数据库体系结构课件.ppt

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1、数据库体系结构11.4数据库体系结构1.4.1数据库三级模式结构1.4.2数据库二级映像功能1.4.3数据库应用系统体系结构21.4.1数据库三级模式结构数据库的三级模式由外模式、概念模式和内模式三级模式构成，其结构如图1.25所示。3（1）概念模式概念模式（ConceptualSchema）简称模式，又称数据库模式、逻辑模式。它是数据库中全部数据的整体逻辑结构和特征的描述，由若干个概念记录类型组成，还包含记录间的联系、数据的完整性和安全性等要求。概念模式以某一种数据模型为基础，综合考虑了所有用户的需求，并将这些需求有机地集成为一个逻辑整体。概念模式可以被看作现实世界中一个组织或部门中的实体

2、及其联系的抽象模型在具体数据库系统中的实现。4（2）外模式外模式（ExternalSchema）简称子模式，又称用户模式，是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）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，是用户与数据库系统之间的接口。5（3）内模式内模式（InternalSchema）也称存储模式。是对数据库中数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示形式。一个数据库只有一个内模式，在内模式中规定了数据项、记录、键、索引和存取路径等所有数据的物理组织以及优化性能、响应时间和存储空间需求等信息，还规定了记录的位置、块的大小和溢出区等。此外，数据是否加密

3、，是否压缩存储等内容也可以在内模式中加以说明，内部记录并不涉及到物理设备的约束，比内模式更接近物理存储。61.4.2数据库二级映像功能1.两级映像（1）外模式/概念模式映像外模式/概念模式映像定义了各个外模式与概念模式间的映像关系。对应于同一个概念模式可以有多个外模式，对于每一个外模式，数据库系统都有一个外模式/概念模式映像，它定义了该外模式与概念模式之间的对应关系。外模式/概念模式映像定义通常在各自的外模式中加以描述。当模式改变时，数据库管理员修改有关的外模式／模式映像，使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独

4、立性。7（2）概念模式/内模式映像概念模式/内模式映像定义了数据库全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。由于这两级的数据结构可能不一致，即记录类型、字段类型的命名和组成可能不一样，因此需要这个映像说明概念记录和内部记录之间的对应性。概念模式/内模式映像一般是在内模式中加以描述的。当数据库的存储结构改变了（例如选用了另一种存储结构），数据库管理员修改模式／内模式映像，使模式保持不变，应用程序不受影响，保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。82.两级数据独立性（1）物理数据独立性如果数据库的内模式要修改，即数据库的物理结构有所变化，那么只要对概念模式/内模式映像做相应的修改即可。可

5、以使概念模式尽可能保持不变，即对内模式的修改尽量不影响概念模式，当然对于外模式和应用程序的影响更小。这样，就称数据库达到了物理数据独立性（简称物理独立性）。概念模式/内模式映像提供了数据的物理独立性9（2）逻辑数据独立性如果数据库的概念模式要修改，例如增加记录类型或增加数据项，那么只要对外模式/概念模式映像做相应的修改，就可以使外模式和应用程序尽可能保持不变。这样，就称数据库达到了逻辑数据独立性（简称逻辑独立性）。外模式/概念模式的映像提供了数据的逻辑独立性103.数据库的抽象层次（P39）（1）物理数据库（2）概念数据库（3）逻辑数据库114.数据库的数据模式与数据模型的关系数据模式与数据

6、模型有着密切的联系，一般概念模式和子模式是建立在一定的逻辑数据模型之上的，如层次模型、网状模型、关系模型等；另一方面，数据模式与数据模型在概念上是有区别的，数据模式是一个数据库的基于特定数据模型的结构定义，它是数据模型中有关数据结构及其相互关系的描述，因此仅是数据模型的一部分。121.4.3数据库应用系统体系结构1.三个层次（1）数据存储层数据存储层主要完成对数据库中数据的各种维护操作，这一层的功能一般由数据库系统来承担。（2）业务处理层业务处理层也可称为应用层，即数据库应用将要处理的与用户紧密相关的各种业务操作，这一层次上的工作通常使用有关的程序设计语言的编程完成。（3）界面表示层界面表示

7、层也可称为用户界面层，是用户向数据库系统提出请求和接收回答的地方，它主要用于数据库系统与用户之间的交互，是数据库应用系统提供给用户的可视化的图形操作界面。132.结构类型（P40）（1）单用户结构（2）集中式结构（3）客户机/服务器（4）浏览器/服务器结构141.5数据库技术的发展1.5.1数据库系统发展的3个阶段1.5.2现代应用对数据库系统的新要求151.5.1数据库系统发展的3个阶段1.第一代数据库系统