人们为资料库设计了一个严谨的体系结构,资料库领域公认的标準结构是三级模式结构,它包括外模式、概念模式、内模式,有效地组织、管理数据,提高了资料库的逻辑独立性和物理独立性。用户级对应外模式,概念级对应概念模式,物理级对应内模式,使不同级别的用户对资料库形成不同的视图。所谓视图,就是指观察、认识和理解数据的範围、角度和方法,是资料库在用户“眼中"的反映,很显然,不同层次(级别)用户所“看到”的资料库是不相同的。
基本介绍
- 中文名:资料库系统三级结构
- 外文名:Tertiary structure database system
- 类型:体系结构
- 抽象级:用户级、概念级、物理级
- 提出时间:1975年
- 三级模式:外模式、概念模式、内模式
概述
资料库技术中採用分级的方法,将资料库的结构划分为多个层次。最着名的是美国ANSI/SPARC资料库系统研究组1975年提出的三级划分法。
资料库系统划分为3个抽象级:用户级、概念级、物理级。
用户级资料库
用户级资料库对应于外模式,是最接近于用户的一级资料库,是用户看到和使用的资料库,又称为用户视图。用户级资料库主要由外部记录组成,不同用户视图可以互相重叠,用户的所有操作都是针对用户视图进行的。
概念级资料库
概念级资料库对应于概念模式,介于用户级和物理级之间,是所有用户视图的最小并集,是资料库管理员看到和使用的资料库,又称为DBA视图。概念级资料库由概念记录组成,一个资料库可有多个不同的用户视图,每个用户视图由资料库某一部分的抽象表示所组成。一个资料库套用系统只存在一个DBA视图,它把资料库作为一个整体的抽象表示。概念级模式把用户视图有机地结合成一个整体,综合平衡考虑所有用户要求,实现数据的一致性、最大限度地降低数据冗余度、準确地反映数据间的联繫。
物理级资料库
物理级资料库对应于内模式,是资料库的低层表示,它描述数据的实际存储组织,又称内部视图。物理级资料库由内部记录组成,物理级资料库并不是真正的物理存储,而是最接近于物理存储的一个抽象级。
三级模式
概念模式
概念模式(模式、逻辑模式)用以描述整个资料库中资料库的逻辑结构,描述现实世界中的实体及其性质与联繫,定义记录、数据项、数据的完整性约束条件及记录之间的联繫,是数据项值的框架。
资料库系统概念模式通常还包含有访问控制、保密定义、完整性检查等方面的内容,以及概念/物理之间的映射。
概念模式是资料库中全体数据的逻辑结构和特徵的描述,是所有用户的公共数据视图。一个资料库只有一个概念模式。
外模式
外模式(子模式、用户模式)用以描述用户看到或使用的那部分数据的逻辑结构,用户根据外模式用数据操作语句或用应用程式运算元据库中的数据。外模式主要描述组成用户视图的各个记录的组成,相互关係、数据项的特徵、数据的安全性和完整性约束条件。
外模式是资料库用户(包括程式设计师和最终用户)能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特徵的描述,是资料库用户的数据视图,是与某一套用有关的数据的逻辑表示。一个资料库可以有多个外模式。一个应用程式只能使用一个外模式。
内模式
内模式是整个资料库的最底层表示,不同于物理层,它假设外存是一个无限的线性地址空间。内模式定义的是存储记录的类型.存储域的表示、存储记录的物理顺序,指引元、索引和存储路径等数据的存储组织。
内模式是数据物理结构和存储方式的描述,是数据在资料库内部的表示方式。一个资料库只有一个内模式。
三级模式的关係
(1)模式是资料库的中心与关键。
(2)内模式依赖于模式,独立于外模式和存储设备。
(3)外模式面向具体的套用,独立于内模式和存储设备。
(4)应用程式依赖于外模式,独立于模式和内模式。