什么是数据库概念模型
把面向对象的方法和数据库技术结合起来可以使数据库系统的分析、设计最大程度地与人们对客观世界的认识相一致。面向对象数据库系统是为了满足新的数据库应用需要而产生的新一代数据库系统。
数据库概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次。数据库概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。建立数据概念模型，就是从数据的观点出发，观察系统中数据的采集、传输、处理、存储、输出等，经过分析、总结之后建立起来的一个逻辑模型，它主要是用于描述系统中数据的各种状态。这个模型不关心具体的实现方式(例如如何存储)和细节，而是主要关心数据在系统中的各个处理阶段的状态。 实际上，数据流图也是一种数据概念模型。
层次模型
图形结构
若用图来表示，层次模型是一棵倒立的树。在数据库中，满足以下条件的数据模型称之为层次模型：① 有且仅有一个结点无父结点，这个结点称之为根结点; ② 其他结点有且仅有一个父结点。 根据层次模型的定义可以看到，这是一个典型的树型结构。结点层次从根开始定义，根为第一层，根的子结点为第二层，根为其子结点的父结点，同一父结点的子结点称为兄弟结点，没有子结点的结点称为叶结点。
层次模型的优缺点
层次模型的主要优点：
层次数据库模型本身比较简单、 层次模型对具有一对多的层次关系的部门描述非常自然、直观，容易理解、层次数据库模型提供了良好的完整性支持。
层次模型的主要缺点：
在现实世界中有很多的非层次性的联系，如多对多的联系，一个结点具有多个父结点等，层次模型表示这类联系的方法很笨拙、对于插入和删除操作的限制比较多、查询子结点必须经过父结点、由于结构严密，层次命令趋于程序化。
面向对象的数据库模型
面向对象数据库研究的另一个进展是在现有关系数据库中加入许多纯面向对象数据库的功能。在商业应用中对关系模型的面向对象扩展着重于性能优化，处理各种环境的对象的物理表示的优化和增加SQL模型以赋予面向对象特征。如Versant、UNISQL、O2等， 它们均具有关系数据库的基本功能，采用类似于SQL的语言，用户很容易掌握。
其他应用
还有许多应用要求多媒体数据库。它们要求以集成方式和文本或图形信息一起处理关系数据，这些应用包括高级办公室系统的其它文档管理系统。
人工智能(AI)应用的需要，如专家系统，也推动了面向对象数据库的发展。专家系统常需要处理各种(通常是复杂的)数据类型。与关系数据库不同，面向对象数据库不因数据类型的增加而降低处理效率。
由于这些应用需求，80年代已开始出现一些面向对象数据库的.商品和许多正在研究的面向对象数据库。多数这样的面向对象数据库被用于基本设计的学科和工程应用领域。
早期的面向对象数据库
早期的面向对象数据库由于一些特性限制了在一般商业领域里的应用。首先同许多别的商业事务相比较，面向设计假定用户只执行有限的扩充事务;其次，商业用户要求易于使用的查询手段，如结构查询语言(SQL)所提供的手段。 而开发商用于商业领域的数据库定义和操作语言未获成功，使得它们对规模较大的应用完全无法适应。
面向对象数据库的新产品都在试图改变这些状况，使得面向对象数据库的开发从实验室走向市场。面向对象数据库从面向程序设计语言的扩充着手使之成为基于面向对象程序设计语言的面向对象数据库。例如：ONTOS、ORION等，它们均是C++的扩充，熟悉C++的人均能很方便地掌握并使用这类系统。
加入纯面向对象数据库
在现有关系数据库中加入纯面向对象数据库是面向对象数据库研究的另一个进展是在现有关系数据库中加入许多纯面向对象数据库的功能。在商业应用中对关系模型的面向对象扩展着重于性能优化，处理各种环境的对象的物理表示的优化和增加SQL模型以赋予面向对象特征。如Versant、UNISQL、O2等， 它们均具有关系数据库的基本功能，采用类似于SQL的语言，用户很容易掌握。
网状模型
在现实世界中，事物之间的联系更多的是非层次关系的，用层次模型表示非树型结构是很不直接的，网状模型则可以克服这一弊病。网状模型是一个网络。在数据库中，满足以下两个条件的数据模型称为网状模型。
① 允许一个以上的结点无父结点;
② 一个结点可以有多于一个的父结点。 从以上定义看出，网状模型构成了比层次结构复杂的网状结构。
关系模型
在关系模型中，数据的逻辑结构是一张二维表。
在数据库中，满足下列条件的二维表称为关系模型：
① 每一列中的分量是类型相同的数据;
② 列的顺序可以是任意的;
③ 行的顺序可以是任意的;
④ 表中的分量是不可再分割的最小数据项，即表中不允许有子表;
⑤ 表中的任意两行不能完全相同。
关系数据库采用关系模型作为数据的组织方式。 关系数据库因其严格的数学理论、使用简单灵活、数据独立性强等特点，而被公认为最有前途的一种数据库管理系统。它的发展十分迅速，目前已成为占据主导地位的数据库管理系统。自20世纪80年代以来，作为商品推出的数据库管理系统几乎都是关系型的，例如，Oracle，Sybase，Informix，Visual FoxPro，mysql，sqlserver等。
关系模型范式
只有满足一定条件的关系模式，才能避免操作异常。
关系模式要满足的条件称为规范化形式，简称范式。
下面介绍四种不同程度的范式，由低级向高级：
1、第一范式(1NF)
在关系模式R的每一个具体关系r中，如果每个属性值都是不可能再分的最小数据单元，则称R是第一范式。记为R∈1NF。1NF是关系数据库能够保存数据并且正确访问数据的最基本条件。
2、第二范式(2NF)
如果关系模式R(U，F)中的所有非主属性都完全函数依赖于任意一个候选关键字，则称关系R是属于第二范式。记为R∈2NF。
3、第三范式(3NF)
如果关系模式R(U，F)中所有非主属性对任何侯选关键字都不存在传递依赖，则称关系R是属于第三范式。记为R∈3NF。
4、BCNF
如果关系模式R(U，F)R属于1NF，对任何非平凡依赖的函数依赖X→Y(Y!→X)X均包含码。记为R∈BCNF。如果R是BCNF则一定是3NF;反之则不行。
一个低级范式的关系模式，可以通过分解方法转换成若干个高一级范式的关系模式的集合，也可以说任何一个高层的范式，总是能够满足低层的范式。
