數據庫系統的三級模式結構
在數據庫系統內部管理數據採用三級模式結構。數據庫系統的三級模式結構是指數據庫系統由外模式、模式和內模式三級構成。
數據庫系統模式的概念
型：對某一類數據的結構和屬性的說明。
值：是型的一個具體賦值。
例如：學生記錄。
記錄型：(學號，姓名，性別，系別，年齡，籍貫)
該記錄型的一個記錄值：(900201，李明，男，計算機，22，江蘇)
模式： 是數據庫邏輯結構和特徵的描述，是型的描述，反映的是數據的結構及其聯繫，模式是相對穩定的。
模式的一個實例：是指模式的一個具體值，反映數據庫某一時刻的狀態，同一個模式可以由多個實例，實例隨數據庫中的數據更新而改動。
例如：
在綜合教務管理系統數據庫模式中，包含學生記錄、課程記錄和學生選課記錄。
2015年的一個學生數據庫實例，包含：
-2015年學校中所有學生的記錄
-2015年學校開設的所有課程的記錄
-2015年所有學生選課的記錄
2014年度學生數據庫模式對應的實例與2015年度學生數據庫模式對應的實例是不同的。
數據庫系統的三級模式結構
模式：也稱邏輯模式，數據庫中全體數據的邏輯結構和特徵的描述，所有用戶的公共數據視圖。
一個數據庫只有一個模式。與數據的物理存儲細節和硬件環境無關，與具體的語言程序、開發工具及高級程序設計語言無關。
定義模式要定義數據的邏輯結構、數據之間的練習和完整性、安全性要求。
模式是數據庫系統模式結構的中間層。
外模式：也稱子模式或用戶模式，數據庫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。
外模式介於模式與應用之間。
模式與外模式是一對多的關係，外模式通常是模式的子集，一個數據庫可以有多個外模式，對模式中同一數據，在外模式中的結構、類型、長度、保密級別等都可以不同。
外模式與應用的關係也是一對多的關係，同一外模式也可以爲某一用戶的多個應用系統所使用，但一個應用程序只能使用一個外模式。
內模式：也稱存儲模式，是數據物理結構和存儲方式的描述，是數據在數據庫內部的表示方式。
記錄的存儲方式有順序存儲、按照B樹結構出處，按hash方法存儲。
一個數據庫只有一個內模式。
數據庫的二級映像功能與數據獨立性
三級模式是對數據的三個抽象級別，爲了能夠在系統內部實現這三個層次的聯繫與轉換，數據庫管理系統在這三級模式之間提供了兩層映像
外模式/模式映象
定義外模式與模式之間的對應關係；
每一個外模式都對應一個外模式/模式映象；
映象定義通常包含在各自外模式的描述中；
當模式改變時，數據庫管理員修改相關的外模式/模式映象，使外模式不變，語言程序是依據數據的外模式編寫的，從而應用程序不必修改，保證了數據與程序的邏輯獨立性，簡稱數據的邏輯獨立性
模式/內模式映象
定義數據全局邏輯結構與存儲結構之間的對應關係；
數據庫中模式/內模式映象是唯一的；
通常包含在模式描述中；
當數據庫的存儲結構改變了，數據庫管理員修改模式/內模式映象，使模式保持不變，應用程序不受影響，保證了數據與程序的物理獨立性。
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