数据库三级体系结构PPT

2020/4/10
15
2
2020/4/10
3
概念模式
概念模式(Conceptual Schema)简称模式，又 称数据库模式、逻辑模式。它由数据库设 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)。
概念模式是数据库中全体数据的逻辑描述， 而不是数据库本身，它是装配数据的一个 结构框架。
2020/4/10
11
两级映像
• 数据库的三级模式是数据库在三个级别 (层次) 上的抽象，使用户能够逻辑地、抽象地处理数 据而不必关心数据在计算机中的物理表示和存 储。
• 数据库系统的三级结构之间往往差别很大，为 了实现这3个抽象级别的联系和转换，DBMS在 三级结构之间提供了两个层次的映像 (Mapping)：外模式/概念模式映像、概念模式 /内模式映像。所谓映像是一种对应规则，它 指出了映像双方是如何进行转换的。
2020/4/10
5
一个数据库只能有一个概念模式，它是DBS 三级模式结构的中间层，既不涉及数据的物理 存储细节和硬件环境，也与具有的应用程序及 设计程序语言无关。
2020/4/10
6
外模式
外模式(External Schema)简称子模式，又称用 户模式，是数据库用户(包含应用程序员和最 终用户)能够看见和使用的局部数据的逻辑结 构和特征的描述，是数据库用户的数据视图， 是用户与数据库系统之间的接口。
2020/4/10
12
外模式/概念模式映像
• 外模式/概念模式定义了各个外模式与概念 模式之间的映像关系。
• 对应于同一个概念模式可以有多个外模式， 对于每一个外模式，数据库系统都有一个 外模式/概念模式映像，它定义了该外模式 与概念模式之间的对应关系。
2020/4/10
13
概念模式/内模式映像
• 概念模式/内模式映像定义了数据库全局逻 辑结构与存储结构之间的对应关系。
2020/4/10
14
用户应用程序根据外模式进行数据操作， 通过外模式/概念模式映射，定义和建立某个外 模式与模式间的对应关系，将外模式与模式联系 起来，当模式放生改变时，只要改变其映射，就 可以使外模式保持不变，对应的应用程序也可以 保持不变；另一方面，通过模式/内模式映射， 定义建立数据的逻辑结构(模式)与存储结构(内 模式)间的对应关系，当数据的存储结构发生变 化使，只需要改变模式/内模式映射，就能保持 模式不变，因此应用程序也可以保持不变。
数据库三级体系结构
数据库的结构分为三级：面向用户和应 用程序员的用户级、面向建立和维护数据 库人员的概念级、面向系统程序员的物理 级。用户级对应外模式，概念级对应模式， 物理级对应内模式，使不同级别的用户对 数据库形成不同的视图。
2020/4/10
1
数据库的三级模式
概20/4/10
4
• 它是由数据库管理系统(DBMS)提供的数据 模式描述语言(Data Description Language， DDL)来描述、定义的，体现、反应了数据库 系统(DBS)的整体观。
• 定义概念模式时不仅要定义数据的逻辑 结构(例如数据记录由哪些字段构成，字段的 名称、类型、取值范围等)，还要定义数据之 间的联系以及与数据有关的安全性、完整性 等内容要求。
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。
2020/4/10
7
• 一个数据库可以有多个外模式 • 外模式是概念模式的一个逻辑子集
2020/4/10
8
内模式
• 内模式(Internal Schema)也称存储模式。 是数据库中全体数据的内部表示和底层描 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。
2020/4/10
9
一个数据库只有一个内模式，在内 模式中定义了数据项、记录、键、索引和存 取路径等所有数据的物理组织以及优化性能、 响应时间和存储空间需求等信息，还规定了 记录的位置、块的大小和溢出区等。数据是 否加密、压缩存储等内容也可在内模式中加 以说明。
2020/4/10
10
在一个数据库系统中，只有唯一的数据库， 因而作为定义 、描述数据库存储结构的内模 式和定义、描述数据库逻辑结构的模式，也是 唯一的，但建立在数据库系统之上的应用则是 非常广泛、多样的，所以对应的外模式不是唯 一的，也不可能是唯一的。