一：數據抽象

事實上，一個可用的數據庫系統必須能夠高效地檢索數據。這種高效性的需求促使數據庫設計者使用復雜的數據結構來表示數據。由于大多數數據庫系統用戶并未受過計算機的專業訓練，因此系統開發人員需要通過視圖層、邏輯層和物理層三個層次上的抽象來對用戶屏蔽系統的復雜性，簡化用戶與系統的交互。

視圖層（view?level）是最高層次的抽象，描述整個數據庫的某個部分。因為數據庫系統的很多用戶并不關心數據庫中的所有信息，而只關心所需要的那部分數據。某些問題可以通過構建視圖層實現，這樣做除了使用戶與系統交互簡化，而且還可以保證數據的保密性和安全性。

邏輯層（logical?level）是比物理層更高一層的抽象，描述數據庫中存儲什么數據以及這些數據間存在什么關系。邏輯,層通過相對簡單的結構描述了整個數據庫。盡管邏輯層的簡單結構的實現涉及了復雜的物理層結構，但邏輯層的用戶不必知道這些復雜性。因為，邏輯層抽象是數據庫管理員的職責，由管理員確定數據庫應保存哪些信息。

物理層（physical?level）是最低層次的抽象，描述數據在存儲器是如何存儲的。物理層詳細地描述復雜的底層結構。

其對應關系如圖所示。

二：數據庫的三級模式結構

數據庫有“型”和“值”的概念，“型”指的是對某一數據的結構和屬性的說明，“值”指的是對型的一個具體說明。

概念模式也稱模式，是數據庫中全部數據的邏輯結構和特征的描述，它由若干個概念記錄類型組成，只涉及型的描述，不涉及具體的值。不僅要描述概念記錄類型，還要描述記錄間的聯系，操作等要求。概念模式的一個具體值稱為模式的一個實例，同一個模式可以有很多實例。概念模式反映的是數據庫的結構及其聯系，所以是相對穩定的;而實例反映的是數據庫某一時刻的狀態，所以是相對變動的。

外模式
外模式也稱用戶模式或子模式，是用戶與數據庫系統的接口，是用戶用到的那部分數據的描述。它由若干個外部記錄類型組成。用戶使用數據操縱語言對數據庫進行操作，實際上是對外模式的外部記錄進行操作。

內模式
內模式也稱存儲模式，是數據物理結構和存儲方式的描述，是數據在數據庫內部的表示方
式。定義所有的內部記錄類型、索引和文件的組織方式，以及數據控制方面的細節。

三：兩級映像

（1）模式/內模式的映像：存在于概念級和內部級之間，實現了概念模式到內模式之間的相
（2）外模式模式的映像：存在于外部級和概念級之間，實現了外模式到概念模式之間的相
互轉換。

這兩級映像保證了數據庫中的數據具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。
互轉換。

四：數據獨立性

數據的獨立性是指數據與程序獨立，將數據的定義從程序中分離出去，由?DBMS?負責數據的存儲，從而簡化應用程序，大大減少應用程序編制的工作量。數據的獨立性是由DBMS的二級映像功能來保證的。
（1）數據的物理獨立性：是指當數據庫的內模式發生改變時，數據的邏輯結構不變。由于應用程序處理的只是數據的邏輯結構，這樣物理獨立性可以保證，當數據的物理結構改變了，應用程序不用改變。但是，為了保證應用程序能夠正確執行，需要修改概念模式內模式之間的映像。

（2）數據的邏輯獨立性：是指用戶的應用程序與數據庫的邏輯結構是相互獨立的。數據的邏輯結構發生變化后，用戶程序也可以不修改。但是，為了保證應用程序能夠正確執行，需要修改外模式/概念模式之間的映像。

資料來源于：數據庫系統工程師教程

以上知識為個人學習總結所用，若有錯誤，望及時指正。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的数据库系统的三级模式结构的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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