《计算机基础复习》===数据库技术基础

数据库系统三级结构：

数据库系统一般划分为三个抽象级：用户级、概念级、物理级。

1）用户级数据库：对应于外模式。它是用户看到和使用的数据库，又称用户视图；用户级数据库主要由外部记录组成，不同用户视图可以互相重叠，用户的所有操作都是针对用户视图进行的；

2）概念级数据库：对应于概念模式。它是数据库管理员看到和使用的数据库，又称DBA视图；和用户视图不同，一个数据库应用系统只存在一个DBA视图。概念级模式把用户视图有机结合成一个整体，综合平衡考虑所有用户的要求，实现数据的一致性，最大限度降低数据冗余，准确反映数据间的联系；

3）物理级数据库：对应于内模式。它是最接近于物理存储的级，又称内部视图；物理级数据库并不是真正的物理存储，而是最接近于物理存储的级。

 

数据库系统三级模式：

1）外模式（子模式、用户模式）：用于描述用户看到或使用的那部分数据的逻辑结构，用户根据外模式使用数据操作语句或应用程序去操作数据库中的数据。一个数据库可以有多个外模式，一个应用程序只能使用一个外模式。

2）概念模式（模式、逻辑模式）：用于描述整个数据库的逻辑结构，描述现实世界中实体及其性质与联系，定义记录、数据项、数据的完整性约束条件及记录之间的联系。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概念模式。

3）内模式：是整个数据库的最底层表示，但不同于物理层，它假设外存是一个无限的线性地址空间。内模式定义的是存储记录的类型、存储域的表示、存储记录的物理顺序，指引元、索引和存储路径等数据的存储组织。内模式是物理存储结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式，一个数据库只有一个内模式。

 

三级模式的关系：

模式是数据库的中心与关键；

内模式依赖于模式，独立于外模式和存储设备；

外模式面向具体应用，独立于内模式和存储设备；

应用程序依赖于外模式，独立于模式和内模式。

 

数据库系统两级独立性：

1）物理独立性：用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中的数据是相互独立的。当数据的物理存储改变时，应用程序不需要改变；物理独立性存在于概念模式和内模式之间的映射转换，说明物理组织发生变化时应用程序的独立程度；

2）逻辑独立性：用户的应用程序与数据库中的逻辑结构是相互独立的。当数据的逻辑结构改变时，应用程序不需要改变；逻辑独立性存在于外模式和概念模式之间的映射转换，说明概念模式发生变化时应用程序的独立程度。

注意：逻辑独立性比物理独立性更难实现。

 

数据模型：

主要有两类：概念数据模型（实体联系模型）和基本数据模型（结构数据模型）。

1）概念数据模型是按照用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。概念模型主要用实体联系方法（Entity-Relationship Approach）表示，所以也称为ER模型；

2）基本数据模型是按照计算机系统的观点对数据和信息建模的，主要用于DBMS的实现。基本数据模型是数据库系统的核心和基础，通常由数据结构、数据操作和完整性约束3部分组成。常用的基本数据模型有层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。