概念模式（也可以叫做 模式）

目录
 
数据库系统模式的概念
 
模式（Schema）
 
实例（Instance）
 
“型” 和“值” 的概念
 
型(Type)
 
值(Value)
 
数据库系统的三级模式结构
 
模式/逻辑模式
 
外模式
 
内模式
 
两级映射与数据独立性
 
外模式/模式映像
 
内模式/模式映像
 
总结
 
数据库模式
 
数据库的内模式
 
数据库的外模式
 
数据库的二级映像
 

数据库系统模式的概念
 
模式（Schema）
 
数据库逻辑结构和特征的描述
是型的描述
反映的是数据的结构及其联系
模式是相对稳定的
实例（Instance）
 
模式的一个具体值
反映数据库某一时刻的状态
同一个模式可以有很多实例
实例随数据库中的数据的更新而变动
 
 
“型” 和“值” 的概念
 
型(Type)
 
对某一类数据的结构和属性的说明
 
值(Value)
 
是型的一个具体赋值
 
例如
 
学生记录型：
  （学号，姓名，性别，系别，年龄，籍贯）
 
一个记录值：
  （900201，李明，男，计算机，22，江苏）
 

数据库系统的三级模式结构
 
模式（Schema）-全体数据的逻辑结构和特征的描述
外模式（External Schema）-局部数据的逻辑结构和特征的描述
内模式（Internal Schema）-数据的物理结构和存储方式的描述
​​​​​​​
 
 
模式/逻辑模式
 
 
外模式
 
外模式（也称子模式或用户模式）
 
数据库用户（包括应用程序员和最终用户）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
​​​​​​​
 
内模式
 
内模式（也称存储模式）
 
 

两级映射与数据独立性
 
三级模式是对数据的三个抽象级别
二级映象在DBMS内部实现这三个抽象层次的联系和转换
外模式／模式映像
模式／内模式映像 
 
外模式/模式映像
 
 
保证数据的逻辑独立性
 
当模式改变时，数据库管理员修改有关的外模式／模式映象，使外模式保持不变
应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。
内模式/模式映像
 
 
保证数据的物理独立性
 
当数据库的存储结构改变了（例如选用了另一种存储结构），数据库管理员修改模式／内模式映象，使模式保持不变
应用程序不受影响。保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。
​​​​​​​总结
 
数据库模式
 
即全局逻辑结构是数据库的中心与关键 
独立于数据库的其他层次 
设计数据库模式结构时应首先确定数据库的逻辑模式
数据库的内模式
 
依赖于它的全局逻辑结构
独立于数据库的用户视图，即外模式
独立于具体的存储设备  
将全局逻辑结构中所定义的数据结构及其联系按照一定的物理存储策略进行组织，以达到较好的时间与空间效率
数据库的外模式
 
面向具体的应用程序
定义在逻辑模式之上
独立于存储模式和存储设备
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，该外模式就得做相应改动 
设计外模式时应充分考虑到应用的扩充性
数据库的二级映像
 
保证了数据库外模式的稳定性
从底层保证了应用程序的稳定性，除非应用需求本身发生变化，否则应用程序一般不需要修改​​​​​​​

数据库系统的三级模式结构
 
在数据库系统内部管理数据采用三级模式结构。数据库系统的三级模式结构是指数据库系统由外模式、模式和内模式三级构成。
 
数据库系统模式的概念
 
 
 
型：对某一类数据的结构和属性的说明。
 值：是型的一个具体赋值。
 
 
例如：学生记录。
 记录型：(学号，姓名，性别，系别，年龄，籍贯)
 该记录型的一个记录值：(900201，李明，男，计算机，22，江苏)
 
 
 
模式： 是数据库逻辑结构和特征的描述，是型的描述，反映的是数据的结构及其联系，模式是相对稳定的。
 
 
 
 
模式的一个实例：是指模式的一个具体值，反映数据库某一时刻的状态，同一个模式可以由多个实例，实例随数据库中的数据更新而改动。
 
 
例如：
 在综合教务管理系统数据库模式中，包含学生记录、课程记录和学生选课记录。
 2015年的一个学生数据库实例，包含：
 -2015年学校中所有学生的记录
 -2015年学校开设的所有课程的记录
 -2015年所有学生选课的记录
 2014年度学生数据库模式对应的实例与2015年度学生数据库模式对应的实例是不同的。
 
数据库系统的三级模式结构
 
 
 
模式：也称逻辑模式，数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，所有用户的公共数据视图。
 
 
一个数据库只有一个模式。与数据的物理存储细节和硬件环境无关，与具体的语言程序、开发工具及高级程序设计语言无关。
 定义模式要定义数据的逻辑结构、数据之间的练习和完整性、安全性要求。
 
 
 
模式是数据库系统模式结构的中间层。
 外模式：也称子模式或用户模式，数据库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。
 
 
外模式介于模式与应用之间。
 模式与外模式是一对多的关系，外模式通常是模式的子集，一个数据库可以有多个外模式，对模式中同一数据，在外模式中的结构、类型、长度、保密级别等都可以不同。
 外模式与应用的关系也是一对多的关系，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。
 
 
 
内模式：也称存储模式，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。
 
 
记录的存储方式有顺序存储、按照B树结构出处，按hash方法存储。
 一个数据库只有一个内模式。
 
数据库的二级映像功能与数据独立性
 
三级模式是对数据的三个抽象级别，为了能够在系统内部实现这三个层次的联系与转换，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/模式映象
 定义外模式与模式之间的对应关系；
 每一个外模式都对应一个外模式/模式映象；
 映象定义通常包含在各自外模式的描述中；
 当模式改变时，数据库管理员修改相关的外模式/模式映象，使外模式不变，语言程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性
 模式/内模式映象
 定义数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系；
 数据库中模式/内模式映象是唯一的；
 通常包含在模式描述中；
 当数据库的存储结构改变了，数据库管理员修改模式/内模式映象，使模式保持不变，应用程序不受影响，保证了数据与程序的物理独立性。
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一、三级模式结构

 数据库系统的三级模式结构是指模式、外模式和内模式。

1、模式

 模式也称为
 逻辑模式或概念模式，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。一个数据库只有一个模式，
 模式位于三级结构的中间层。

2、外模式

 外模式也称为
 用户模式，它是数据库用户（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。
 外模式是模式的子集，一个数据库可以有多个外模式。

3、内模式

 内模式也称为
 存储模式，
 一个数据库只有一个内模式，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。

二、三级模式之间的映射

 数据库管理系统在三级模式之间提供了
 两层映射，分别为外模式/模式映射、模式/内模式映射。

1、外模式/模式映射

 对于
 同一个模式可以有任意多个外模式。对于每一个外模式，数据库系统都有一个外模式/模式映射。当模式被改变时，数据库管理员对各个外模式/模式映射做相应的改变，可以使外模式保持不变。这样，依据数据外模式编写的应用程序就不用修改，
 保证了数据与程序的逻辑独立性。

2、模式/内模式

 数据库中只有一个模式和一个内模式，所以
 模式/内模式的映射是唯一的，它定义了数据库的全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。当数据库的存储结构被改变时，数据库管理员对模式/内模式映射做相应的改变，可以使模式保持不变，应用程序相应地也不做变动。这样，
 保证了数据与程序的物理独立性。