第1章數(shù)據(jù)庫概述(編輯修改稿)
2025-07-26 16:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 程序2應用程序n數(shù)據(jù)庫數(shù) 據(jù) 庫管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構216。 可以從多種不同的角度考查數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構。v 從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常采用三級模式結(jié)構，這是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的體系結(jié)構；v 從數(shù)據(jù)庫最終用戶的角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構分為集中式結(jié)構、分布式結(jié)構和客戶/服務器結(jié)構，這是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)外部的體系結(jié)構。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構216。 模式（Schema）是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)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(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，對于同一意義下的數(shù)據(jù)，如：學生數(shù)據(jù)，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(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)庫從邏輯上分為三級，即外模式、模式和內(nèi)模式，它們分別反映了看待數(shù)據(jù)庫的三個角度。三級模式結(jié)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?！∈侥Ｊ?內(nèi)模式映象內(nèi) ?！∈綌?shù)據(jù)庫 圖 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構 1. 模式216。 模式（Schema）是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)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(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。216。 模式處于三級結(jié)構的中間層，它是整個數(shù)據(jù)庫實際存儲的抽象表示，也是對現(xiàn)實世界的一個抽象，是現(xiàn)實世界某應用環(huán)境（企業(yè)或單位）的所有信息內(nèi)容集合的表示，也是所有個別用戶視圖綜合起來的結(jié)果，所以又稱用戶共同視圖。216。 它表示了數(shù)據(jù)庫的整體數(shù)據(jù)。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(jié)構的最外層，個別用戶只對整個數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫內(nèi)容，因此也常把外視圖稱為用戶數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫內(nèi)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(nèi)模式216。 又稱存儲模式或內(nèi)視圖，是三級結(jié)構中的最內(nèi)層，也是靠近物理存儲的一層，即與實際存儲數(shù)據(jù)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(nèi)模式描述語言（內(nèi)模式 DDL）來定義內(nèi)模式。216。 在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，外模式可有多個，而概念模式、內(nèi)模式只能各有一個。216。 內(nèi)模式是整個數(shù)據(jù)庫實際存儲的表示，而概念模式是整個數(shù)據(jù)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(jié)構的優(yōu)點（1）保證數(shù)據(jù)的獨立性。v 將模式和內(nèi)模式分開，保證了數(shù)據(jù)的物理獨立性；v 將外模式和模式分開，保證了數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫內(nèi)部的存儲結(jié)構，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)要求進行操作，不能對限定的數(shù)據(jù)操作，保證了其他數(shù)據(jù)的安全。4. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的二級映象216。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式是對數(shù)據(jù)的三個抽象級別，它使用戶能邏輯地抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必關心數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)部的存儲方式，把數(shù)據(jù)的具體組織交給 DBMS 管理。216。 為了能夠在內(nèi)部實現(xiàn)這三個抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，DBMS 在三級模式之間提供了二級映象功能。1) 模式/內(nèi)模式映象216。 數(shù)據(jù)庫中的模式和內(nèi)模式都只有一個，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)構與存儲結(jié)構之間的對應關系。v 例如，存儲結(jié)構變化時，模式/內(nèi)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(jié)構的變化的影響限制在概念模式之下，這使數(shù)據(jù)的存儲結(jié)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(shù)據(jù)存儲結(jié)構的變化不影響數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構的改變，從而不必修改應用程序，即確保了數(shù)據(jù)的物理獨立性。2) 外模式/模式映象216。 數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構與全局邏輯結(jié)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(lián)系，或在某些記錄類型中增加新的數(shù)據(jù)項時，使數(shù)據(jù)的總體邏輯結(jié)構改變，外模式/模式映象也發(fā)生相應的變化
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