数据库三级模式结构及其优点
数据库的三级模式、二级映射的优缺点
数据库的三级模式和二级映射的优缺点电商1002邓超摘要：为了有效地组织、管理数据，提高数据库的逻辑独立性和物理独立性，人们为数据库设计了一个严谨的体系结构，数据库领域公认的标准结构是三级模式结构，它包括外模式、模式和内模式。
为保证数据数据库系统中有较高的逻辑独立性和物理独立性，数据库管理系统在在这三个模式之间提供了两层映像，即：外模式/模式映像、模式/内模式映像。
关键词：数据库三级模式二级映像1978年美国国家标准协会(American National Standard Institute，ANSI)的数据库管理系统研究小组提出了标准化的建议（另说：数据库系统的三级模式结构最早是在1971年由DBTG给出，1975年列入美国ANSI/X 3/SPARC标准）将数据库结构分3级：面向用户或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。
所谓视图，就是指观察、认识和理解数据的范围、角度和方法，是数据库在用户“眼中”的反映，很显然，不同层次(级别)用户所“看到”的数据库是不相同的。
1模式．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，此种描述是一种抽象的描述，它不涉及具体的硬件环境与平台，也与具体的软件环境无关，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。
2．外模式外模式又称子模式，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。
数据库系统的三级模式结构这种结构的优点是什么
数据库系统的三级模式结构这种结构的优点是什么数据库系统的三级模式结构由外模式、概念模式和内模式组成。
外模式是用户对数据库中其中一部分数据及其结构的描述，概念模式是数据库的全局逻辑结构和所有用户的公共视图的描述，内模式是数据库在存储介质上的实际存储结构。
这种三级模式结构的优点主要有以下几点：1.数据独立性：三级模式结构实现了数据与应用之间的逻辑独立性和物理独立性。
逻辑独立性指应用程序与数据的逻辑结构相互独立，应用程序可以独立于数据库的逻辑存储结构进行设计。
物理独立性指应用程序与数据的物理存储结构相互独立，应用程序可以独立于数据库的物理存储结构进行设计。
2.数据共享和一致性：概念模式是数据库系统的全局逻辑结构和所有用户的公共视图的描述。
通过概念模式，多个用户可以共享数据库中的数据，实现数据的共享和一致性。
用户不需要了解数据库内部的存储细节，只需要根据自己的需要定义外模式。
3.数据安全性和完整性：通过三级模式结构，可以实现对数据的安全性和完整性的控制。
概念模式中可以定义数据的约束条件和安全性控制，包括完整性约束、域约束、参照约束等。
而外模式可以进一步定义针对用户的安全性和完整性需求的约束。
4.数据存储效率和性能优化：由于概念模式与物理存储结构分离，可以根据实际需求对数据库进行物理存储结构的优化，包括索引构建、存储分区、数据压缩等。
这样可以提高数据库的存储效率和查询性能。
总之，数据库系统的三级模式结构通过逻辑独立性和物理独立性的实现，实现了数据与应用之间的解耦。
用户无需关心数据库的内部存储结构，只需要根据自己的需要定义对数据的视图，实现了数据的共享、安全性和完整性的控制。
同时，通过对数据库的物理存储结构进行优化，可以提高数据库的存储效率和查询性能。
这种结构的优点使得数据库系统成为了现代信息系统中最重要的组成部分之一。
数据库系统的三级模式结构
数据库系统的三级模式结构
1 模式:
模式实际上就是我们对数据库建表时, 每⼀张表的结构称为这张表的模式, 模式中包含这张表的所有属性(字段)
模式, 就是⼀张表的结构, 因为考虑到表结构不能经常变动, 所以, 模式是基本上稳定的
