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数据模型（回顾） 层次模型 网状模型 关系模型 对象-关系模型 从计算机系统的观点对数据进行建模，主要用于DBMS的实现。 一些基本术语 关系、元组、属性、主键(primary key)、 关系需满足以下条件 关系表中的每一列都是不可再分的基本属性。 表中各属性不能重名。 表中的行、列次序并不重要。 关系模型的数据操作 增加 修改 删除 查询 关系模型的数据完整性约束 实体完整性 参照完整性 用户定义的完整性 2.4 数据库系统的结构 2.4.1 模式的基本概念 2.4.2 三级模式结构 2.4.3 数据库的模式映像功能与数据独立性 数据库管理者角度(DBMS内部系统结构):内模式、模式、外模式 数据库最终用户角度：集中式、文件服务器、C/S、B/S 模式的基本概念 模式描述了数据库中全体数据的逻辑结构和特征。 只涉及到型的描述，不涉及具体的值。 关系模式是关系的“型”或元组结构共性的描述。 关系模式 三级模式结构 关系数据库中的模式是关系的。 外模式也是关系的或接近关系的，它们的内容来自模式 。 内模式不是关系的，它是数据的物理存储方式。 外模式 也称为用户模式、子模式。 用户对现实系统中感兴趣整体的局部数据结构的描述。 是DB整体数据结构的子集或局部重构。 是保证数据库安全的一个措施。 概念模式 也称为逻辑模式或模式，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描述。 是数据库系统结构的中间层。 既不涉及数据的物理存储细节和硬件环境，也与具体的应用程序、所使用的应用开发工具和环境无关。 内模式 也称为存储模式。 是对整个数据库的底层表示，它描述了数据的存储结构，比如数据的组织与存储方式，如是顺序存储、B树存储还是散列存储、索引按什么方式组织、是否加密等。 与物理层不一样，它不涉及物理记录的形式，也不考虑具体设备的柱面或磁道大小。 数据库的模式映像功能与数据独立性 数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMS管理，使用户能逻辑地、抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的具体表示方式与存储方式。 为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库管理系统在三级模式之间提供了两层映象： 外模式/模式映象 模式/内模式映象 是数据库管理系统的基本功能之一。 维护DB数据与DB应用程序相互独立，从而使DB应用程序不随DB数据的逻辑或存储结构的变动而变动。 外模式/模式映象 对于每个外模式，数据库管理系统都有一个外模式/模式映像，它定义了该外模式与模式之间的对应关系。 当模式改变时，可用外模式/模式定义语句，调整外模式/模式映象定义，从而保持外模式不变。 保证了数据与程序的逻辑独立性。 模式/内模式映象 模式/内模式映像定义了数据库的逻辑结构与存储结构之间的对应关系。 当存储结构改变时，只需要对模式/内模式映像做相应的修改，就可以保持模式不变，从而也不必改变应用程序。 保证了数据与程序的物理独立性。 模式（即全局逻辑结构）是数据库的中心与关键，它独立于数据库系统的其他层。 设计数据库系统时也是首先设计数据库系统的逻辑模式。 内模式依赖于数据库的全局逻辑结构，但独立于数据库的用户视图，也就是外模式，也独立于具体的存储设备。 外模式面向具体的应用程序，它定义在逻辑模式之上，但独立于存储模式和存储设备。 特定的应用程序是在外模式描述的数据结构上编制的，它依赖于特定的外模式，与数据库系统的模式和存储结构独立。 不同的应用程序有时可以共用同一个外模式。 数据库系统的两级映像保证了数据库外模式的稳定性，从而从底层保证了应用程序的稳定性。 数据与程序之间的独立性，使得数据的定义和描述可以从应用程序中分离出来。 由于数据的存取由DBMS负责管理和实施，因此，用户不必考虑存取路径等细节，从而简化了应用程序的编制，减少了对应用程序的维护和修改工作。 2.4.4 数据库管理系统 DBMS是处理数据库访问的系统软件。 处理过程: 用户使用数据库语言发出一个访问请求； DBMS接受请求并分析； DBMS检查用户外模式、相应的外模式／概念模式间的映象、概念模式、概念模式／内模式间的映象和存储结构定义。 DBMS的功能和组成 数据库管理系统的功能 数据定义 数据操作 优化和执行 数据安全和完整性 数据恢复和并发 数据字典 性能 数据定义 DBMS必须能够接受数据库定义的源形式，并把它们转换成相应的目标形式， 即DBMS必须包括支持各种数据定义语言（DDL）的处理器或编译器。 数据操作 DBMS必须能够检索、更新或删除数据库中已有的数据，或向数据库中插入数据， 即DBMS必须包括数据操纵语言（DML）的处理器或编译器。 优化和