本文介绍数据库系统的模式结构。

一、数据库系统模式的概念

在数据模型中有 “型” 和 “值” 的概念。型是对一类数据的结构和属性的说明，值是型的一个具体值。

模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，它仅仅涉及型的描述，而不涉及具体的值。模式的一个具体值称为模式的一个实例，同一模型可以有很多实例。模式是相对稳定的，而实例是相对变动的。模式反映的是数的结构及联系，而实例反映的是数据库的某一时刻的状态。

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二、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，如图所示：

1.模式

模式又称逻辑模式，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，是数据库数据在逻辑级上的视图。它属于中间层，不涉及数据的物理存储，又和具体应用无关。

2.外模式

外模式又称子模式或用户模式，他说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，是数据库用户的数据视图。个数据库可以有多个外模式。

3.内模式

内模式也称存储模式，一个数据库只有一个内模式。它是数据物理存储的描述。

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三、数据库的二级映像功能和数据独立性

数据库系统的三级模式是数据的三个抽象级别。为了能在系统内部实现三个抽象层级的联系和转换，系统提供了两层映像：外模式/模式映像、模式/内模式映像。

1.外模式/模式映像

定义了外模式与模式之间的对应关系。当模式改变时，由数据库管理员对各个外模式/模式映像作相应修改，可以使外模式保持不变，从而使应用程序可以不用修改，保证了数据与程序的逻辑独立性。

2.模式/内模式映像

模式/内模式映像是唯一的，它定义了数据全局逻辑结构和存储结构之间的对应关系。当数据库的存储结构发生改变时，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。保证了数据与程序的物理独立性。

数据与程序之间的独立性使得数据的定义和描述可以从应用程序中分离出去，简化了应用程序的编制，减少了应用程序的维护和修改。

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四、数据库系统的组成

1.硬件平台

要求有足够大的内存、足够大的磁盘、较高的通道能力。

2.软件

• 数据库管理系统

• 支持数据库管理系统运作的操作系统

• 具有数据库接口的高级语言及其编译系统

• 以数据库管理系统为核心的应用开发工具

• 数据库应用系统

3.人员

• 数据库管理员：负责决定数据库中的信息内容和结构，决定数据库的存储结构和存取策略，定义数据的安全性要求和完整性约束条件，监控数据库的使用和运行，数据库的改进、重组和重构。

• 系统分析员和数据库设计人员

• 应用程序员

• 用户

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参考

• 数据库系统概论