数据库系统的结构

主要讲解数据库内部的结构

一. 从数据库应用开发人员的角度来看

1.数据库采用三级模式架构，是数据库系统内部的系统架构

2.模式

（1）是对数据库逻辑结构和特征的描述

（2）是型的描述，不涉及具体值。

　　比如：数据库某一时刻的状态——模式的一个具体值（实例），而同一个模式可以有很多实例。

（3）模型是相对稳定的，实例是随数据库中数据的更新而变动的

3.数据库系统的三级模式结构

（1）模式（逻辑模式）

　　1）数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述

　　2）一般，一个应用的数据库有一个模式

　　3）模式是数据库系统模式结构的中心（和硬件，开发工具，设计语言等无关）

　　4）定义模式

（2）外模式（子模式或用户模式）

　　1）数据库用户使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，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

　　2）模式和外模式的关系

　　　　a.一个模式可以有若干个外模式

　　　　b.模式的某一数据，在不同的外模式中有不同的表示

　　3）外模式和应用的关系：一个外模式可以对应多个应用，但一个应用只能有一个外模式

　　4）外模式的作用：保证数据库的安全性；简化用户视图（即用户只访问外模式，外模式是模式的子集）

（3）内模式（存储模式）

　　1）是数据物理结构和存储方式的描述

　　2）是数据在数据库内部的表示方式（存储方式，索引的组织方式，数据是否压缩，加密等）

　　3）一个数据库只有一个内模式

4.数据库的二级映像功能和数据独立性

（1）外模式 / 模式映像

　　1）每一个外模式都有一个“外模式/模式映像”

　　2）映像通常定义在外模式中

　　3）作用：保证数据的逻辑独立性（应用程序不要因为数据的逻辑结构变化而发生改变）

　　　　a.当模式改变时，通过修改映像，保障外模式不变

　　　　b.外模式不变，即应用程序不必修改，保证了数据和程序的逻辑独立性，简称为数据的逻辑独立性

（2）模式 / 内模式映像

　　1）定义了数据全局逻辑结构和存储结构之间的对应关系

　　2）模式 / 内模式映像是唯一的，该映像通常定义在模式中

　　3）作用：保证数据的物理独立性

　　　　a.当数据库的存储结构改变，通过修改“模式/内模式映像”，使得模式不变

　　　　b.模式不变，应用程序不变，保证了数据和程序的物理独立性，简称数据的物理独立性

（3）数据库的二级映像功能保证了数据的独立性

　　1）保证了应用程序的稳定性，即除非用户需求改变，否则应用程序不需要修改

　　2）从“以程序为中心”变成了“以数据为中心”

　　3）简化了应用程序的编制，减少了应用程序的维护和修改（数据的存取由数据库管理系统管理）

二. 从用户的角度来看

1.单用户，主从式，分布式结构；客户--服务器；浏览器--应用服务器 / 数据库服务器