第1章數據庫概述(編輯修改稿)
2025-07-26 16:28 本頁面
【文章內容簡介】 程序2應用程序n數據庫數 據 庫管理系統(tǒng) 數據庫系統(tǒng)階段 數據庫系統(tǒng)的結構216。 可以從多種不同的角度考查數據庫系統(tǒng)的結構。v 從數據庫管理系統(tǒng)的角度看，數據庫系統(tǒng)通常采用三級模式結構，這是數據庫系統(tǒng)內部的體系結構；v 從數據庫最終用戶的角度看，數據庫系統(tǒng)的結構分為集中式結構、分布式結構和客戶/服務器結構，這是數據庫系統(tǒng)外部的體系結構。 數據庫系統(tǒng)的三級模式結構216。 模式（Schema）是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述。v 例如：學生記錄定義為（學號、姓名、性別、系別、年齡），稱為記錄型，v 而（001101，張立，男，計算機，20）則是該記錄型的一個記錄值。v 模式只是對記錄型的描述，而與具體的值無關。216。 在數據庫系統(tǒng)中，對于同一意義下的數據，如：學生數據，從計算機中處理的二進制表示到用戶處理的諸如學生姓名、年齡等概念的數據之間，存在著許多抽象和轉換。216。 通常DBMS把數據庫從邏輯上分為三級，即外模式、模式和內模式，它們分別反映了看待數據庫的三個角度。三級模式結構如圖 所示。應用1應用2應用n……子模式1……子模式m子模式/模式映象模 式模式/內模式映象內 ?！∈綌祿? 圖 數據庫系統(tǒng)的三級模式結構 1. 模式216。 模式（Schema）是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述，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據庫的內容。216。 模式處于三級結構的中間層，它是整個數據庫實際存儲的抽象表示，也是對現實世界的一個抽象，是現實世界某應用環(huán)境（企業(yè)或單位）的所有信息內容集合的表示，也是所有個別用戶視圖綜合起來的結果，所以又稱用戶共同視圖。216。 它表示了數據庫的整體數據。216。 DBMS 提供模式描述語言（模式 DDL）來定義模式。2. 外模式216。 又稱子模式或用戶模式或外視圖，是三級結構的最外層，個別用戶只對整個數據庫的一部分感興趣，所以外視圖是個別用戶看到和使用的數據庫內容，因此也常把外視圖稱為用戶數據庫。216。 它由多種外記錄值構成，這些記錄值是概念視圖的某一部分的抽象表示。即個別用戶看到和使用的數據庫內容，也稱“用戶DB”。216。 由多個“外記錄值”組成，是概念視圖的某一部分的抽象表示。216。 DBMS 提供子模式描述語言（子模式 DDL）來定義子模式。3. 內模式216。 又稱存儲模式或內視圖，是三級結構中的最內層，也是靠近物理存儲的一層，即與實際存儲數據方式有關的一層，由多個存儲記錄組成，但并非物理層，不必關心具體的存儲位置。216。 DBMS 提供內模式描述語言（內模式 DDL）來定義內模式。216。 在數據庫系統(tǒng)中，外模式可有多個，而概念模式、內模式只能各有一個。216。 內模式是整個數據庫實際存儲的表示，而概念模式是整個數據庫實際存儲的抽象表示，外模式是概念模式的某一部分的抽象表示。三級結構的優(yōu)點（1）保證數據的獨立性。v 將模式和內模式分開，保證了數據的物理獨立性；v 將外模式和模式分開，保證了數據的邏輯獨立性。（2）簡化了用戶接口。v 按照外模式編寫應用程序或敲入命令，而不需了解數據庫內部的存儲結構，方便用戶使用系統(tǒng)。（3）有利于數據共享。v 在不同的外模式下可有多個用戶共享系統(tǒng)中數據，減少了數據冗余。（4）利于數據的安全保密。v 在外模式下根據要求進行操作，不能對限定的數據操作，保證了其他數據的安全。4. 數據庫系統(tǒng)的二級映象216。 數據庫系統(tǒng)的三級模式是對數據的三個抽象級別，它使用戶能邏輯地抽象地處理數據，而不必關心數據在計算機內部的存儲方式，把數據的具體組織交給 DBMS 管理。216。 為了能夠在內部實現這三個抽象層次的聯系和轉換，DBMS 在三級模式之間提供了二級映象功能。1) 模式/內模式映象216。 數據庫中的模式和內模式都只有一個，所以模式/內模式映象是唯一的。216。 它確定了數據的全局邏輯結構與存儲結構之間的對應關系。v 例如，存儲結構變化時，模式/內模式映象也應有相應的變化，使其概念模式仍保持不變，即把存儲結構的變化的影響限制在概念模式之下，這使數據的存儲結構和存儲方法較高的獨立于應用程序，通過映象功能保證數據存儲結構的變化不影響數據的全局邏輯結構的改變，從而不必修改應用程序，即確保了數據的物理獨立性。2) 外模式/模式映象216。 數據庫中的同一模式可以有任意多個外模式，對于每一個外模式，都存在一個外模式/模式映象。216。 它確定了數據的局部邏輯結構與全局邏輯結構之間的對應關系。v 例如，在原有的記錄類型之間增加新的聯系，或在某些記錄類型中增加新的數據項時，使數據的總體邏輯結構改變，外模式/模式映象也發(fā)生相應的變化
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