数据库系统三级模式结构详解

2023-11-29 理论教育版权反馈

【摘要】：数据模型用数据描述语言给出的精确描述称为数据模式。构建数据库系统的模式结构是为了保证数据的独立性，以达到数据统一管理和共享的目的。数据库的数据模式由外模式、模式和内模式三级模式构成，其结构如图1－5所示。

数据模型用数据描述语言给出的精确描述称为数据模式。数据模式是数据库的框架。构建数据库系统的模式结构是为了保证数据的独立性，以达到数据统一管理和共享的目的。数据库的数据模式由外模式、模式和内模式三级模式构成，其结构如图1－5所示。

图1－5　数据库系统的三级数据模式结构

1）外模式

外模式也称子模式或用户模式，属于视图层抽象，它是数据库用户（包括应用程序和最终用户）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，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。

外模式通常是模式的子集。一个数据库可以有多个外模式。由于它是各个用户的数据视图，因此如果用户在应用需求、提取数据的方式、对数据保密的要求等方面存在差异，则其外模式描述是有所不同的。即使是模式中的同一数据，在外模式中的结构、类型、长度、保密级别等也都可以不同。可见，不同数据库用户的外模式可以不同。

每个用户只能看见和访问对应的外模式中的数据，数据库中的其余数据是不可见的，即对于用户来说，外模式就是数据库。这样既能实现数据共享，又能保证数据库的安全性。DBMS提供外模式描述语言来严格定义外模式。

2）模式(www.chuimin.cn)

模式也称逻辑模式或概念模式，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，是数据库管理员看到的数据库，属于逻辑层抽象。它介于外模式与内模式之间，既不涉及数据的物理存储细节和硬件环境，也与具体的应用程序、所使用的应用程序无关。

模式实际上是数据库数据在逻辑上的视图。一个数据库只有一个模式。数据库模式以一种数据模型为基础，统一考虑所有用户的需求，并将这些需求有机结合成一个逻辑整体。定义模式时不仅要定义数据之间的联系，还要定义与数据有关的安全性、完整性要求。模式可以减小系统的数据冗余，实现数据共享。DBMS提供模式描述语言来严格地定义模式。

3）内模式

内模式也称存储模式，是数据在数据库中的内部消息，属于物理层抽象。内模式是数据物理结构和存储方式的描述，一个数据库只有一个内模式，它是DBMS管理的最底层。DBMS提供内模式描述语言来严格地定义内模式。

总之，模式描述数据的全局逻辑结构；外模式涉及的是数据的局部逻辑结构，即用户可以直接接触到的数据的逻辑结构；而内模式更多是在数据库系统内部实现的。

数据库系统三级模式结构详解

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