数据库第一章课案.ppt

* 数据库系统层次结构图如下图 由上图看出： DBMS在操作系统（OS）的支持下工作， 应用程序在DBMS支持下才能使用数据库。 * 1.3.2 数据库系统的结构 可以从多种不同的角度考查数据库系统的结构。 从数据库管理系统的角度看，数据库系统通常采用三级模式结构，这是数据库系统内部的体系结构； 从数据库最终用户的角度看，数据库系统的结构分为集中式结构、分布式结构和客户/服务器结构，这是数据库系统外部的体系结构。 1.3.2.1 数据库系统的三级模式结构 模式（Schema）是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。 例如：学生记录定义为（学号、姓名、性别、系别、年龄），称为记录型， 而（001101，张立，男，计算机，20）则是该记录型的一个记录值。 模式只是对记录型的描述，而与具体的值无关。 * 在数据库系统中，对于同一意义下的数据，如：学生数据，从计算机中处理的二进制表示到用户处理的诸如学生姓名、年龄等概念的数据之间，存在着许多抽象和转换。 通常DBMS把数据库从逻辑上分为三级，即外模式、模式和内模式，它们分别反映了看待数据库的三个角度。三级模式结构如图 1.5 所示。 * 应用1 应用2 应用n …… 子模式1 …… 子模式m 子模式/模式映象 模　式 模式/内模式映象 内　模　式 数据库 图 1.5 数据库系统的三级模式结构 * 1. 模式 模式（Schema）是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，又称概念模式或概念视图。视图可理解为一组记录的值，用户或程序员看到和使用的数据库的内容。 模式处于三级结构的中间层，它是整个数据库实际存储的抽象表示，也是对现实世界的一个抽象，是现实世界某应用环境（企业或单位）的所有信息内容集合的表示，也是所有个别用户视图综合起来的结果，所以又称用户共同视图。 它表示了数据库的整体数据。 由多个“概念记录”组成，包含数据库的所有信息，也称“概念数据库”、“DBA视图”。 DBMS 提供模式描述语言（模式 DDL）来定义模式。 * 2. 外模式 又称子模式或用户模式或外视图，是三级结构的最外层，个别用户只对整个数据库的一部分感兴趣，所以外视图是个别用户看到和使用的数据库内容，因此也常把外视图称为用户数据库。 它由多种外记录值构成，这些记录值是概念视图的某一部分的抽象表示。即个别用户看到和使用的数据库内容，也称“用户DB”。 由多个“外记录值”组成，是概念视图的某一部分的抽象表示。 从逻辑关系上看，外模式包含于概念模式。 DBMS 提供子模式描述语言（子模式 DDL）来定义子模式。 * 3. 内模式 又称存储模式或内视图，是三级结构中的最内层，也是靠近物理存储的一层，即与实际存储数据方式有关的一层，由多个存储记录组成，但并非物理层，不必关心具体的存储位置。 DBMS 提供内模式描述语言（内模式 DDL）来定义内模式。 在数据库系统中，外模式可有多个，而概念模式、内模式只能各有一个。 内模式是整个数据库实际存储的表示，而概念模式是整个数据库实际存储的抽象表示，外模式是概念模式的某一部分的抽象表示。 * 4. 三级结构的优点 （1）保证数据的独立性。 将模式和内模式分开，保证了数据的物理独立性； 将外模式和模式分开，保证了数据的逻辑独立性。 （2）简化了用户接口。 按照外模式编写应用程序或敲入命令，而不需了解数据库内部的存储结构，方便用户使用系统。 （3）有利于数据共享。 在不同的外模式下可有多个用户共享系统中数据，减少了数据冗余。 （4）利于数据的安全必威体育官网网址。 在外模式下根据要求进行操作，不能对限定的数据操作，保证了其他数据的安全。 * 1.3.2.2 数据库系统的二级映象 数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它使用户能逻辑地抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机内部的存储方式，把数据的具体组织交给 DBMS 管理。 为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，DBMS 在三级模式之间提供了二级映象功能。 * 1. 模式/内模式映象 数据库中的模式和内模式都只有一个，所以模式/内模式映象是唯一的。 它确定了数据的全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。 例如，存储结构变化时，模式/内模式映象也应有相应的变化，使其概念模式仍保持不变，即把存储结构的变化的影响限制在概念模式之下，这使数据的存储结构和存储方法较高的独立于应用程序，通过映象功能保证数据存储结构的变化不影响数据的全局逻辑结构的改变，从而不必修改应用程序，即确保了数据的物理独立性。 * 2.外模式/模式映象 数据库中的同一模式可以有任意多个外模式，对于每一个外模式，都存在一个外模式/模式映象。 它确定了数据的局部逻辑结构与全局逻辑结构之间的对应关系。 例如