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  • 2020-12-11 09:19:32

    SQL数据库中内模式、外模式与概念模式的区别和概念

    外模式

    外模式又称子模式或用户模式,对应于用户级。它是某个或某几个用户所看到的数据库的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式是从模式导出的一个子集,包含模式中允许特定用户使用的那部分数据。用户可以通过外模式描述语言来描述、定义对应于用户的数据记录(外模式),也可以利用数据操纵语言(Data
    Manipulation Language,DML)对这些数据记录进行操作。外模式反映了数据库系统的用户观。

    概念模式

    概念模式又称模式或逻辑模式,对应于概念级。它是由数据库设计者综合所有用户的数据,按照统一的观点构造的全局逻辑结构,是对数据库中全部数据的逻辑结构和特征的总体描述,是所有用户的公共数据视图(全局视图)。它是由数据库管理系统提供的数据模式描述语言(Data
    Description Language,DDL)来描述、定义的。概念模式反映了数据库系统的整体观。

    内模式

    内模式又称存储模式,对应于物理级。它是数据库中全体数据的内部表示或底层描述,是数据库最低一级的逻辑描述,它描述了数据在存储介质上的存储方式和物理结构,对应着实际存储在外存储介质上的数据库。内模式由内模式描述语言来描述、定义的。内模式反映了数据库系统的存储观。
    在一个数据库系统中,只有唯一的数据库, 因而作为定义
    、描述数据库存储结构的内模式和定义、描述数据库逻辑结构的模式,也是唯一的,但建立在数据库系统之上的应用则是非常广泛、多样的,所以对应的外模式不是唯一的,也不可能是唯一的。

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    一、模式(Schema)

    定义:模式又称概念模式或逻辑模式,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。

    理解: ① 一个数据库只有一个模式; ② 是数据库数据在逻辑级上的视图; ③ 数据库模式以某一种数据模型为基础; ④ 定义模式时不仅要定义数据的逻辑结构(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),而且要定义与数据有关的安全性、完整性要求,定义这些数据之间的联系。

    二、外模式(External Schema)

    定义:也称子模式(Subschema)或用户模式,是数据库用户(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。

    理解: ① 一个数据库可以有多个外模式; ② 外模式就是用户视图; ③ 外模式是保证数据安全性的一个有力措施。

    三、内模式(Internal Schema)

    定义:也称存储模式(Storage Schema),它是数据物理结构和存储方式的描述,是数据在数据库内部的表示方式(例如,记录的存储方式是顺序存储、按照B树结构存储还是按hash方法存储;索引按照什么方式组织;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)。

    理解: ① 一个数据库只有一个内模式; ② 一个表可能由多个文件组成,如:数据文件、索引文件。 它是数据库管理系统(DBMS)对数据库中数据进行有效组织和管理的方法 其目的有: ① 为了减少数据冗余,实现数据共享; ② 为了提高存取效率,改善性能。

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    工作原理

       数据库的三级模式是数据库在三个级别 (层次)上的抽象,使用户能够逻辑地、抽象地处理数据而不必关心数据在计算机中的物理表示和存储。实际上 ,对于一个数据库系统而言一有物理级数据库是客观存在的,它是进行数据库操作的基础,概念级数据库中不过是物理数据库的一种逻辑的、抽象的描述(即模式),用户级数据库则是用户与数据库的接口,它是概念级数据库的一个子集(外模式)。

       用户应用程序根据外模式进行数据操作,通过外模式一模式映射,定义和建立某个外模式与模式间的对应关系,将外模式与模式联系起来,当模式发生改变时,只要改变其映射,就可以使外模式保持不变,对应的应用程序也可保持不变;另一方面,通过模式一内模式映射,定义建立数据的逻辑结构(模式)与存储结构(内模式)间的对应关系,当数据的存储结构发生变化时,只需改变模式一内模式映射,就能保持模式不变,因此应用程序也可以保持不变。


    参考 :

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  • 浅谈数据库三大模式:模式、概念模式和内模式

    万次阅读 多人点赞 2019-09-17 09:45:56
    用户模式) 用来描述用户看到或者使用那部分的数据的逻辑结构,用户根据外模式用户数据操作语句或者程序去操作数据库中的数据,外模式的主要特点用来描述组成用户视图各个记录的组成、相互联系、数据的完整性和安全...

