数据模型的组成要素

数据模型的组成要素
数据模型通常由数据结构、数据操作和数据的完整性约束条件三部分组成。
1.1 数据结构
数据结构是描述数据库的组成对象以及对象之间的联系，也就是说，数据结构描述的内容有两类：一类是与对象的类型、内容、性质有关的，如网状模型的数据项、记录，关系模型中的域、属性、关系等；一类是与数据之间联系有关的对象，如网状模型中的系型。总之，数据结构是所描述的对象类型的集合，是对系统静态特性的描述。
1.2 数据操作
数据操作是指对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则。
数据库主要有查询和更新（包括插入、删除、修改）两大类操作。操作模型必须定义这些操作的确切含义、操作符号、操作规则（如优先级）以及实现操作的语言。数据操作是对系统动态特性的描述。
1.3 数据的完整性约束条件
数据的完整性约束条件是一组完整性规则（关系的三类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性）
1.3.1 实体完整性
若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。例如：（学号，姓名，课程号，课程名，年龄，性别）这组学生的关系中，学号是主码，学号不能为空，若学号为空则不能表示这位同学是否存在。
规则：
1.实体完整性规则是针对基本关系而言的。一个基本表通常对应先是世界的一个实体集。
2.现实世界中的实体是可以区分的，即他们具有某种唯一性标识。
3.关系模型中以主码作为唯一性标识。
4.主码中的属性即主属性不能取空值。如主属性取空值，就说明存在某个不可标识的实体，即存在不可取分的实体，与第2点矛盾。
1.3.2 参照完整性
关系间的引用：
在关系模型中实体及实体间的联系都是用关系来描述的，因此可能存在这关系与关系间的引用。
学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄，班长）
专业（专业号，专业名）
在这两组关系中，学生关系引用了专业关系的主码“专业号”。
在学生关系中，“学号”是主码，“班长”是外码，它引用了本关系的“学号”，“班长”必须是确实存在的学生的学号。
外码：
设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码。如果F与基本关系S的主码Ks相对应，则称F是基本关系R 的外码。基本关系R 称为参照关系；基本关系S称为被参照关系或目标关系。

关系R和S不一定是不同的关系；目标关系S的主码Ks和参照关系的外码F必须定义在同一个域上；外码并不一定要与相应的主码同名–当外码与相应的主码属于不同关系是，往往取相同的名字，以便于识别
学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄，班长）
专业（专业号，专业名）
“专业号”属性是学生关系的外码
专业关系是被参照关系，学生关系为参照关系
在学生的自己的关系中，“班长”是外码，学生关系既是参照关系也是被参照关系。
规则：若属性（或属性组）F是基本关系R的外码他与基本关系S的主码Ks相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为：取空值或等于S中某个元组的主码值。
1.3.3 用户自定义的完整性
针对某一具体关系数据库的约束条件，反应某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。
关系模型应提供定义和检验这类完整性的机制，以便用统一的系统的方法处理他们，而不要由应用程序承担这一功能。
建立一个“学生选课”表SC
CREATE TABLE SC(
Sno CHAR(9),
Cno CHAR(4),
Grade SMALLINT,
PRIMARY KEY(Sno,Cno),
/主码由两个属性构成，必须作为标记完整性进行定义/
FOREIGN KEY(Sno)REFERENCES Student(Sno),
/表级完整性约束条件，Sno是外码，被参照表是Student/
FOPEIGN KEY(Cno)REFERENCES Course(Cno)
/表级完整性约束条件，Cno是外码，被参照表示Course/
);