2 外模式:
外模式实际上就是每⼀个应⽤程序的每⼀个功能只需要⼀张表(或多张表)中的部分字段, 所以根据⾃⼰独特的需要进⾏查询后⽣成的⼀张虚拟表结构(其实不会⽣成虚拟表, 我⾃⼰瞎说⽅便理解的)
如果做过项⽬就会知道, 每⼀次获取数据都需要我们⾃定义⼀个VO类来存储请求者需要的属性即可, ⽽不需要把所有的属性值都传递过去,
所以, 外模式就是根据需要临时⽣成的⼀张虚拟表结构
3 内模式:
内模式实际上就是数据库对所有信息的存储规则与存储⽅法
即, 按照什么样的顺序存储, 每⼀个应该怎么存。
简述数据库系统的三级模式结构以及两级映像的功能
简述数据库系统的三级模式结构以及两级映像的功能数据库系统的三级模式结构分为外模式、概念模式和内模式。
1. 外模式：也称为用户模式，是用户对数据库的抽象，它定义了用户能够看到和操作的数据的逻辑结构和访问方式。
外模式是根据用户需求和用户角色来定义的，每个用户可以拥有一个或多个独立的外模式。
外模式使得用户可以方便地使用数据库系统进行操作，而不需要了解数据库的内部结构。
2. 概念模式：也称为全局模式，是对数据库的全局逻辑结构和约束的描述。
概念模式用来定义数据库中实际存储的数据结构，包括实体、关系、属性以及它们之间的关系。
概念模式是所有用户共享的，它提供了对数据库的整体组织和结构的描述。
概念模式是数据库设计的核心，它反映了应用领域的知识和要求，并为数据库实现提供了指导。
3. 内模式：也称为存储模式，是对数据库中实际存储的数据的物理结构和存储方式的描述。
内模式定义了数据在磁盘上的存储方式、存储结构和索引方式等。
内模式是数据库管理系统最底层的层次，它提供了对物理存储的细节的控制和管理。
两级映像指的是外模式和概念模式之间的映像，以及概念模式和内模式之间的映像。
1. 外模式与概念模式的映像：外模式与概念模式之间的映像定义了用户对数据库的逻辑结构的描述与全局逻辑结构的对应关系。
外模式通过映像将用户的视图转换为概念模式中的实体和关系，从而实现用户对数据库的访问和操作。
2. 概念模式与内模式的映像：概念模式与内模式之间的映像定义了数据库中逻辑结构与物理结构之间的对应关系。
概念模式通过映像将全局逻辑结构转换为数据库实际的物理存储结构，包括数据的存储方式、存储位置、索引方式等。
这样可以在数据存储和检索时提高效率，并且对物理存储的改变不会对用户的逻辑结构造成影响。
两级映像的功能是将不同层次之间的结构和约束联系起来，实现了用户视图与数据存储之间的透明性。
用户只需要关注自己所需的数据以及相关的操作，而不需要了解底层的物理存储细节。
简述数据库的三级模式结构
简述数据库的三级模式结构
数据库的三级模式结构是一种用于管理关系型数据库的架构模式,由三个层次组成:关系模式、模式模式和模式。
每个层次都有其独特的功能和用途。
关系模式是数据库的第一层,用于定义数据库中的关系。
关系是由一组属性和关系类型组成的,其中属性是数据,关系类型是属性之间的关系。
关系模式定义了数据库中的关系,并为数据库中的每个关系提供一个唯一的标识符。
模式模式是数据库的第二层,用于定义关系模式。
模式模式是由一组模式组成的,每个模式都是一个特定的关系模式。
模式模式定义了数据库中的关系模式,并为数据库中的每个关系模式提供一个唯一的标识符。
模式是数据库的的第三层,用于定义关系模式之间的关系。
模式模式之间的关系定义了数据库中的关系之间的相互作用。
例如,模式模式之间的关系可以定义两个关系之间的依赖关系,或定义两个关系之间的转换规则。
三级模式结构的优点在于,它使得数据库管理更加简单和易于维护。
通过将数据库分为三个层次,可以更加清晰地管理和组织数据库中的信息。
此外,三级模式结构还可以提高数据库的可扩展性和可维护性。
三级模式结构的具体实现方式因不同的数据库管理系统而异。
例如,在Oracle数据库中,可以使用Oracle 存储过程和触发器来定义关系模式和模式模式。
