数据库系统概念学习03-体系结构

数据库系统的体系结构是一个总的框架。按考虑的层次和角度的不同而不同，一般有如下两种

1-数据库系统内部的体系结构：它是指从数据库管理系统的角度看，数据库系统通常采用外模式、模式、内模式三级模式结构

通常从逻辑上，数据库管理系统把数据库分为外模式、模式、内模式三级，它们分别反映了看待数据库的三个角度

外模式又称子模式或用户模式，对应于用户级。它是某个或某几个用户所看到的数据库的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式是从模式导出的一个子集，包含模式中允许特定用户使用的那部分数据。用户可以通过外模式描述语言来描述、定义对应于用户的数据记录(外模式)，也可以利用数据操纵语言(Data Manipulation Language，DML)对这些数据记录进行。外模式反映了数据库的用户观。

模式又称概念模式或逻辑模式，对应于概念级。它是由数据库设计者综合所有用户的数据，按照统一的观点构造的全局逻辑结构，是对数据库中全部数据的逻辑结构和特征的总体描述，是所有用户的公共数据视图(全局视图)。它是由数据库管理系统提供的数据模式描述语言(Data Description Language，DDL)来描述、定义的，体现、反映了数据库系统的整体观。

内模式又称存储模式，对应于物理级，它是数据库中全体数据的内部表示或底层描述，是数据库最低一级的逻辑描述，它描述了数据在存储介质上的存储方式和物理结构，对应着实际存储在外存储介质上的数据库。内模式由内模式描述语言来描述、定义，它是数据库的存储观。

在数据库中，外模式可以有多个，而内模式和模式只能各有一个

三级结构的优点：

01）保证了数据的独立性：

将模式和内模式分开，保证了数据的物理独立性，

将外模式和模式分开，保证了数据的逻辑独立性；

02）简化了用户接口：

按照外模式编写应用程序或敲入命令，而不需要了解数据库内部的存储结构，方便用户使用系统；

03）有利于数据共享：

在不同外模式下可有多个用户共享系统中数据，减少数据冗余

04）利于数据的安全保密：

在外模式下根据要求进行操作，不能对限定的数据操作，保证了其他数据的安全

数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织交给数据库管理系统管理，是用户能逻辑地、抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机内部的具体表示方式和存储方式，为了能够在内部实现着三个抽象层次之间的联系和转换，数据库管理系统在三级模式之间提供了两层映像

外模式/模式映像（保证了数据的逻辑独立性）：指由系统提供数据的总体逻辑结构和面向某个具体应用的局部逻辑结构之间的映像和转换功能，当数据总体逻辑结构改变时， 通过映像保持局部逻辑结构不变，从而应用程序也不需要修改

对应于同一个模式可以有任意多个外模式

模式/内模式映像（保证了数据的物理独立性）：指当数据的存储结构改变时没有系统提供的数据的物理结构和逻辑结构之间映像或转换功能，保持数据的逻辑结构不变，从而应用程序不需要修改

只有一个模式，也只有一个内模式，映像也是唯一的

2-数据库系统外部的体系结构，它是指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、分布式结构和客户/服务器结构