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    人们为数据库设计了一个严谨的体系结构,数据库领域公认的标准结构是三级模式结构,它包括外模式、概念模式、内模式,有效地组织、管理数据,提高了数据库的逻辑独立性和物理独立性。用户级对应外模式,概念级对应概念模式,物理级对应内模式,使不同级别的用户对数据库形成不同的视图。所谓视图,就是指观察、认识和理解数据的范围、角度和方法,是数据库在用户“眼中"的反映,很显然,不同层次(级别)用户所“看到”的数据库是不相同的。

    外模式
    外模式又称子模式或用户模式,对应于用户级。它是某个或某几个用户所看到的数据库的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式是从模式导出的一个子集,包含模式中允许特定用户使用的那部分数据。用户可以通过外模式描述语言来描述、定义对应于用户的数据记录(外模式),也可以利用数据操纵语言(Data Manipulation Language,DML)对这些数据记录进行操作。外模式反映了数据库系统的用户观。

    概念模式
    概念模式又称模式或逻辑模式,对应于概念级。它是由数据库设计者综合所有用户的数据,按照统一的观点构造的全局逻辑结构,是对数据库中全部数据的逻辑结构和特征的总体描述,是所有用户的公共数据视图(全局视图)。它是由数据库管理系统提供的数据模式描述语言(Data Description Language,DDL)来描述、定义的。概念模式反映了数据库系统的整体观。

    内模式
    内模式又称存储模式,对应于物理级。它是数据库中全体数据的内部表示或底层描述,是数据库最低一级的逻辑描述,它描述了数据在存储介质上的存储方式和物理结构,对应着实际存储在外存储介质上的数据库。内模式由内模式描述语言来描述、定义的。内模式反映了数据库系统的存储观。
    在一个数据库系统中,只有唯一的数据库, 因而作为定义 、描述数据库存储结构的内模式和定义、描述数据库逻辑结构的模式,也是唯一的,但建立在数据库系统之上的应用则是非常广泛、多样的,所以对应的外模式不是唯一的,也不可能是唯一的。

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    外部模式

    用户所使用的数据库,是一个或几个特定用户所使用的数据集合(外部模型),是用户与数据库系统的接口,是概念模型的逻辑子集。外模式面向具体的应用程序,定义在逻辑模式之上,但独立于存储模式和存储设备。设计外模式时应充分考虑到应用的扩充性。当应用需求发生较大变化,相应外模式不能满足其视图要求时,该外模式就必须做相应改动
    简而言之外部模式是数据库用户能狗看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述

    概念模式

    数据库的逻辑表示,包括每个数据的逻辑定义以及数据间的逻辑联系。它是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述,是所有用户的公共数据视图,综合了所有用户的需求。它处于数据库系统模式结构的中间层,与数据的物理存储细节和硬件环境无关,也与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关
    概括为概念模式是由数据库设计者综合所有用户数据,按照统一的观点构造的对数据库全局逻辑结构的描述

    内部模式

    内模式又称存储模式,对应于物理级,它是数据库中全体数据的内部表示或底层描述,是数据库最低一级的逻辑描述,它描述了数据在存储介质上的存储方式和物理结构,对应着实际存储在外存储介质上的数据库。内模式由内模式描述语言来描述、定义所有内部记录类型、索引和文件的组织方式,以及数据控制方面的细节,它是数据库的存储观。
    内模式亦称存储模式,是对数据库在物理存储器上具体实现的描述,表述。它规定数据在存储介质上的物理组织方式、记录寻址技术,定义物理存储数据块的大小、溢出处理方法等。与概念模式相对应,内模式由数据存储描述语言进行描述。数据库系统的三级模式结构将数据库的全局逻辑结构和物理存储结构区分开来,给数据库的组织和使用带来了方便,不同的用户可以有各自的数据视图,所有用户的的数据视图集中在一起统一组织,得到全局数据视图。用存储描述语言来定义利和描述全局数据视图数据,并将数据存储在物理介质上。这中间进行了两次映像: 一次是外模式与概念模式之间的映像,定义了它们之间的对应关系,保证了数据的逻辑独立性;另一次是概念模式与内模式之间的映像,定义了数据的逻辑结构和物理存储之间的对应关系,使全局逻辑数据独立于物理存储,保证了数据的物理独立性。
    内部模式是对数据库中数据物理结构和存储方式的描述,是数据在数据库内部的表达方式

    联系和优点

    对于外部模式和概念模式(模式和内模式),他们是通过外模式/模式(模式/内模式)映像相互联系,当数据库的外部模式或者模式需要改变时,只要对对应的映像做出相应的改变就可以保证数据和程序的逻辑独立性
    优点是:
    1.提升了数据的独立化程度,将模式与内模式分开,保证了数据的物理独立性。讲外模式和模式分开,保证了数据的逻辑独立性。
    2,数据库系统把用户数据核物理数据完全分开,使用户摆脱了烦琐的物理存储细节,减少了应用程序维护的开销
    3.简化了用户接口。按照外模式编写应用程序或输入命令,而不需要了解数据库内部的存储结构,方便用户使用系统。
    4.有利于数据共享。在不同的外模式下可由多个用户共享系统中的数据,减少了数据冗余。
    5.有利于数据的安全保密。在外模式下根据要求进行操作,只能对限定的数据操作,保证了其他数据的安全。

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空空如也

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外模式模式内模式的区别与联系