2. 数据模型
1). 信息模型(概念模型)与E-R方法
为了把现实世界中的具体事物进行抽象，人们常常首先把现实世界抽象为信息世界，然后再将信息世界转化为机器世界。在把现实世界抽象为信息世界的过程中，实际上是抽象出现实系统中有应用价值的元素及其关联。这时所形成的信息结构是概念模型。在抽象出概念模型后，再把概念模型转换为计算机上某一DBMS支持的数据模型。需要一种方法能够对现实世界的信息进行描述。
实体-联系方法(即E-R方法)是P.P.S.Chen于1976年提出的，这种方法由于简单、实用，所以得到了非常普遍的应用，也是目前描述概念模型最常用的方法。它使用的工具称作E-R图，它所描述的现实世界的信息结构称为企业模式，也把这种描述结果称为E-R模型。下面概述一下E-R方法的要点。
(1) 用矩形框表示实体，实体名(例如学生)写在框内。
(2) 用椭圆框表示实体的属性，框内写上属性名，并用线段连到相应的实体。例如学生的属性有姓名、学号和年龄等。
(3) 用菱形框表示实体间的联系，在框内写上联系名，用线段连接菱形框与矩形框，在线段旁注上联系的类型(一对一、一对多、多对多)。如联系也具有属性，则把属性和菱形框用线段连上。
E-R图是抽象描述现实世界的有力工具，它与计算机所支持的数据模型相独立，它更接近于现实世界。虽然现实世界丰富多彩，各种信息十分繁杂，但用E-R图可以很清晰地表示出其中的错综复杂关系。下面我们用E-R图来表示某个学校的教务管理的概念模型。
教务管理涉及的实体有：
.班级 属性有班级编号，班级名称，专业，班主任;
.教师 属性有教师号，姓名，性别，年龄，职称，专业;
.学生 属性有学生号，姓名，性别，班级编号;
.课程 属性有课程号，课程名，课时，学分，教材。
这些实体之间的联系如下：
.一个班有多个教师授课，一个教师可以教多个班级，班级和教师具有多对多的联系;
.一个班有多名学生，但一个学生只能在一个班注册，因此班级与学生是一对多联系;
.在某个时间某个地点一位教师可指导多个学生，但某个学生在某一时间和地点只能被一位教师所指导，因此教师与学生是一对多联系;一位教师可讲授多门课程，一门课程可由多位教师讲授，每位教师讲授某门课程都有一个评价，教师与课程之间是多对多联系;
.一个学生可选修多门课程，一门课程允许多个学生选修，每个学生选修某门课程都有一个分数(成绩)，因此学生与课程之间是多对多联系。
如果某个部门的概念模型中涉及的实体和实体的属性较多，可以把实体及其属性在另一幅图上画出，使E-R图更清晰地表明实体以及实体之间的联系，这样图ER可以分为图ER1
2). 结构数据模型
结构数据模型是机器世界的数据模型。实际数据库系统中所支持的数据模型主要有层次模型、网状模型和关系模型。
(1) 层次模型
用树型结构来表示实体之间联系的模型称为层次模型。层次模型是满足有且仅有一个根结点，非根结点有且仅有一个父结点的基本层次联系的集合。
构成层次模型的树是由结点和连线组成的，结点表示实体集，连线表示相连两个实体之间的联系，这种联系只能是一对多的。通常把表示“一”的实体放在上方，称为父结点;而把表示“多”的实体放在下方，称为子结点。
(2) 网状模型
用网状结构来表示实体之间联系的数据模型称为网状模型。网状模型可以有一个以上结点无父结点;至少有一个结点具有多于一个的父结点。
(3) 关系模型
用一个二维表格表示实体和实体之间联系的模型，称为关系模型。我们将在第三节中较详细地介绍。
3. 数据模型的三要素
数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。
1). 数据结构
数据结构是所研究的对象类型的集合，在数据库系统中通常按照数据结构的类型来命名数据模型，如层次结构、网状结构和关系结构的模型分别命名为层次模型、网状模型和关系模型。
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。数据操作是用来描述系统的信息变化的，是对系统动态特性的描述。
数据操作的种类有以下两种：检索(如查询)和更新(增、删、改)。
3). 数据的约束条件
数据的约束条件是完整性规则的集合，完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效和相容。
4. 数据库技术的应用
数据库技术的应用领域非常广，从目前接触到的一些应用的发展来看，尤其是Internet的发展以及多种信息技术交叉与发展，还对数据库技术提出了更多的需求，从而促进了数据库技术的不断发展。
1). 多媒体数据库
多媒体是80年代发展起来的计算机新技术，它是在传统计算机应用技术，即对数据处理、字符处理、文字处理、图形处理、声音处理等技术综合继承的基础上，引进了新鲜的技术内容和设备，例如影视处理技术、CD-ROM、各种专用芯片和功能卡等，以及尔后形成的计算机集成新技术。多媒体技术为扩展计算机的应用范围、应用深度和表现能力提供了极好的支持。基于多媒体技术的应用系统开发，其技术内容又包括了多媒体处理技术和多媒体管理技术，更准确地说是对多媒体对象或多媒体数据的处理技术和管理技术。
2). 因特网上的web数据库
因特网(Internet)是一个全球性的计算机网络系统，它可将分布在世界各地的各种计算机系统及各种网络用户连接在一起，通过采用共同的网络通信协议在不同的网络和操作系统间交换数据。
随着WWW的迅速扩展，WWW上可用数据源的数量也在迅速增长。因此人们正在试图把WWW上的数据源集成为一个完整的Web数据库，从而使这些数据源得到充分的利用。