数据库-第一章 绪论-1.3 数据库系统的结构

数据库系统的结构：

• 分类：
  • 从数据库最终用户角度(数据库系统外部的体系结构)：
    • 单用户结构
      
    • 主从式结构
    • 分布式结构
    • 客户——服务器
    • 浏览器——应用服务器/数据库服务器多层结构
  • 从数据库应用开发人员角度(数据库系统内部的体系结构)：
    • 三级模式结构：
      • 相关概念：
        • 模式：是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述
          • 特点：
            • 是型的描述，不涉及具体值
            • 模式是相对稳定的
            • 反映数据的结构及其联系
        • 实例：数据库某一时刻的状态——模式的一个具体值
          • 特点：
            • 同一个模式可以有很多实例
            • 实例是相对变动的，随数据库中的数据的更新而变动
        • 例：
          • 
      • 组成：
        • 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
        • 
        • 模式：
          • 定义：
            • 模式也称逻辑模式
            • 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
          • 特点：
            • 一个数据库只有一个模式
            • 模式是数据库系统三级模式结构的中心
            • 与数据的物理存储细节和硬件环境无关
            • 与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关
          • 构建：
            • 定义数据的逻辑结构，以某种数据模型为基础
            • 定义数据之间的联系
            • 定义与数据有关的安全性、完整性要求
        • 外模式：
          • 定义：
            • 外模式也称子模式或用户模式
            • 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，是与某一应用有关的数据的逻辑表示
          • 特点：
            • 外模式通常是模式的子集
            • 一个数据库可以有多个外模式
            • 同一外模式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
            • 保障数据安全的有力措施，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
        • 内模式：
          • 定义：
            • 内模式也称存储模式
            • 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组织方式
          • 特点：
            • 一个数据库只有一个内模式
              
      • 实现：
        • 三级模式是对数据的三个抽象级别，使用户能逻辑地、抽象地处理数据
        • 数据库管理系统内部提供二级映像来实现三个抽象层次的联系和转换
        • 二级映像
          • 外模式 / 模式映像：
            • 定义：是外模式与模式之间的对应关系
            • 特点：
              • 模式描述的是数据的全局逻辑结构
              • 外模式描述的是数据的局部逻辑结构
              • 对于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
              • 映像定义通常包含在外模式的描述中
            • 数据的逻辑独立性：
              • 当模式改变时，数据库管理员对外模式/模式映像作相应改变，使外模式不变
              • 应用程序时依据数据的外模式编写的，应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性
          • 模式 / 内模式映像：
            • 定义：数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系
            • 特点：
              • 模式/内模式映像是唯一的
              • 映像定义通常包含在模式描述中
            • 数据的物理独立性：
              • 当数据库的存储结构改变了(例如选用了另一种存储结构)，数据库管理员 修改模式／内模式映象，使模式保持不变
              • 模式不变，则应用程序不变。保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的 物理独立性
        • 作用：
          • 保证了应用程序的稳定性
          • 从程序为中心——发展为以数据为中心
            • 具有了数据与程序之间的独立性，使得数据的定义和描述可以从应用 程序中分离出去 
          • 数据的存取由数据库管理系统管理
            • 简化了应用程序的编制 
            • 大大减少了应用程序的维护和修改 

参考-《数据系统概论(第五版)》-人民大学-王珊