第1章數(shù)據(jù)庫(kù)概述(編輯修改稿)
2025-07-26 16:28 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 程序2應(yīng)用程序n數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù) 據(jù) 庫(kù)管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)216。 可以從多種不同的角度考查數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。v 從數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的角度看，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通常采用三級(jí)模式結(jié)構(gòu)，這是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)內(nèi)部的體系結(jié)構(gòu)；v 從數(shù)據(jù)庫(kù)最終用戶的角度看，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為集中式結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)和客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，這是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)外部的體系結(jié)構(gòu)。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)216。 模式（Schema）是數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。v 例如：學(xué)生記錄定義為（學(xué)號(hào)、姓名、性別、系別、年齡），稱為記錄型，v 而（001101，張立，男，計(jì)算機(jī)，20）則是該記錄型的一個(gè)記錄值。v 模式只是對(duì)記錄型的描述，而與具體的值無(wú)關(guān)。216。 在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，對(duì)于同一意義下的數(shù)據(jù)，如：學(xué)生數(shù)據(jù)，從計(jì)算機(jī)中處理的二進(jìn)制表示到用戶處理的諸如學(xué)生姓名、年齡等概念的數(shù)據(jù)之間，存在著許多抽象和轉(zhuǎn)換。216。 通常DBMS把數(shù)據(jù)庫(kù)從邏輯上分為三級(jí)，即外模式、模式和內(nèi)模式，它們分別反映了看待數(shù)據(jù)庫(kù)的三個(gè)角度。三級(jí)模式結(jié)構(gòu)如圖 所示。應(yīng)用1應(yīng)用2應(yīng)用n……子模式1……子模式m子模式/模式映象?！∈侥Ｊ?內(nèi)模式映象內(nèi) 模 式數(shù)據(jù)庫(kù) 圖 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu) 1. 模式216。 模式（Schema）是數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，又稱概念模式或概念視圖。視圖可理解為一組記錄的值，用戶或程序員看到和使用的數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容。216。 模式處于三級(jí)結(jié)構(gòu)的中間層，它是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)際存儲(chǔ)的抽象表示，也是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)抽象，是現(xiàn)實(shí)世界某應(yīng)用環(huán)境（企業(yè)或單位）的所有信息內(nèi)容集合的表示，也是所有個(gè)別用戶視圖綜合起來(lái)的結(jié)果，所以又稱用戶共同視圖。216。 它表示了數(shù)據(jù)庫(kù)的整體數(shù)據(jù)。216。 DBMS 提供模式描述語(yǔ)言（模式 DDL）來(lái)定義模式。2. 外模式216。 又稱子模式或用戶模式或外視圖，是三級(jí)結(jié)構(gòu)的最外層，個(gè)別用戶只對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的一部分感興趣，所以外視圖是個(gè)別用戶看到和使用的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容，因此也常把外視圖稱為用戶數(shù)據(jù)庫(kù)。216。 它由多種外記錄值構(gòu)成，這些記錄值是概念視圖的某一部分的抽象表示。即個(gè)別用戶看到和使用的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容，也稱“用戶DB”。216。 由多個(gè)“外記錄值”組成，是概念視圖的某一部分的抽象表示。216。 DBMS 提供子模式描述語(yǔ)言（子模式 DDL）來(lái)定義子模式。3. 內(nèi)模式216。 又稱存儲(chǔ)模式或內(nèi)視圖，是三級(jí)結(jié)構(gòu)中的最內(nèi)層，也是靠近物理存儲(chǔ)的一層，即與實(shí)際存儲(chǔ)數(shù)據(jù)方式有關(guān)的一層，由多個(gè)存儲(chǔ)記錄組成，但并非物理層，不必關(guān)心具體的存儲(chǔ)位置。216。 DBMS 提供內(nèi)模式描述語(yǔ)言（內(nèi)模式 DDL）來(lái)定義內(nèi)模式。216。 在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，外模式可有多個(gè)，而概念模式、內(nèi)模式只能各有一個(gè)。216。 內(nèi)模式是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)際存儲(chǔ)的表示，而概念模式是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)際存儲(chǔ)的抽象表示，外模式是概念模式的某一部分的抽象表示。三級(jí)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)（1）保證數(shù)據(jù)的獨(dú)立性。v 將模式和內(nèi)模式分開(kāi)，保證了數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性；v 將外模式和模式分開(kāi)，保證了數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。（2）簡(jiǎn)化了用戶接口。v 按照外模式編寫(xiě)應(yīng)用程序或敲入命令，而不需了解數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，方便用戶使用系統(tǒng)。（3）有利于數(shù)據(jù)共享。v 在不同的外模式下可有多個(gè)用戶共享系統(tǒng)中數(shù)據(jù)，減少了數(shù)據(jù)冗余。（4）利于數(shù)據(jù)的安全保密。v 在外模式下根據(jù)要求進(jìn)行操作，不能對(duì)限定的數(shù)據(jù)操作，保證了其他數(shù)據(jù)的安全。4. 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的二級(jí)映象216。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式是對(duì)數(shù)據(jù)的三個(gè)抽象級(jí)別，它使用戶能邏輯地抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必關(guān)心數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)方式，把數(shù)據(jù)的具體組織交給 DBMS 管理。216。 為了能夠在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)這三個(gè)抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，DBMS 在三級(jí)模式之間提供了二級(jí)映象功能。1) 模式/內(nèi)模式映象216。 數(shù)據(jù)庫(kù)中的模式和內(nèi)模式都只有一個(gè)，所以模式/內(nèi)模式映象是唯一的。216。 它確定了數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。v 例如，存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)變化時(shí)，模式/內(nèi)模式映象也應(yīng)有相應(yīng)的變化，使其概念模式仍保持不變，即把存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的變化的影響限制在概念模式之下，這使數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方法較高的獨(dú)立于應(yīng)用程序，通過(guò)映象功能保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的變化不影響數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)的改變，從而不必修改應(yīng)用程序，即確保了數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。2) 外模式/模式映象216。 數(shù)據(jù)庫(kù)中的同一模式可以有任意多個(gè)外模式，對(duì)于每一個(gè)外模式，都存在一個(gè)外模式/模式映象。216。 它確定了數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)與全局邏輯結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。v 例如，在原有的記錄類(lèi)型之間增加新的聯(lián)系，或在某些記錄類(lèi)型中增加新的數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí)，使數(shù)據(jù)的總體邏輯結(jié)構(gòu)改變，外模式/模式映象也發(fā)生相應(yīng)的變化
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