数据库系统结构详解之三级模式结构

2021-09-17,

目录
  • 一、从数据库管理系统角度看
    • 1.模式
    • 2.外模式
    • 3.内模式
    • 4.模式之间的映射
      • (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

      说三级模式之前,先了解数据库系统模式的概念

      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。

      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

      以上就是数据库系统结构详解之三级模式结构的详细内容,更多关于数据库系统模式结构的资料请关注就爱读建站教程其它相关文章!