数据库系统的结构三级模式结构.pdf

数据库系统的结构三级模式结构 模式，是对数据库逻辑结构的描述，是对型的描述，不涉及具体值。（如学⽣表，这张表的结构由Sno，sname等等属性构成）如下： 例⼦："学⽣选课数据库"的模式： 在这⾥介绍⼀下实例： 是数据库某⼀时刻的状态——模式的⼀个具体值。（⼀个模式在不同的时刻可以有不同的实例） 同⼀个模式可以有多个实例。（学⽣选课数据库，有两个实例。分别是13年和14年的实例） 实例随数据库中的数据的更新⽽变动（随着时间的变化，会有新的学年新的学⽣选课实例） ⼀、从数据库管理系统⾓度看 在数据库系统中，⽤户看到的数据和计算机从存放的数据是两回事。但⼆者之间是有联系的，实际上它们之间已经通过了两次变换：第⼀次 是系统为了减少冗余，实现数据共享，把所有⽤户的数据进⾏综合，抽象成⼀个统⼀的数据视图（概念模型）；第⼆次是为了提⾼存取效 率，改善性能，把全局视图的数据按照物理组织的最优形式存放（物理模型）起来。 美国国家标准委员会（ANSI）所属的标准计划合要求委员会（Standards Planning and Requirements Committee,SPARC）于1975 年公布了关于数据库标准的报告，提出了数据库的三级组织结构，称为SPARC分级结构，分别为内模式、模式、外模式。 说三级模式之前，先了解数据库系统模式的概念 数据库的三级模式是数据库系统内部的系统结构。 1.模式 模式也称为逻辑模式或概念模式，是对数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述、是对型的描述，不涉及具具体值、模式是相对稳定的， 是数据库系统模式结构的中间层，既不涉及数据库存储细节和硬件环境，也不涉及具体的应⽤程序、所使⽤的应⽤开发⼯具和⾼级程序设计 语⾔。 ⼀个数据库只有⼀种模式。数据库模式以某种数据模型为基础，统⼀综合地考虑了所有⽤户的需求，并将这些需求有机地结合成⼀个逻辑整 体。 模式是数据项值的框架。数据库系统的模式通常还包含访问控制、保密定义、完整性检查等⽅⾯的内容。 2.外模式 外模式也称为⼦模式或⽤户模式，它是⽤户能够看见和使⽤的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是⽤户的数据视图，是与某⼀应⽤有关的 数据的逻辑表⽰。 外模式⼀般是模式的⼦集，⼀种模式可以由多种外模式。由于它是各个⽤户的数据视图，所以，如果不同的⽤户在应⽤需求、看待数据的⽅ 式、对数据保密的要求等各⽅⾯存在差异，则对外模式的描述就是不同的。即使是模式中的同⼀数据，其在外模式中的结构、类型、长度、 保密级别等也可以不同。另外，同⼀外模式也可以为某⼀⽤户的多个应⽤系统所⽤，但是⼀个应⽤程序只能使⽤⼀种外模式。 外模式是保证数据库安全的⼀种有⼒措施，⽤户只能看见和访问所对应的外模式中的数据，数据库中的其他数据是不可见的。 3.内模式 内模式也称为存储模式，它是数据库在物理存储器上具体实现的描述，是数据在数据库内部的表⽰⽅法，也是数据物理结构和存储⽅式的描 述。⼀个数据库只有⼀种内模式。 4.模式之间的映射 数据库系统的三级模式是数据库在三个级别上的抽象，把数据的具体组织留给数据库管理系统，⽤户就能够逻辑地处理数据，⽽不必关⼼数 据在计算机中的具体表⽰⽅式和存储⽅式。为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库管理系统在这三级模式之间提供了两 层映射： （1）外模式/模式之间的映射 （2）模式/内模式之间的映射 ⼆、从构件⾓度看，数据库系统由硬件、软件等部分组成 三、从最总⽤户的⾓度来看 数据库系统的结构有： 单⽤户结构 主从式结构 分布式结构 客户--服务器 浏览器--数据库服务器