数据库三级体系结构.ppt

数据库三级体系结构是指将数据库分为三个层次进行管理和操作的架构，这三个层次分别是用户级（外模式）、概念级（模式）、和物理级（内模式）。每一层都面向不同类型的用户和人员，分别满足不同层面的需求，同时保证数据结构和操作的独立性。 用户级，也称为外模式，对应于数据库的外模式，它提供了用户能够看到和使用的数据库的局部逻辑结构的描述。每一个用户或应用程序通过外模式与数据库进行交互，外模式是一个子集，它包含了概念模式中允许特定用户使用的数据部分。用户级的目的是为应用程序员和最终用户提供一个简单直观的接口。 概念级，又称为模式，位于体系结构的中间层，它提供了对数据库中所有数据的全局逻辑结构的描述，构成了所有用户的公共数据视图。模式是数据库中全体数据的逻辑描述，而不是数据库本身的物理存储结构。模式包括数据记录的逻辑构成、字段的名称和类型、以及数据之间的联系等。一个数据库只有一个概念模式，它不涉及数据的物理存储细节和硬件环境，也与具体的应用程序和设计语言无关。 物理级，即内模式，位于体系结构的最底层，它描述了数据库中全体数据的内部表示和底层描述，反映了数据的物理存储方式和结构。内模式包括数据项、记录、键、索引和存取路径等的物理组织，同时考虑了优化性能、响应时间、存储空间需求等因素。数据库的物理结构和存储介质的细节都在内模式中定义。内模式是一个数据库系统中唯一的结构。 为了使用户能够逻辑地、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，数据库的三级模式之间提供了两个层次的映像：外模式到概念模式的映像和概念模式到内模式的映像。映像是指明了映像双方如何进行转换的对应规则。 外模式到概念模式的映像是指定义了各个外模式与概念模式之间的映像关系，保证了即使概念模式发生变化，只要改变映射关系，外模式和对应的应用程序就可以保持不变。而概念模式到内模式的映像是指定义了数据库全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系，当存储结构发生变化时，可以通过改变映射来保持概念模式和相关应用程序的稳定。 数据库三级体系结构通过提供不同层次的抽象和视图，使得不同类型的用户能以最适合自己的方式来访问和操作数据，同时确保了数据的独立性、一致性和安全性。这种结构化的设计不仅简化了数据库管理，还提高了应用程序的可移植性和灵活性。