数据库系统概论:外模式/模式映像与数据独立性解析
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更新于2024-08-07
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数据库系统是计算机科学中的一个重要组成部分,它负责组织、存储和管理大量的数据,使得数据能够被高效、安全地访问和处理。在数据库系统中,有三个关键的概念:外模式、模式和内模式,以及它们之间的映像,这些映像是实现数据独立性的基础。
1. 外模式/模式映像:外模式描述了用户或应用程序看到的数据视图,即局部逻辑结构,它可能是整个数据库的一部分。模式则表示全局逻辑结构,是数据库的整体数据视图。外模式/模式映像定义了外模式与模式之间的对应关系,允许用户根据需求查看和操作数据的不同部分,而不必了解所有数据的细节。
2. 模式/内模式映像:内模式是数据库的物理存储结构,包括数据如何在磁盘上布局、索引和数据块的组织。模式/内模式映像定义了数据的逻辑结构与实际存储结构之间的映射,确保数据的物理表示变化时,逻辑结构可以保持不变,这保证了数据的物理独立性。
3. 数据独立性:数据独立性是数据库系统的重要特性,分为物理独立性和逻辑独立性。物理独立性指的是当数据库的存储方式改变时,通过调整模式/内模式映像,应用程序不受影响,仍能正常工作。逻辑独立性则是指当数据的逻辑结构改变时,通过修改外模式/模式映像,应用程序仍然可以使用原有的逻辑结构,无需更改。
数据库系统的组成包含以下几个关键元素:
1. 硬件平台:包括足够的内存、磁盘存储设备、高速数据通道等,它们提供了运行数据库系统所需的硬件基础。
2. 软件组件:数据库管理系统(DBMS)是核心,负责数据的管理和操作。操作系统支持DBMS的运行,高级语言和编译系统用于编写和执行数据库应用程序,还有专门的开发工具辅助应用开发。
3. 人员构成:数据库管理员负责维护数据库的完整性和安全性,系统分析员和设计人员负责需求分析和数据库设计,程序员编写应用程序,最终用户则是数据的使用者。
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刘兮
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