在MySQL数据库中,可以使用MySQL 存储脚本和触发器来定义关系模式和模式模式。
总之,三级模式结构是一种用于管理关系型数据库的架构模式,它使得数据库管理更加简单和易于维护。
通过将数据库分为三个层次,可以更加清晰地管理和组织数据库中的信息。
简述数据库三级模式的内容
数据库三级模式的概述
一、什么是数据库三级模式
数据库三级模式是指数据库系统中的数据分为三个层次：外模式、概念模式和内模式。
外模式是数据库用户所见到的数据视图，概念模式是整个数据库的逻辑结构，内模式是数据库的物理存储结构。
三个层次之间通过映射进行转换，从而实现数据的存储和管理。
二、数据库三级模式的特点
1. 独立性：三级模式使得数据与应用程序相互独立，应用程序
可以独立地使用数据，而不需要了解数据的具体存储方式。
2. 灵活性：由于三级模式的存在，数据库管理员可以自由地对
数据进行修改、扩展和重构，而不会影响到应用程序的正常运行。
3. 可维护性：三级模式使得数据更加规范化，使得数据的维护
更加容易和高效。
4. 可靠性：三级模式可以保证数据的一致性、完整性和安全性，使得数据可以被正确地存储和管理。
三、数据库三级模式的应用场景
1. 大型系统：在大型系统中，数据的规模通常会很大，而且应
用程序的数量也很多。
采用三级模式可以更好地管理和维护数据，从而提高系统的性能和可靠性。
2. 多用户系统：在多用户系统中，多个用户可以同时访问数据。
采用三级模式可以保证数据的一致性和完整性，从而避免数据冲突和错误。
3. 复杂系统：在复杂系统中，数据的结构和关系通常会很复杂。
采用三级模式可以将数据进行抽象和概括，从而简化数据的管理和维护。
四、结论
数据库三级模式是数据库系统中的重要概念，可以提高数据的独立性、灵活性、可维护性、可靠性和一致性。
数据库教程（SQLServer）课后习题及答案
习题13、简述数据库系统的组成。
答：数据库系统一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、数据库管理员（DataBase Administrator ，DBA ）和用户组成。
4、试述数据库系统的三级模式结构。
这种结构的优点是什么？答：数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式、模式和内模式三级构成，同时包含了二级映像，即外模式/模式映像、模式/内模式映像，如下图所示。
数据库应用1……外模式A 外模式B 模式应用2应用3应用4应用5……模式外模式/模式映像模式/内模式映像数据库系统的这种结构具有以下优点：（1）保证数据独立性。
将外模式与模式分开，保证了数据的逻辑独立性；将内模式与模式分开，保证了数据的物理独立性。
（2）有利于数据共享，减少了数据冗余。
（3）有利于数据的安全性。
不同的用户在各自的外模式下根据要求操作数据，只能对限定的数据进行操作。
（4）简化了用户接口。
按照外模式编写应用程序或输入命令，而不需了解数据库全局逻辑结构和内部存储结构，方便用户系统。
5、什么是数据的物理独立性与逻辑独立性？并说明其重要性。
答：（1）数据的物理独立性是指数据的物理结构（包括存储结构、存取方式等）的改变，存储设备的更换，物理存储的更换，存取方式改变等都不影响数据库的逻辑结构，从而不致引起应用程序的变化。
（2）数据的逻辑独立性是指数据库总体逻辑结构的改变，如修改数据模式，增加新的数据类型、改变数据间联系等，不需要相应修改应用程序。
（3）数据的独立性使得数据库中数据独立于应用程序而不依赖于应用程序，也就是说数据的逻辑结构、存储结构与存取方式的改变不影响应用程序。
相应的，数据的独立性也使得应用程序的编制不再依赖于数据的物理和逻辑结构，提高了应用程序的可移植性与鲁棒性。
从理论上说，数据的独立性可以使数据的组织和应用程序的编制完全分离。
