數據庫系統的三級模式結構是指數據庫系統是由模式、外模式和內模式三級構成的。
(1)模式 模式也稱(chēng)邏輯模式或概念模式,是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述,是所有用戶(hù)的公共數據視圖。
模式實(shí)際上是數據庫數據在邏輯級上的視圖。一個(gè)數據庫只有一個(gè)模式。定義模式時(shí)不僅要定義數據的邏輯結構,而且要定義數據之間的聯(lián)系,定義與數據有關(guān)的安全性、完整性要求。
(2)外模式外模式也稱(chēng)用戶(hù)模式,它是數據庫用戶(hù)能夠看見(jiàn)和使用的局部數據的邏輯結構和特征的描述,是數據庫用戶(hù)的數據視圖,是與某一應用有關(guān)的數據的邏輯表示。外模式通常是模式的子集。一個(gè)數據庫可以有多個(gè)外模式。應用程序都是和外模式打交道的。外模式是保證數據庫安全性的一個(gè)有力措施。每個(gè)用戶(hù)只能看見(jiàn)和訪(fǎng)問(wèn)所對應的外模式中的數據,數據庫中的其余數據對他們是不可見(jiàn)的。
(3)內模式 內模式也稱(chēng)存儲模式,一個(gè)數據庫只有一個(gè)內模式。它是數據物理結構和存儲方式的描述,是數據在數據庫內部的表示方式。例如,記錄的存儲方式是順序結構存儲還是B樹(shù)結構存儲;索引按什么方式組織;數據是否壓縮,是否加密;數據的存儲記錄結構有何規定等。
2. 數據庫的二級映像功能與數據獨立性 為了能夠在內部實(shí)現數據庫的三個(gè)抽象層次的聯(lián)系和轉換,數據庫管理系統在這三級模式之間提供了兩層映像。
(1)外模式/模式映像對應于同一個(gè)模式可以有任意多個(gè)外模式。對于每一個(gè)外模式,數據庫系統都有一個(gè)外模式/模式映像,它定義了該外模式與模式之間的對應關(guān)系。當模式改變時(shí),由數據庫管理員對各個(gè)外模式/模式映像作相應的改變,可以使外模式保持不變。應用程序是依據數據的外模式編寫(xiě)的,從而應用程序可以不必修改,保證了數據與程序的邏輯獨立性。
(2)模式/內模式映像數據庫中只有一個(gè)模式,也只有一個(gè)內模式,所以模式/內模式映像是惟一的,它定義了數據庫的全局邏輯結構與存儲結構之間的對應關(guān)系。當數據庫的存儲結構改變時(shí),由數據庫管理員對模式/內模式映像做相應改變,可以使模式保持不變,從而應用程序也不必修改。保證了數據與程序的物理獨立性。
在數據庫的三級模式結構中,數據庫模式即全局邏輯結構是數據庫的中心與關(guān)鍵,它獨立于數據庫的其他層次。因此,涉及數據庫模式結構時(shí)應首先確定數據庫的邏輯結構。
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