第07章 外模式和物理模式.ppt

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1、第7章外模式和物理模式针对数据库StudentDB（见2.1节）及其3个表Student、Course和StudentCourse，如果系统要求每一个学生只能查询本系学生的信息，而且数学学院的学生只能查询学号、姓名、课程名和成绩；外语学院的学生只能查询学号、姓名、性别、课程名、先修课和成绩；信息学院的学生只能查询学号、姓名、年龄、课程名、学分和成绩；DBA可以查询和修改学生的任何信息。不难看出，每一个学院的学生所允许查询的信息均是来自3个表的局部信息，是DB整体信息的局部描述；而DBA则既可以查询学生的局部信息又可以查询学生的全部信息。那么如何有效的实现这些要求哪？我们知

2、道，逻辑模式是对DB的整体逻辑结构和特征的完整描述，而且逻辑结构只有一个，而在实际应用中，通常针对不同的用户，只需要逻辑模式的局部信息，且不同用户的局部信息也不尽相同。因此，需要使用外模式及其视图机制。方法：利用外模式和物理模式的理论和实现技术，解答上述问题。7.1.1外模式设计外模式设计是指在系统整体逻辑结构的基础上，根据用户的不同需求，利用外模式/模式映像把整体逻辑结构映像成不同的局部逻辑结构，同时结合具体DBMS的特点，设计适合用户不同局部应用的局部逻辑结构的过程。即：外模式是局部逻辑结构的集合。逻辑结构设计是侧重系统的完整性、时间效率、存储空间效率、访问效率和易维

3、护性等，而外模式设计则是面向用户，侧重系统的实用性、可用性、易用性和安全性等。尽管外模式与模式相对独立，然而可以通过外模式/模式映像使二者相互关联，并在模式上，实现外模式的抽象、提取和转换。7.1.2视图设计视图是数据库系统提供给用户从不同角度使用数据库中数据的理想而有效的手段。因此，视图机制是外模式设计的重要机制。1.视图的概念视图是利用查询语句定义的，从一个或者多个表（即：基本表）中导出的虚表。只存放带有查询语句的视图的定义，不存放视图对应的数据；只有执行视图时，才从表中取出其相应的数据，因此视图的数据仍存放在基本表中（或由基本表的数据导出），而且随着基本表的变化而变

4、化。即：视图是数据库整体逻辑结构中局部数据的临时体现。特点：（1）视图是虚表。视图本身仅是视图定义，不包含具体的数据。（2）视图数据是临时数据。视图的数据仅在执行视图期间，临时生成，执行结束，将自动释放，因此不会出现数据冗余。（3）视图数据自动更新。视图数据是在执行视图时，临时从其对应表查询出的数据，所以表的数据变化，视图数据会随之变化。（4）在视图上可以创建视图。视图既然是虚表，因此一旦定义，就可以按照表的用法使用。所以视图可以描述为：视图是利用查询语句定义的，在基本表或者视图上导出的虚表。（1）简化用户操作。如果用户需要多次执行一个针对多个表的复杂查询，则可以把该查询

5、定义成为一个视图，从而把对多个表的复杂查询，转化为对视图的简单查询，最终使用户的查询简单、方便。例如：系统要求数学学院的学生只能查询本院学生的学号、姓名、课程名和成绩。则：SELECTStudent.SNo,SName,CName,GradeFROMStudent,StudentCourse,CourseWHEREStudent.SNo=StudentCourse.SNoANDStudentCourse.CNo=Course.CNoANDColl='数学学院'如果把上述查询定义成为视图MathView，则用户查询可以转化为：SELECT*FROMMathView（2）清晰

6、表达查询。根据（1）的例子，不难看出：由于复杂查询条件已经定义在视图中，因此把用户的复杂表达，转化为对视图的简单表达，使用户的查询更加清晰、简单。例如：查询每一个同学的最低成绩的学号和课程号。则首先利用如下查询创建一个学生最低成绩视图MinGrade，然后再对MinGrade和表StudentCourse进行连接查询。即：CREATEVIEWSMinGradeASSELECTSno,MIN(Grade)MinGradeFROMStudentCourseGROUPBYSNoSELECTStudentCourse.SNo,CNoFROMStudentCourse,MinGra

7、deWHEREStudentCourse.SNo=MinGrade.SNoandStudentCourse.Grade=MinGrade.MinGrade4.视图的设计在数据库系统的模式结构中，模式描述的是数据库的整体逻辑结构；而对应于外模式的视图，描述的是不同用户的对整体逻辑结构的局部需求，即：根据不同用户的不同需求，利用整体逻辑结构，设计不同的视图，提供给不同用户的不同应用。因此，视图设计的过程如下：（1）利用需求分析的数据字典，获取不同用户的不同需求。（2）利用逻辑结构，获取不同用户需求所涉的数据库、表、运算规则以及查询