Ban chỉ ĐẠo công nghệ thông tin của cơ quan đẢng giáo trình thiết kế, XÂy dựng và quản trị CƠ SỞ DỮ liệu hà NỘI, 2004

2.Các loại mô hình cơ sở dữ liệu

Các mô hình dữ liệu bậc cao hoặc mô hình dữ liệu quan niệm cung cấp các khái niệm gắn liền với cách cảm nhận dữ liệu của nhiều người sử dụng. Các mô hình này tập trung vào bản chất logic của biểu diễn dữ liệu, nó quan tâm đến cái được biểu diễn trong cơ sở dữ liệu chứ không phải cách mà nó được biểu diễn. Các mô hình dữ liệu bậc thấp hoặc các mô hình dữ liệu vật lý cung cấp các khái niệm mô tả chi tiết về việc các dữ liệu được lưu trữ trong máy tính như thế nào. Các khái niệm do mô hình dữ liệu vật lý cung cấp nói chung có ý nghĩa đối với các chuyên gia máy tính chứ không có ý nghĩa mấy đối với các người sử dụng thông thường. ở giữa hai loại mô hình này là một lớp các mô hình dữ liệu thể hiện, chúng cung cấp những khái niệm mà những người sử dụng có thể hiểu được và không xa với cách tổ chức dữ liệu bên trong máy tính. Các mô hình dữ liệu thể hiện che dấu một số chi tiết về việc lưu trữ dữ liệu nhưng có thể được cài đặt trực tiếp trên hệ thống máy tính.

Các mô hình dữ liệu quan niệm sử dụng các khái niệm như các thực thể, các thuộc tính, các mối liên kết. Một thực thể biểu diễn một đối tượng hoặc một khái niệm của thế giới thực, chẳng hạn như một nhân viên hoặc một dự án được mô tả trong một cơ sở dữ liệu. Một thuộc tính biểu diễn một đặc trưng nào đó của một thực thể, chẳng hạn như tên hay lương của nhân viên. Một mối liên kết giữa hai hay nhiều thực thể biểu diễn một mối quan hệ qua lại giữa các thực thể, ví dụ mối liên kết làm việc trên là mối quan hệ giữa một nhân viên và một dự án (Nhân viên làm việc trên dự án). Trong chương 2, chúng ta sẽ nghiên cứu mô hình liên kết -thực thể (Entity-Relationship model), gọi tắt là mô hình ER, và một số mở rộng của mô hình này. Mô hình dữ liệu hướng đối tượng cũng là một mô hình bậc cao, cung cấp những khái niệm như lớp, phương thức, thông điệp,...

Các mô hình dữ liệu thể hiện là các mô hình được sử dụng thường xuyên nhất trong các hệ cơ sở dữ liệu thương mại, chúng gồm các mô hình dữ liệu quan hệ, mô hình dữ liệu mạng và mô hình dữ liệu phân cấp. Các mô hình mạng và phân cấp được sử dụng rộng rãi trong quá khứ nhưng từ khi mô hình dữ liệu quan hệ ra đời (vào đầu những năm 70), do tính ưu việt của nó, mô hình quan hệ đần dần thay thế các mô hình mạng và phân cấp. Trong chương 3, chúng ta sẽ nghiên cứu mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ, các ngôn ngữ và các phép toán của chúng.

Các mô hình dữ liệu vật lý mô tả cách lưu trữ dữ liệu trong máy tính bằng cách giới thiệu thông tin như khuôn dạng bản ghi, sắp xếp bản ghi, đường truy cập,…

Trong một mô hình dữ liệu cần phải phân biệt rõ giữa mô tả của cơ sở dữ liệu và bản thân cơ sở dữ liệu. Mô tả của một cơ sở dữ liệu được gọi là lược đồ cơ sở dữ liệu, nó được xác định rõ trong quá trình thiết kế cơ sở dữ liệu và không bị thay đổi thường xuyên. Đa số các mô hình dữ liệu có các quy ước hiển thị các lược đồ như các biểu đồ. Một lược đồ được hiển thị được gọi là một biểu đồ của lược đồ. Một biểu đồ lược đồ chỉ thể hiện một vài khía cạnh của lược đồ như là tên của các kiểu bản ghi và các mục dữ liệu, và một số kiểu ràng buộc. Các khía cạnh khác không được thể hiện trong biểu đồ lược đồ. Hình vẽ sau đây trình bày biểu đồ lược đồ của cơ sở dữ liệu ví dụ ở hình 1.2

Việc phân bịêt giữa lược đồ cơ sở dữ liệu và trạng thái cơ sở dữ liệu là rất quan trọng. Khi chúng ta định nghĩa một cơ sở dữ liệu mới, chúng ta chỉ đặc tả lược đồ cơ sở dữ liệu cho hệ quản trị cơ sở dữ liệu. Tại thời điểm này, trạng thái cơ sở dữ liệu là một trạng thái rỗng, không có dữ liệu. Chúng ta nhận được trạng thái ban đầu của cơ sở dữ liệu khi cơ sở dữ liêu lần đầu tiên được cung cấp hoặc được nhập dữ liệu. Từ đó trở đi, mỗi khi một phép toán cập nhật được thực hiện đối với cơ sở dữ liệu, chúng ta nhận được một trạng thái cơ sở dữ liệu khác. tại mọi thời điểm, cơ sở dữ liệu có một trạng thái hiện tại. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu có trách nhiệm đảm bảo rằng tại mỗi trạng thái của cơ sở dữ liệu là một trạng thái vững chắc, điều đó có nghĩa là một trạng thái thoả mãn cấu trục và các ràng buộc được dặc tả trong lược đồ. Vì vậy, việc đặc tả một lược đồ đúng đắn cho một hệ quản trị cơ sở dữ liệu là một việc làm cực kỳ quan trọng, và lược đồ phải được thiết kế cực kỳ cẩn thận. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu lưu trữ các mô tả của các cấu trúc lược đồ và các ràng buộc – còn gọi là siêu dữ liệu – vào trong catalog của hệ quản trị sao cho phần mềm hệ quản trị cơ sở dữ liệu có thể tham khảo đến lược đồ khi nó cần. Lược đồ đôi khi còn được gọi là mục tiêu (intension) và một trạng thái cơ sở dữ liệu được gọi là mở rộng (extension) của lược đồ.