绪论-第三节：数据库系统的结构

Posted 2022-02-06 快乐江湖

文章目录

• 一：数据库系统模式的概念
• • （1）型和值
  • （2）模式和实例
• 二：三级模式
• • （1）模式(schema)
  • （2）外模式(external schema)
  • （3）内模式(internal schema)
• 三：二级映像
• • （1）外模式/模式映像
  • （2）模式/内模式映像
• 其他（该内容选择课本，可不看，但对理解有帮助）

一：数据库系统模式的概念

（1）型和值

数据模型中有“型(type)”和“值(value)”的概念

• 型(type)：对某一类数据的结构和属性的说明
• 值(value)：是型的一个具体赋值

（2）模式和实例

虽然实际的数据库管理系统产品种类很多，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(早期微机上的小型数据库系统除外)并提供两级映像功能

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模式(schema)：是数据库逻辑结构和特征的描述

• 是型的描述
• 反应的是数据的结构及其联系
• 模式相对稳定

实例(instance)：模式的一个具体值

• 反映数据库某一时刻的状态
• 同一个模式可以有很多实例
• 实例随数据中的数据的更新而变动

一个数据库只有一个模式，可以把模式看成是唯一的数据库，实例就是数据库里面的多个表

• 所以mysql中创建模式其实也就是在创建数据库

二：三级模式

（1）模式(schema)

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，综合了所有用户的需求，对应概念模式

• 它是数据库模式结构的中间层，既不涉及数据的物理存储细节和硬件环境，又与具体的应用程序、所使用的应用开发工具及高级语言无关
• 一个数据库只有一个模式
• 数据库模式以某一种数据模型为基础，统一考虑所有用户需求，并将这些需求有机结合为一个逻辑整体
• DBMS提供模式DDL来严格定义模式

（2）外模式(external schema)

外模式：是数据库用户（包括程序员和最终用户）能够看见和使用的局部的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑描述

• 外模式通常是模式的一个子集，所以模式与外模式的关系为一对多
• 一个数据库可以有多个外模式，反映了不同用户的需求（比如爱奇艺的付费用户和普通用户）
• 同一个外模式也可以为某一用户的多个应用系统所使用，但一个应用程序只能使用一个外模式
• 外模式是保证数据库安全性的一个有力措施。每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据，数据库中的其余数据是不可见的
• DBMS提供外模式DDL来严格定义外模式

（3）内模式(internal schema)

外模式：是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式

• 一个数据库只有一个内模式

三：二级映像

（1）外模式/模式映像

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/模式映像，它定义了该外模式与模式之间的对应关系

当模式改变时( 例如增加新的关系、新的属性、改变属性的数据类型等)，由数据库管理员对各个外模式/模式的映像作相应改变，可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性

（2）模式/内模式映像

当数据库的存储结构改变时( 例如选用了另一种存储结构)，由数据库管理员对模式/内模式映像作相应改变，可以使模式保持不变。从而应用程序不必改变，保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性

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其他（该内容选择课本，可不看，但对理解有帮助）