数据库课件：三级模式与二级映象解析

“三级模式与二级映象-数据库课件” 数据库设计的核心概念之一是三级模式与二级映象，这是为了确保数据独立性，使数据库系统能够有效地管理和维护数据。在这个模型中，数据被抽象成三个级别：外模式、模式和内模式。 1. 外模式（External Schema）：也称为用户模式，是用户或应用程序看到的数据视图。它反映了用户或特定应用对数据的需求，通常只包含用户需要的部分信息。外模式可以有不同的视图，使得每个用户可以根据自己的需求定制访问数据的方式。 2. 模式（Schema）：是数据库的整体逻辑结构，描述了所有数据的全局逻辑视图。它是所有外模式的基础，所有的外模式都是模式的一个子集。模式定义了数据的实体、属性以及它们之间的关系，是数据库中所有数据的一致性表示。 3. 内模式（Internal Schema）：是数据在数据库内部的物理存储方式，包括数据的编码、存储格式、索引结构等。内模式关注的是数据的存储效率和硬件兼容性。 二级映象则是指在DBMS（数据库管理系统）中，如何实现从外模式到模式的映象和从模式到内模式的映象。这两级映象保证了数据独立性： - 逻辑数据独立性：即使模式发生了改变，如添加或删除字段，只要映象不变，应用程序无需修改，因为应用程序是基于外模式编写的，对外模式的操作保持不变。 - 物理数据独立性：数据库的物理存储方式改变，比如换了更高效的存储结构，但只要模式到内模式的映象保持一致，应用程序同样不受影响，因为应用程序只关心逻辑模式。 数据独立性的重要性在于，它降低了数据库变化对应用程序的影响，使得数据库可以进行优化和调整，而不会破坏已有的应用程序。在早期的数据库系统中，数据独立性差，导致当数据结构或存储方式改变时，需要修改大量关联的程序，增加了维护成本。 例如，一个企业中各部门独立管理数据，每个部门都有自己的数据存储和格式，这导致了数据冗余和不一致性。而在主从式或分布式数据库系统中，主节点或各个节点同时执行DBMS功能和应用程序，这提高了数据的共享性和一致性，减少了冗余。 萨老师的教材强调理论基础，不侧重具体系统的使用，而是探讨实现技术，这种教学方法有助于培养DBA（数据库管理员）的深入理解和技能，尽管可能相对枯燥，但能适应实际工作中的需求，而且其内容不易过时。通过学习这些基本概念，我们可以更好地理解和设计满足数据独立性的高效数据库系统。