5.1.4数据库系统的结构 考查数据库系统的结构可以从多种不同的角度查看,从 数据库管理系统角度看,数据库系统通常采用三级模式结构, 这是数据库管理系统內部的体系结构。从数据库最终用户角 度看,数据库系统的结构分为集中式结构(又可有单用户结 构、主从式结构)、分布式结构、客户/服务器结构和并行 结构,这是数据库系统外部的体系结构。这里我们只从数据 库管理系统角度介绍数据库系统的模式结构 虽然实际的数据库系统软件产品种类很多,它们支持不 同的数据模型,使用不同的数据库语言,建立在不同的操作 系统之上,数据的存储结构也各不相同,但从数据库管理系 统角度看,它们在体系结构上通常都具有相同的特征,即采 用三级模式结构(外模式、内模式和模式),并提供两级映 象功能(外模式与模式之间的映象、模式与內模式之间的映 象)
5.1.4 数据库系统的结构 考查数据库系统的结构可以从多种不同的角度查看，从 数据库管理系统角度看，数据库系统通常采用三级模式结构， 这是数据库管理系统内部的体系结构。从数据库最终用户角 度看，数据库系统的结构分为集中式结构（又可有单用户结 构、主从式结构）、分布式结构、客户/服务器结构和并行 结构，这是数据库系统外部的体系结构。这里我们只从数据 库管理系统角度介绍数据库系统的模式结构。 虽然实际的数据库系统软件产品种类很多，它们支持不 同的数据模型，使用不同的数据库语言，建立在不同的操作 系统之上，数据的存储结构也各不相同，但从数据库管理系 统角度看，它们在体系结构上通常都具有相同的特征，即采 用三级模式结构（外模式、内模式和模式），并提供两级映 象功能（外模式与模式之间的映象、模式与内模式之间的映 象）
数据库系统的三级模式结构如下图所示。 应用A 应用B 应用C 应用D 外式1 外铁式2 外获式3 大)外铁式模式映像 模式 模式内式映像 内式 数据库
数据库系统的三级模式结构如下图所示
1.数据库系统的三级模式 (1)模式 模式也称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构 和特征的描述,是所有用户的公共数据视图。它是数据系统 模式结构的中间层,不涉及数据的物理存储细节和硬件环境 与具体的应用程序,与所使用的应用开发工具及高级程序设 计语言无关。实际上模式是数据库数据在逻辑级上的视图, 个数据库只有一个模式。 (2)外模式 外模式也称子模式或用户模式,它是数据库用户看见 和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库用户 的数据视图,是与某一个应用有关的数据的逻辑表示。外模 式面向具体的应用程序,它定义在逻辑模式之上,但独立于 内模式和存储设备。 外模式通常是模式的子集。一个数据库可以有多个外模式
1．数据库系统的三级模式 （1）模式 模式也称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构 和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。它是数据系统 模式结构的中间层，不涉及数据的物理存储细节和硬件环境， 与具体的应用程序，与所使用的应用开发工具及高级程序设 计语言无关。实际上模式是数据库数据在逻辑级上的视图， 一个数据库只有一个模式。 （2）外模式 外模式也称子模式或用户模式，它是数据库用户看见 和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户 的数据视图，是与某一个应用有关的数据的逻辑表示。外模 式面向具体的应用程序，它定义在逻辑模式之上，但独立于 内模式和存储设备。 外模式通常是模式的子集。一个数据库可以有多个外模式
(3)内模式 内模式也称存储模式,它是数据物理结构和存储 结构的描述,是数据在数据库内部的表示方式。例 如,记录的存储方式是顺序存储、按照B树结构存储还是按 hash方法存储;索引按照什么方式组织;数据是否压缩存储, 是否加密;数据的存储记录结构有何规定等。一个数据库只 有一个内模式。 内模式依赖于它的全局逻辑结构,但独立于数据库的 外模式,也独立于具体的存储设备。它是将全局逻辑结构中 所定义的数据结构及其联系按照一定的物理存储策略进行组 织,以达到较好的时间与空间效率。 2.数据库的二级映象功能与数据独立性 数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别,为了 能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换,数据库系统 在这三级模式之间提供了两层映象:外模式/模式映象和模 式/内模式映象。正是这两层映象保证了数据库系统中的数 据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性
（3）内模式 内模式也称存储模式，它是数据物理结构和存储 结构的描述，是数据在数据库内部的表示方式。例 如，记录的存储方式是顺序存储、按照B树结构存储还是按 hash方法存储；索引按照什么方式组织；数据是否压缩存储， 是否加密；数据的存储记录结构有何规定等。一个数据库只 有一个内模式。 内模式依赖于它的全局逻辑结构，但独立于数据库的 外模式，也独立于具体的存储设备。它是将全局逻辑结构中 所定义的数据结构及其联系按照一定的物理存储策略进行组 织，以达到较好的时间与空间效率。 2．数据库的二级映象功能与数据独立性 数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，为了 能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库系统 在这三级模式之间提供了两层映象：外模式/模式映象和模 式/内模式映象。正是这两层映象保证了数据库系统中的数 据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性
模式描述的是数据的全局逻辑结构,外模式描述 的是数据的局部逻辑结构。对应于同一个模式可以 有任意多个外模式。对于每一个外模式,数据库系 统都有一个外模式/模式映象,它定义了该外模式与模式之 间的对应关系。这些映象定义通常包含在各自外模式的描述 中。当模式改变时(例如,增加新的数据类型、新的数据项 新的关系等),由数据库管理员对各个外模式/模式的映象 作相应改变,可以使外模式保持不变,从而应用程序不必修 改,保证了数据的逻辑独立性。 数据库中只有一个模式,也只有一个内模式,所以模式 /内模式映象是唯一的,它定义了数据全局逻辑结构与存储 结构之间的对应关系。例如,说明逻辑记录和字段在内部是 如何表示的。该映象定义通常包含在模式描述中。当数据库 的存储结构改变了(例如,采用了更先进的存储结构),由 数据库管理员对模式/内模式映象作相应改变,可以使模式 保持不变,从保证了数据的物理独立性
模式描述的是数据的全局逻辑结构，外模式描述 的是数据的局部逻辑结构。对应于同一个模式可以 有任意多个外模式。对于每一个外模式，数据库系 统都有一个外模式/模式映象，它定义了该外模式与模式之 间的对应关系。这些映象定义通常包含在各自外模式的描述 中。当模式改变时（例如，增加新的数据类型、新的数据项、 新的关系等），由数据库管理员对各个外模式/模式的映象 作相应改变，可以使外模式保持不变，从而应用程序不必修 改，保证了数据的逻辑独立性。 数据库中只有一个模式，也只有一个内模式，所以模式 /内模式映象是唯一的，它定义了数据全局逻辑结构与存储 结构之间的对应关系。例如，说明逻辑记录和字段在内部是 如何表示的。该映象定义通常包含在模式描述中。当数据库 的存储结构改变了（例如，采用了更先进的存储结构），由 数据库管理员对模式/内模式映象作相应改变，可以使模式 保持不变，从保证了数据的物理独立性。 返回