数据库系统中的二级映象与数据独立性解析

"二级映象与数据独立性是数据库管理系统（DBMS）在三级模式结构中的核心机制。SSD7数据库系统，可能是指卡耐基梅隆大学开发的早期数据库系统，强调了这一概念。二级映象分别指的是外模式/模式映象和模式/内模式映象，它们在数据管理技术的发展中扮演着重要角色。" 在数据库系统中，数据管理经历了人工管理、文件系统阶段，最后发展到数据库系统阶段。在这个阶段，数据管理具备了诸多特点，如采用数据模型来表示复杂的数据结构，减少了数据冗余，实现了数据共享，提高了系统的灵活性。此外，它还确保了数据和程序的较高独立性，意味着应用程序的变化不会直接影响数据的存储结构，反之亦然。同时，数据库系统还提供了统一的数据控制功能，以及方便的用户接口。 数据库系统的基本原理包括理解现实世界、信息世界和数据世界（即计算机世界）之间的关系。信息世界是通过数据模型来建立的，这是一种独立于计算机系统的信息描述，用于数据和信息建模，强调语义表达能力。概念数据模型是这个过程的关键，常见的概念模型有实体-联系模型（E-R模型）、扩展实体-联系模型（EER模型）、IDEF1X模型以及面向对象模型（O-O模型）。 在E-R模型中，实体可以是现实世界中的对象，如人、地点或事件，而联系则描述了这些实体之间的关系，可以是二元（两个实体间）、多元（多个实体间）或一元（环形，即实体内部的联系）。E-R图是一种可视化工具，用于表示实体和它们之间的联系，有助于数据库设计者清晰地表达数据结构。 二级映象机制确保了数据独立性。外模式/模式映象定义了用户视图（外模式）与逻辑结构（模式）之间的转换，允许用户以自己方便的方式访问数据，而不必了解底层的存储细节。模式/内模式映象则将逻辑结构映射到物理存储结构，这使得数据的存储方式可以随硬件和软件的变化而变化，而不会影响到上层的逻辑结构和用户接口。这种分离确保了数据独立性，降低了系统维护的复杂性，同时也保护了用户免受底层变化的影响。 二级映象和数据独立性是数据库系统的核心特性，它们使得数据库能够灵活适应各种变化，同时保持数据的一致性和可用性。SSD7这样的早期数据库系统的研究为现代数据库系统的设计和发展奠定了基础。