數據庫原理(三)- 三層架構與二級映像

前言

數據庫系統的結構可以有不同的層次或不同的角度,從外部來看分爲單用戶結構、主從式結構、分佈式結構、客戶-服務器、瀏覽器-應用服務器/數據庫服務器多層結構等;從內部來看,通常是採用三級模式結構,即外模式模式內模式 ,而爲了能夠在系統內部實現這三個抽象層次的聯繫和轉換,提供了兩層映像外模式/模式映像模式/內模式映像

三級架構

在這裏插入圖片描述

外模式

外模式也稱子模式或用戶模式,它是數據庫用戶(包括應用程序員和最終用戶)能夠看見和使用的局部數據的邏輯結構和特徵的描述,是數據庫用戶的數據視圖,是與某一應用有關的數據的邏輯表示,外模式通常是模式的子集,一個模式可以有多個外模式,是保證數據庫安全性的一個有力措施

模式

模式也稱邏輯模式,是數據庫中全體數據的邏輯結構和特徵描述,是所有用戶的公共數據視圖。它是數據庫系統模式結構的中間層,即不涉及數據的物理存儲細節和硬件環境,又於具體的應用程序、所使用的應用開發工具及高級程序設計語言無關

內模式

內模式也稱存儲模式,一個數據庫只有一個內模式(一個數據庫只有一個模式,一個模式只有一個內模式)。它是數據物理存儲結構存儲方式的描述,是數據在數據庫內部的組織方式

二級映像

數據庫系統使用二級映像可以保證數據庫外模式的穩定性,從底層保證了應用程序的穩定性,以及數據與程序之間的獨立性,使得數據定義和描述可以從應用程序中分離出去

外模式/模式映像

外模式描述的是數據的局部邏輯結構,模式描述的是數據的全局邏輯結構,對應同一個模式可以有任意多個外模式,從而外模式/模式是不唯一的,主要用來保證數據與程序的邏輯獨立性當模式改變時(例如修改了一個屬性的域時),由數據庫管理員對各個外模式/模式映像做相應的改變,可以使外模式保持不變,應用程序是依據數據的外模式編寫的,從而應用程序也不必改變

模式/內模式映像

數據庫中只有一個模式,也只有一個內模式,從而模式/內模式映像是唯一的,主要用來保證數據與程序的物理獨立性當數據庫的存儲結構發生改變時(比如將B+樹索引改變爲hash索引時),有數據庫管理員對模式/內模式做相應的改變,可以使模式不變,使用應用程序也不必改變

借鑑

王珊,薩師煊.數據庫系統概論(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2014:27-31.

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