數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式指的是什么

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不同的DBMS在體系結(jié)構(gòu)上通常都具有相同的特征，即采用三級(jí)模式結(jié)構(gòu)并提供二級(jí)映像功能。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)內(nèi)部的體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式是指外模式、模式和內(nèi)模式三部分。

（1）外模式（External Schema）

外模式也稱子模式（Subschema）或用戶模式，它是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶（包括應(yīng)用程序員和最終用戶）最終能夠看見的和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。

外模式面向具體的應(yīng)用程序，它定義在模式之上，但獨(dú)立于存儲(chǔ)模式和存儲(chǔ)設(shè)備。設(shè)計(jì)外模式時(shí)應(yīng)充分考慮到應(yīng)用的擴(kuò)充性。外模式通常是模式的子集。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以有多個(gè)外模式。外模式是保證數(shù)據(jù)庫(kù)安全性的一個(gè)有力措施。

（2）模式（Schema）

模式也稱邏輯模式，是數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。它是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)的中間層，既不涉及數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境，也與具體的應(yīng)用程序、所使用的應(yīng)用開發(fā)工具以及高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言無關(guān)。模式是數(shù)據(jù)庫(kù)的中心與關(guān)鍵，它獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫(kù)的其他層次。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)模式結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)首先確定數(shù)據(jù)庫(kù)的模式。

模式實(shí)際上是數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)在邏輯級(jí)上的視圖。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)模式。數(shù)據(jù)庫(kù)模式以某一種數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)，統(tǒng)一綜合地考慮了所有用戶的需求，并將這些需求有機(jī)地結(jié)合成一個(gè)邏輯整體。模式定義包括數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)定義、數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系定義以及安全性、完整性要求的定義。

（3）內(nèi)模式（Internal Schema）

內(nèi)模式也稱存儲(chǔ)模式（Storage Schema），一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)內(nèi)模式，它是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的表示方式。內(nèi)模式依賴于它的全局邏輯結(jié)構(gòu)，但獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶視圖即外模式，也獨(dú)立于具體的存儲(chǔ)設(shè)備。

例如，記錄的存儲(chǔ)方式是順序存儲(chǔ)、按照B樹結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)還是按HASH方法存儲(chǔ)；索引按照什么方式組織；數(shù)據(jù)是否壓縮存儲(chǔ)，是否加密；數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)記錄結(jié)構(gòu)有何規(guī)定等。

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式是對(duì)數(shù)據(jù)的三個(gè)抽象級(jí)別，它把數(shù)據(jù)的具體組織留給DBMS管理，使用戶能邏輯抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必關(guān)心數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示和存儲(chǔ)。

為了能夠在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)這三個(gè)抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在這三級(jí)模式之間提供了二級(jí)映像：外模式/模式映像和模式/內(nèi)模式映像。正是這兩層映像保證了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性。

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