⽹状模型是⽤图结构来表⽰实体类型及实体之间的联系。有向图中的节点是记录类型，箭头表⽰从箭尾的记录类型到箭头的记录类型间联系是1：N联系。
允许⼀个以上的结点⽆双亲
⼀个结点可以有多于⼀个的双亲
1. 关系模型
关系模型数据结构简单，容桂理解，容易理解。关系模型是有若⼲关系模式组成的集合。关系模型⽤⼆维表结构来表⽰实体及实体之间的联系。
1. 外部模型
外部模型的特点：
1. 外部模型第逻辑模型的⼀个逻辑⼦集。
2. 外部模型独⽴于硬件依赖于软件
3. 外部模型反映了⽤户使⽤数据库的观点。
1. 内部模型
是数据最底层的抽象，它描述数据在磁盘或磁带上的存储⽅式、存取设备和存取⽅法。
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