8、什么是数据模型？答：数据模型（Data Model ）是一种抽象模型，是对现实世界数据特征的抽象。
简述数据库三级模式的内容。
简述数据库三级模式的内容。
数据库三级模式是数据库设计中的一个重要概念，它指的是数据库的三个层次：外模式、概念模式和内模式。
每个层次都有其独特的特点和功能，通过这三个层次的组合和协调，实现了数据库的高效管理和使用。
1. 外模式：外模式也叫用户模式，是用户看到和使用的数据库的逻辑结构，是面向用户的数据表示。
它是数据库中最接近用户的层次，用户通过外模式来操作和管理自己所需的数据。
外模式包括了用户对数据库的操作和查询的语法和语义。
每个用户可以定义自己的外模式来满足自己的需求，不同用户可以有不同的外模式，这样可以保护数据的安全性和隐私性。
外模式的定义是建立在概念模式之上的，它通过视图来实现，用户只能看到和操作他们被授权的部分数据，对于其他数据是不可见的。
2. 概念模式：概念模式也叫全局模式，是数据库的逻辑结构和特征的描述，是数据库整体的抽象表示。
它定义了数据库中所有数据的逻辑结构、关系和约束条件等，是数据库管理员和应用程序员所关注的层次。
概念模式中的数据是全局可见的，所有用户都可以访问和操作这些数据。
概念模式的定义是建立在内模式之上的，它可以看作是内模式和外模式之间的中介层。
概念模式的设计要考虑到数据的完整性、一致性和安全性等方面的要求。
3. 内模式：内模式也叫存储模式，是数据库的物理结构和存储方式的描述，是数据库在存储介质上的具体实现。
内模式定义了数据在存储介质上的存储方式、索引结构、存储分配等细节。
它是数据库系统的最底层，直接与存储介质进行交互。
内模式的设计要考虑到数据的存储效率和访问效率等因素，以提高数据库的性能和响应速度。
内模式对于用户来说是透明的，用户无法直接访问和操作内模式中的数据，只能通过外模式来进行。
总结起来，数据库三级模式是数据库设计中的一个重要概念，它分为外模式、概念模式和内模式三个层次。
外模式是用户看到和使用的数据库的逻辑结构，概念模式是数据库的逻辑结构和特征的描述，内模式是数据库的物理结构和存储方式的描述。
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示。
理解：
①一个数据库可以有多个外模
式；
②外模式就是用户视图；
③外模式是保证数据安全性的
一个有力措施。
三、内模式（Internal Schema
）
定义：也称存储模式（Storage
Schema），它是数据物理结构
和存储方式的描述，是数据在
数据库内部的表示方式（例如
，记录的存储方式是顺序存储
数据库三级模式结构
及其优点
三级模式结构：外模式、模式
和内模式
一、模式（Schema）
定义：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。
理解：
①一个数据库只有一个模式；
②是数据库数据在逻辑级上的
视图；③数Biblioteka 库模式以某一种数据模型为基础；
④定义模式时不仅要定义数据
的逻辑结构（如数据记录由哪
据共享；
②为了提高存取效率，改善性
能。
些数据项构成，数据项的名字
、类型、取值范围等），而且
要定义与数据有关的安全性、
完整性要求，定义这些数据之
间的联系。
二、外模式（External Schema
）
定义：也称子模式（Subschema
）或用户模式，是数据库用户
（包括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，是与
、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）。
理解：
①一个数据库只有一个内模式
；
②一个表可能由多个文件组成
，如：数据文件、索引文件。
它是数据库管理系统(DBMS)对
数据库中数据进行有效组织和
管理的方法
其目的有：
①为了减少数据冗余，实现数