1.3.2 数据库系统的模式结构
现在数据库系统软件产品非常多,它们可能基于不同的操作系统,支持不同的数据库语言,采用不同的数据结构,等等。但是,它们的体系结构却基本相同,那就是三级模式结构。
三级模式结构是由美国国家标准学会(ANSI, American National Standards Institute)所属的标准计划和要求委员会(SPARC, Standards Planning And Requirements Committee)于1975年提出的,称为SPARC分级结构。
三级模式结构将数据库系统抽象为三个层次,分别为内模式、概念模式和外模式。
1.内模式
定义:又称存储模式,它是数据在数据库系统中最底层的表示,描述了数据的物理结构和存储方式,即定义了存储记录的类型、存贮域的表示、存储记录的物理顺序、索引等。
一个数据库仅有一个内模式。
2.概念模式
定义:又称逻辑模式,简称模式,它用于对整个数据库中数据的逻辑结构和特征、实体及其性质与联系进行描述。但这种描述并不涉及具体的物理存储方式和硬件环境,也不涉及任何特定的应用程序及其开发工具。
一个数据库也只有一个概念模式。
3.外模式
定义:外模式是概念模式的一个子集,这个子集是为某一个特定用户所使用的。从这个角度看,外模式是面向用户的,所以外模式又称子模式或用户模式。本质上,外模式是应用程序所使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是使用该应用程序的用户所看到的数据视图。
总结
以上三个模式分别从三个不同层次的级别对数据库进行抽象,即分别抽象为用户级、概念级、物理级数据库。
Ø 用户级数据库对应于外模式,是从用户的角度对数据库进行抽象,是用户看到和使用的用户视图的集合。
Ø 概念级数据库对应于概念模式,介于用户级和物理级之间,是程序开发人员看到和使用的数据库。。
Ø 物理级数据库对应于内模式,是从数据的物理存储结构的角度对数据库进行抽象。
总之,外模式是概念模式的子集,概念模式是内模式的逻辑表示,而内模式则是概念模式的物理表示。
三级模式结构将数据库系统抽象为三个层次,分别为内模式、概念模式和外模式。各模式的关系如图1.7所示。
1.3.3 数据库管理系统(DBMS)
DBMS的功能主要包括以下几个方面:
1.数据库定义功能