第2章节数据库系统结构数据库原理及应用刘金岭课件幻灯片.pptVIP

* * 与主从式结构的区别 主从式数据库系统中的主机和分布式数据库系统中的每个结点机既执行DBMS功能又执行应用程序。 模式（Schema） 数据库逻辑结构和特征的描述 是型的描述 反映的是数据的结构及其联系 模式是相对稳定的 模式的一个实例（Instance） 模式的一个具体值 反映数据库某一时刻的状态 同一个模式可以有很多实例 实例随数据库中的数据的更新而变动 2.3.1三级模式结构 数据库的体系结构分成三级：外部级（External）、概念级（Conceptual）和内部级（Internal）。这个结构称为“数据库的体系结构”，有时亦称为“三级模式结构”，或“数据抽象的三个级别”。 1．模式（Schema） 模式（也称逻辑模式） 数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述 所有用户的公共数据视图，综合了所有用户的需求 一个数据库只有一个模式 模式的地位：是数据库系统模式结构的中间层 与数据的物理存储细节和硬件环境无关 与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关 模式的定义 数据的逻辑结构（数据项的名字、类型、取值范围等） 数据之间的联系 数据有关的安全性、完整性要求 2. 外模式（External Schema） 外模式（也称子模式或用户模式） 数据库用户（包括应用程序员和最终用户）使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述 数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示 外模式的地位：介于模式与应用之间 模式与外模式的关系：一对多 外模式通常是模式的子集 一个数据库可以有多个外模式。反映了不同的用户的应用需求、看待数据的方式、对数据必威体育官网网址的要求 对模式中同一数据，在外模式中的结构、类型、长度、必威体育官网网址级别等都可以不同 外模式与应用的关系：一对多 同一外模式也可以为某一用户的多个应用系统所使用， 但一个应用程序只能使用一个外模式。 外模式的用途 保证数据库安全性的一个有力措施。 每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据 3．内模式（Internal Schema） 内模式（也称存储模式） 是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方式 记录的存储方式（顺序存储，按照B树结构存储，按hash方法存储） 索引的组织方式 数据是否压缩存储 数据是否加密 数据存储记录结构的规定 一个数据库只有一个内模式 数据库的三个模式结构是对数据的三个抽象级别。它把数据的具体组织留给DBMS去做，用户只要抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储。 应用A 应用B 应用C 应用D 应用E 外模式1 外模式2 外模式3 模式 内模式 数据库 外模式/模式映像 内模式/模式映像 2.3.2 三级结构和两级映象 三级模式是对数据的三个抽象级别 二级映象在DBMS内部实现这三个抽象层次的联系和转换 1、外模式/模式映像 存在于外部级和概念级之间，用于定义外模式和概念模式之间的对应性。 外模式/模式映像一般是放在外模式中描述的。三级模式结构中，模式即全局逻辑结构是数据库的中心与关键，它独立于其他层次。因此设计数据库模式结构时应首先确定数据库的逻辑模式。 外模式／模式映象的用途 保证数据的逻辑独立性 当模式改变时，数据库管理员修改有关的外模式／模式映象，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，简称数据的逻辑独立性。 2、模式/内模式映像 存在于概念级和内部级之间，用于定义概念模式和内模式之间的对应性。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。 模式/内模式映像一般是放在内模式中描述的。 模式／内模式映象的用途 保证数据的物理独立性 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／内模式映象，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。 2.3.3 两级数据独立性 数据独立性（Data Independence） 是指应用程序和数据库的数据结构之间相互独立，不受影响。数据独立性分成物理数据独立性和逻辑数据独立性两个级别。 物理数据独立性 逻辑数据独立性 数据库系统外部的体系结构* 分布式结构 客户/服务器结构 浏览器/应用服务器/数据库服务器结构 分布式结构的数据库系统 数据库中的数据在逻辑上是一个整体，但物理地分布在计算机网络的不同结点上。 网络中的每个结点都可以独立处理本地数据库中的数据，执行局部应用 同时也可以同时存取和处理多个异地数据库中的数据，执行全局应用 优点 适应了地理上分散的公司、团体和组织对于数据库应用的需求。 缺点 数据的分布存放给数据的处理、管理与