數(shù)據(jù)庫的二級映象功能與數(shù)據(jù)獨立性

1.數(shù)據(jù)庫的二級映象功能與數(shù)據(jù)獨立性

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式是對數(shù)據(jù)的3個抽象級別，它把數(shù)據(jù)的具體組織留給DBMS宵理，使用戶能邏輯地抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必關(guān)心數(shù)據(jù)在計算機中的具體表示方式與存儲方式。為了能夠在內(nèi)部實現(xiàn)這3個抽象層次的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在這三級模式之間提供了兩層映象：

外模式/模式映象

模式/內(nèi)模式映象

正是這兩層映象保證了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。

(1)外模式/模式映象

模式描述的是數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu).外模式描述的是數(shù)據(jù)的局部邏輯結(jié)構(gòu)。對應(yīng)于同一個模式可以有任意多個外模式。對于每一個外模式，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都有一個外模式/模式映象，它定義了該外模式與模式之間的對應(yīng)關(guān)系。這些映象定義通常包含在各自外模式的描述中。

當模式改變（如增加新的關(guān)系、新的屬性、改變屬性的數(shù)據(jù)類型等）時，由數(shù)據(jù)庫管理員對各個外模式/模式的映象作相應(yīng)改變，可以使外模式保持不變。應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的，從而應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨立性，簡稱為數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。

(2)模式/內(nèi)模式映象

數(shù)據(jù)庫中只有一個模式，也只有一個內(nèi)模式，所以模式/內(nèi)模式映象是，它定義了數(shù)據(jù)庫全局邏輯結(jié)構(gòu)與存儲結(jié)構(gòu)之間的對應(yīng)關(guān)系。例如，說明邏輯記錄和字段在內(nèi)部是如何表示的。該映象定義通常包含在模式描述中。當數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)改變了（如選用了另一種存儲結(jié)構(gòu)），由數(shù)據(jù)庫管理員對模式/內(nèi)模式映象作相應(yīng)改變，可以使模式保持不變，從而應(yīng)用程序也不必改變。保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨立性，簡稱數(shù)據(jù)的物理獨立性。

在數(shù)據(jù)庫的三級模式結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)庫模式即全局邏輯結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)庫的中心與關(guān)鍵，它獨立于數(shù)據(jù)庫的其他層次。因此設(shè)計數(shù)據(jù)庫模式結(jié)構(gòu)時應(yīng)首先確定數(shù)據(jù)庫的邏輯模式。

數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式依賴于它的全局邏輯結(jié)構(gòu)，但獨立于數(shù)據(jù)庫的用戶視圖即外模式，也獨立于具體的存儲設(shè)備。它是將全局邏輯結(jié)構(gòu)中所定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系按照一定的物理存儲策略進行組織，以達到較好的時間與空間效率。

數(shù)據(jù)庫的外模式面向具體的應(yīng)用程序，它定義在邏輯模式之上，但獨立于存儲模式和存儲設(shè)備。當應(yīng)用需求發(fā)生較大變化，相應(yīng)外模式不能滿足其視圖要求時，該外模式必須做相應(yīng)改動，所以設(shè)計外模式時應(yīng)充分考慮到應(yīng)用的擴充性。

特定的應(yīng)用程序是在外模式描述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上編制的，它依賴于特定的外模式，與數(shù)據(jù)庫的模式和存儲結(jié)構(gòu)獨立。不同的應(yīng)用程序有時可以共用同一個外模式。數(shù)據(jù)庫的二級映象保證了數(shù)據(jù)庫外模式的穩(wěn)定性，從而從底層保證了應(yīng)用程序的穩(wěn)定性，除非應(yīng)用需求本身發(fā)生變化，否則應(yīng)用程序一般不需要修改.

數(shù)據(jù)與程序之間的獨立性，使得數(shù)據(jù)的定義和描述可以從應(yīng)用程序中分離出去。另外，由于數(shù)據(jù)的存取由DBMS管理，用戶不考慮存取路徑等細節(jié)，從而簡化了應(yīng)用程序的編制，大大減少了應(yīng)用程序的維護和修改。

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