数据库管理系统的三级模式与两级映像
1.数据库系统的三级模式结构：
数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式、模式和内模式三级构成，如图：
①模式（schema）：
模式也称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有⽤户的公共数据视图。它是数据库系统模式结构的中间层，既不涉及数据的物理存储细节，右与具体的应⽤程序、所使⽤的应⽤开发⼯具及⾼级程序设计语⾔⽆关。
模式实际上是数据库数据在逻辑上的视图。⼀个数据库只有⼀个模式。数据库模式以某⼀种数据模型为基础，同意综合地考虑了所有⽤户的需求，并将这些需求有机地结合成⼀个逻辑整体。定义模式时不仅要定义数据的逻辑结构，例如数据记录由哪些数据项构成，数据项的名字、类型、取值范围等；⽽且要定义数据之间的联系，定义与数据有关的安全性、完整性要求。
数据库管理系统提供模式数据定义语⾔（模式DDL）来严格地定义模式。
②外模式（external schema）：
外模式也称⼦模式（subschema）或⽤户模式，它是数据库⽤固话（包括应⽤程序员和最终⽤户）能够看见和使⽤的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是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。
外模式通常是模式的⼦集。⼀个数据库可以有多个外模式。由于它是各个⽤户的数据视图，如果不同的⽤户在应⽤需求、看待数据的⽅式、对数据保密的要求等⽅⾯存在差异，则其外模式描述就是不同的。即使对模式中同⼀数据，在外模式的结构、类型、长度、保密等级等都可以不同。另⼀⽅⾯，同⼀外模式也可以为某⼀⽤户的多个应⽤系统所使⽤，但⼀个应⽤程序只能使⽤⼀个外模式。
外模式是保证数据库安全性的⼀个有⼒措施。每个⽤户只能看见和访问所对应的外模式中的数据，数据库中的其余数据是不可见的。
③内模式（internal schema）：
内模式也称存储模式（storage schema），⼀个数据库只有⼀个内模式。它是数据物理存储和存储⽅式的描述，是数据在数据库内部的组织⽅式。例如，记录的存储⽅式是堆存储还是按照某个（些）属性值的升（降）序存储，或按照属性值聚簇（cluster）存储；索引按照什么⽅式组织，是B+树索引还是hash索引；数据是否压缩存储，是否加密；数据的存储记录结构有何规定，如定长结构还是变长结构，⼀个记录不能跨物理页存储；等等。
2.数据库中的⼆级映像功能与数据独⽴性：
数据库系统的三级模式是数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给数据库管理系统管理，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中的具体表⽰⽅式和存储⽅式。为了能够在系统内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库管理系统在这三级模式之间提供了两层映像：外模式/模式映像和模式/内模式映像。
正式这两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较⾼的逻辑独⽴性和物理独⽴性。
①外模式/模式映像：（数据的逻辑独⽴性。）
模式描述的是数据的全局逻辑结构，外模式描述的是数据的局部逻辑结构。对应于同⼀个模式可以有
任意多个外模式。对于每⼀个外模式，数据库系统都会有⼀个外模式/模式映像，它定义了该外模式和模式之间的对应关系。这些映像定义通常包含在各⾃外模式的描述中。
当模式改变时（例如增加新的关系、新的属性、改变属性的数据类型等），由数据库管理员对各个外模式/模式的映像作相应改变，可以使外模式保持不变。应⽤程序是根据数据的外模式编写的，从⽽应⽤程序不⽤修改，保证了数据与程序的逻辑独⽴性，简称数据的逻辑独⽴性。
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2.模式/内模式映像：（数据的逻辑独⽴性）
数据库只有⼀个模式，也只有⼀个内模式，所以模式/内模式映像是唯⼀的，它定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。例如，说明逻辑记录和字段在内部是如何表⽰的。该映像定义通常包含在模式描述中。当数据库的存储结构改变时（例如选⽤了另⼀种存储结构），由数据库管理员对模式/内模式映像作相应改变，可以使模式保持不变，从⽽应⽤程序也不必改变。保证了数据与程序之间的物理独⽴性，简称数据的物理独⽴性。

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