目錄

1.3.1?數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念

1.3.2?數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)

1. 模式

2. 外模式

3.內(nèi)模式（也稱存儲(chǔ)模式）

1.3.3?數(shù)據(jù)庫的二級(jí)映像功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性

1.外模式／模式映像

2.模式／內(nèi)模式映像

1.3.4 總結(jié)

模式

內(nèi)模式

外模式

特定的應(yīng)用程序

數(shù)據(jù)庫二級(jí)映像功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性

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從數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)人員角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常采用三級(jí)模式結(jié)構(gòu)， 是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

從數(shù)據(jù)庫最終用戶角度看，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為:單用戶結(jié)構(gòu)，主從式結(jié)構(gòu)，分布式結(jié)構(gòu)，客戶-服務(wù)器，瀏覽器-應(yīng)用服務(wù)器/數(shù)據(jù)服務(wù)器多層結(jié)構(gòu)等。

1.3.1?數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式的概念

“型” 和“值” 的概念 ：型是對(duì)某一類數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說明 ；值是型的一個(gè)具體賦值。

模式（Schema）：1.數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述 2.?是型的描述，不涉及具體值 3.反映的是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系 4.模式是相對(duì)穩(wěn)定的。

實(shí)例（Instance）：模式的一個(gè)具體值 ；反映數(shù)據(jù)庫某一時(shí)刻的狀態(tài) ；?同一個(gè)模式可以有很多實(shí)例 ；實(shí)例隨數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的更新而變動(dòng)。

1.3.2?數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)

1. 模式

模式（也稱邏輯模式）：數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述和所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。

一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)模式。

模式的地位：是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)的中間層。

模式與數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境無關(guān)，與具體的應(yīng)用程序、開發(fā)工具及高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言無關(guān)。

定義模式要定義數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系以及數(shù)據(jù)有關(guān)的安全性、完整性要求。

2. 外模式

外模式（也稱子模式或用戶模式）是數(shù)據(jù)庫用戶（包括應(yīng)用程序員和最終用戶）使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。

數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。

外模式與模式的關(guān)系：外模式通常是模式的子集。一個(gè)數(shù)據(jù)庫可以有多個(gè)外模式。反映了不同的用戶的應(yīng)用需求、看待數(shù)據(jù)的方式、對(duì)數(shù)據(jù)保密的要求；對(duì)模式中同一數(shù)據(jù)，在外模式中的結(jié)構(gòu)、類型、長度、保密級(jí)別等都可以不同。

外模式與應(yīng)用的關(guān)系：同一外模式也可以為某一用戶的多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)所使用，一個(gè)應(yīng)用程序只能使用一個(gè)外模式。

外模式的用途：每個(gè)用戶只能看見和訪問所對(duì)應(yīng)的外模式中的數(shù)據(jù)， 數(shù)據(jù)庫中其余數(shù)據(jù)是不可見的。保證數(shù)據(jù)庫安全性的一個(gè)有力措施。

3.內(nèi)模式（也稱存儲(chǔ)模式）

定義：是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式。

一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)內(nèi)模式。

1.3.3?數(shù)據(jù)庫的二級(jí)映像功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性

三級(jí)模式是對(duì)數(shù)據(jù)的三個(gè)抽象級(jí)別，二級(jí)映像在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)這三個(gè)抽象層次的。

1.外模式／模式映像

模式：描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)。外模式：描述的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)。

同一個(gè)模式可以有任意多個(gè)外模式。

每一個(gè)外模式，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都有一個(gè)外模式／模式映象，定義外模式與模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這些映象定義通常包含在各自外模式的描述中。

保證數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性：當(dāng)模式改變時(shí)，數(shù)據(jù)庫管理員對(duì)外模式／模式映象作相應(yīng)改變，使外模式保持不變；應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的，應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性，簡稱數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。

2.模式／內(nèi)模式映像

模式／內(nèi)模式映象：定義了數(shù)據(jù)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。 如：說明邏輯記錄和字段在內(nèi)部是如何表示的。

數(shù)據(jù)庫中模式／內(nèi)模式映象是唯一的，該映象定義通常包含在模式描述中。

保證數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性：當(dāng)數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變了（例如選用了另一種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)），數(shù)據(jù)庫管理員修改模式／內(nèi)模式映象，使模式保持不變。模式不變，則應(yīng)用程序不受影響，保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性，簡稱數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立。

1.3.4 總結(jié)

模式

數(shù)據(jù)庫模式：即全局邏輯結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)庫的中心與關(guān)鍵；獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫的其他層次；設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫模式結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)首先確定數(shù)據(jù)庫的邏輯模式。

內(nèi)模式

依賴于它的全局邏輯結(jié)構(gòu)；獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫的用戶視圖，即外模式；獨(dú)立于具體的存儲(chǔ)設(shè)備；將全局邏輯結(jié)構(gòu)中所定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系按照一定的物理存儲(chǔ)策略進(jìn)行組織，以達(dá)到較好的時(shí)間與空間效率。

外模式

面向具體的應(yīng)用程序；定義在邏輯模式之上；獨(dú)立于存儲(chǔ)模式和存儲(chǔ)設(shè)備；當(dāng)應(yīng)用需求發(fā)生較大變化，相應(yīng)外模式不能滿足其視圖要求時(shí)，該外模式就得做相應(yīng)改動(dòng)；設(shè)計(jì)外模式時(shí)應(yīng)充分考慮到應(yīng)用的擴(kuò)充性。

特定的應(yīng)用程序

在外模式描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上編制的；依賴于特定的外模式；與數(shù)據(jù)庫的模式和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)獨(dú)立；不同的應(yīng)用程序有時(shí)可以共用同一個(gè)外模式。

數(shù)據(jù)庫二級(jí)映像功能與數(shù)據(jù)獨(dú)立性

保證了應(yīng)用程序的穩(wěn)定性（從底層保證了應(yīng)用程序的穩(wěn)定性，除非應(yīng)用需求本身發(fā)生 變化，否則應(yīng)用程序一般不需要修改）；程序?yàn)橹行陌l(fā)展為以數(shù)據(jù)為中心（具有數(shù)據(jù)與程序之間的獨(dú)立性，使得數(shù)據(jù)的定義和描述可以從 應(yīng)用程序中分離出去）；數(shù)據(jù)的存取由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理（簡化了應(yīng)用程序的編制，大大減少了應(yīng)用程序的維護(hù)和修改）