【数据库】三级模式、二级映射

三级模式和二级映射

在数据模型中有“型”(Type,T)和“值”的概念。

• 型：是指对某一类数据的结构和属性的说明

  类比：类

• 值：是型的一个具体赋值。

  类比：对象

模式和实例：

• 模式：是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，它仅仅涉及到型的描述，不涉及到具体的值。

• 实例：模式的一个具体值称为一个实例。同一个模式可以有很多实例。

  对比：
  模式是相对稳定的，而实例是相对变动的，因为数据库中的数据是在不断更新。
  模式反映的是数据的结构及其联系，而实例反映的是数据库某一时刻的状态。

三级模式结构

数据库领域公认的标准结构是三级模式结构，它包括外模式、模式和内模式，有效地组织、管理数据，提高了数据库的逻辑独立性和物理独立性。

• 外模式：又称子模式或用户模式，对应于用户级。（部分逻辑结构）
  它是某个或某几个用户所看到的数据库的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。
  它是从模式导出的一个子集，包含模式中允许特定用户使用的那部分数据。
  用户可以通过外模式描述语言来描述和定义对应于用户的数据记录（外模式），也可以利用数据操纵语言(Data Manipulatioin Language,DML)对这些数据记录进行描述和定义。
  外模式反映了数据库的用户观。

  补充：
  数据操纵语言(Data Manipulation Language,DML)，用户通过它可以实现对数据库的基本操作。
  DML主要用来对数据库的数据进行一些操作。

  例如：其实就是我们最经常用到的 SELECT、UPDATE、INSERT、DELETE。

• 模式：又称概念模式或逻辑模式，对应于概念级。（全局逻辑结构）
  它是由数据库设计者综合所有用户的数据，按照统一的观点构造的全局逻辑结构，是对数据库中全部数据的逻辑结构和特征的总体描述，是所有用户的公共数据视图（全局视图）。
  它是由数据库管理系统(DBMS)提供的数据模式描述语言(Data Description Language,DDL)来描述和定义的，
  体现和反映了数据库系统(DBS)的整体观。

  补充：
  数据模式定义语言(Data Definition Language,DDL)：是用于描述数据库中要存储的现实世界实体的语言。
  DDL主要是用在定义或改变表的结构，数据类型，表之间的链接和约束等初始化工作上。

  例如：其实就是我们在创建表的时候用到的一些sql，比如说，CREATE、ALTER、DROP等。

• 内模式：又称存储模式，对应于物理级。（物理结构）
  它是数据库中全体数据的内部表示或底层描述，是数据库最低一级的逻辑描述，它描述了数据在存储介质上的存储方式和物理结构，对应着实际存储在外存储介质上的数据库。
  它是由内模式描述语言来描述和定义，
  它是数据库的存储观。

注意：
在一个数据库系统中，只有唯一的数据库，
因而作为定义、描述数据库存储结构的内模式 和 定义、描述数据库逻辑结构的模式，也是唯一的，
但是建立在数据库系统之上的应用则是非常广泛多样的，所以对应的外模式不是唯一的，也不可能是唯一的。

二级映像功能

二级映像：保证了逻辑数据独立性和物理数据独立性。

这里的映射：是指两个模式之间相互转换。

• 外模式——模式映射：（逻辑数据独立性）
  用户应用程序根据外模式进行数据操作，通过外模式——模式映射，定义和建立某个外模式与模式间的对应关系，将外模式与模式联系起来，
  当模式发生改变时，只要改变其映射，就可以使外模式保持不变，对应的应用程序也可保持不变。

• 模式——内模式映射：（物理数据独立性）
  通过模式——内模式映射，定义建立数据的逻辑结构（模式）与存储结构（内模式）间的对应关系，
  当数据存储结构发生变化时，只需改变模式——内模式映射，就能保持模式不变，因此应用程序也可以保持不变。