【数据库】三级模式、二级映射

三级模式和二级映射

在数据模型中有“型”(Type, T)和“值”的概念。

• 型：是指对某一类数据的结构和属性的说明

  类比：类

• 值：是型的一个具体赋值。

  类比：对象

模式和实例：

• 模式：是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，它仅仅涉及到型的描述，不涉及到具体的值。

• 实例：模式的一个具体值称为一个实例。同一个模式能够有不少实例。

  对比：
  模式是相对稳定的，而实例是相对变更的，由于数据库中的数据是在不断更新。
  模式反映的是数据的结构及其联系，而实例反映的是数据库某一时刻的状态。

三级模式结构

数据库领域公认的标准结构是三级模式结构，它包括模式、外模式和内模式，有效地组织、管理数据，提升了数据库的逻辑独立性和物理独立性。

• 模式：又称概念模式或逻辑模式，对应于概念级。
  它是由数据库设计者综合全部用户的数据，按照统一的观点构造的全局逻辑结构，是对数据库中所有数据的逻辑结构和特征的整体描述，是全部用户的公共数据视图（全局视图）。
  它是由数据库管理系统(DBMS)提供的数据模式描述语言(Data Description Language, DDL)来描述和定义的，
  体现和反映了数据库系统(DBS)的总体观。

  补充：
  数据模式定义语言(Data Definition Language, DDL)：是用于描述数据库中要存储的现实世界实体的语言。
  DDL主要是用在定义或改变表的结构，数据类型，表之间的连接和约束等初始化工做上。

  例如：其实就是咱们在建立表的时候用到的一些sql，好比说，CREATE、ALTER、DROP等。

• 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。
  它是从模式导出的一个子集，包含模式中容许特定用户使用的那部分数据。
  用户能够经过外模式描述语言来描述和定义对应于用户的数据记录（外模式），也能够利用数据操纵语言(Data Manipulatioin Language, DML)对这些数据记录进行描述和定义。
  外模式反映了数据库的用户观。

  补充：
  数据操纵语言(Data Manipulation Language, DML)，用户经过它能够实现对数据库的基本操做。
  DML主要用来对数据库的数据进行一些操做。

  例如：其实就是咱们最常常用到的 SELECT、UPDATE、INSERT、DELETE。

• 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。
  它是由内模式描述语言来描述和定义，
  它是数据库的存储观。

注意：
在一个数据库系统中，只有惟一的数据库，
于是做为定义、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，也是惟一的，
可是创建在数据库系统之上的应用则是很是普遍多样的，因此对应的外模式不是惟一的，也不多是惟一的。

二级映像功能

二级映像：保证了逻辑数据独立性和物理数据独立性。

这里的映射：是指两个模式之间相互转换。

• 外模式——模式映射：（逻辑数据独立性）
  用户应用程序根据外模式进行数据操做，经过外模式——模式映射，定义和创建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，就可使外模式保持不变，对应的应用程序也可保持不变。

• 模式——内模式映射：（物理数据独立性）
  经过模式——内模式映射，定义创建数据的逻辑结构（模式）与存储结构（内模式）间的对应关系， 当数据存储结构发生变化时，只需改变模式——内模式映射，就能保持模式不变，所以应用程序也能够保持不变。