中級通信工程師考試數據庫系統(tǒng)結構

  　　在線輔導　面授招生　考試大綱　指定教材　考試題庫

　　6.5.3 數據庫系統(tǒng)結構
從不同的角度考查，可得出不同的數據庫系統(tǒng)結構。從數據庫管理系統(tǒng)角度來看，數據庫系統(tǒng)通常釆用三級模式結構；從數據庫最終用戶的角度來看，數據庫系統(tǒng)的結構分為單用戶結構、主從式結構、分布式結構和客戶/服務器結構。
1.數據庫系統(tǒng)的三級模式結構
雖然實際的數據庫系統(tǒng)軟件產品種類繁多，它們支持不同的數據模型，使用不同的數據庫語言，建立在不同的操作系統(tǒng)之上，數據的存儲結構各不相同，但從數據庫管理系統(tǒng)的角度看，它們在體系結構上通常都具有三級模式的特征（微機上的個別小型數據庫系統(tǒng)除外），并提供兩級映像功能。
在數據庫系統(tǒng)中，用戶看到的數據和計算機中存放的數據是兩回事，它們之間通過兩次映像變換相互聯(lián)系起來。數據庫的三級模式結構是指數據庫系統(tǒng)是由外模式、模式和內模式二級構成。
(1)外模式（又稱子模式或用戶模式）
外模式是數據庫用戶看見和使用的局部數據的邏輯結構和特征的描述，是數據庫用戶的數據視圖，是與某一個應用有關的數據的邏輯表示。它由若干個外部記錄類型組成。用戶使用數據操縱語言的語句對數據庫進行操作，實際上就是對外模式的外部記錄進行操作。用戶對數據庫的操作，只能與外模式發(fā)生聯(lián)系，按照外模式的結構存儲操縱數據，不必關心模式。
　　(2)模式（又稱邏輯模式或概念模式）
模式是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述，是所有用戶的公共數據視圖。它由若干個概念記錄類型組成。
(3)內模式（又稱存儲模式）
內模式是數據物理結構和存儲結構的描述，即是數據在數據庫內部的表示方式。它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(jié)。一個數據庫中只有一個內模式和一個模式，但可有多個外模式。
數據庫的內模式依賴于它的全局邏輯結構，但獨立于外模式，也獨立于具體的存儲設備。它是將全局邏輯結構中所定義的數據結構及其聯(lián)系按照一定的物理存儲策略進行有效的組織，以達到較好的時間和空間效率。
數據按外模式的描述提供給用戶，按內模式的描述存儲在磁盤中。模式提供了一種約束其他兩級的相對穩(wěn)定的中間觀點，它使得兩級中的任何一級改變都不受另一級的牽制。模式位于數據庫系統(tǒng)模式結構的中間層，不涉及數據的物理存儲細節(jié)和硬件環(huán)境，也與具體的應用無關。數據庫模式以某一種數據模型為基礎，綜合考慮所有用戶的需求，并將這些需求結合成一個邏輯整體。定義模式時不僅要定義數據的邏輯結構（如數據記錄由哪些數據項構成，數據項的名字、類型、取值范圍等），而且要定義與數據有關的安全性、完整性要求，定義這些數據之間的聯(lián)系。數據庫的外模式是面向應用程序的，它定義在模式之上，獨立于內模式和存儲設備。模式描述的是數據的全局邏輯結構，外模式描述的是數據的局部邏輯結構，通常它是模式的子集。一方面，對模式中的同一數據，在外模式中的結構、類型、長度、保密級別等都可不同。另一方面，同一外模式也可以為某一用戶的多個應用系統(tǒng)所使用，但一個應用程序只能使用一個外模式。每個用戶只能看見和訪問所對應的外模式中的數據，數據庫中的其余數據對他們來說是不可見的。由此可見，數據庫系統(tǒng)的三級模式是對數據的3個抽象級別，它把數據的具體組織留給了數據庫管理系統(tǒng)去管理，使用戶能邏輯地、抽象地處理數據，而不必關心數據在計算機中的具體表示方式與存儲方式。
為了能夠在內部實現這3個抽象層次的聯(lián)系和轉換，數據庫系統(tǒng)在這3級模式之間提供了外模式/模式映像和模式/內模式映像兩級映像。
(1)外模式/模式映像
外模式/模式映像定義了各外模式和模式之間的對應關系。這些映像定義通常包含在各自外模式的描述中。當模式改變時，由數據庫管理員對各個外模式/模式映像作相應的改變，而外模式仍然保持不變，從而應用程序不必修改，保證了數據的邏輯獨立性（指當總體邏輯結構改變時，通過對映像的相應改變而保持局部邏輯結構不變，從而應用程序也可以不必改變)。
　　(2)模式/內模式映像
模式/內模式現象定義了數據全局邏輯結構與存儲結構之間的對應關系。模式/內模式映像是，該映像定義通常包含在模式描述中。
當數據庫的存儲結構發(fā)生改變時，由數據庫管理員對模式/內模式映像作相應的改變，而使模式保持不變，從而保證了數據的物理獨立性（指當數據的存儲結構改變時，數據的邏輯結構可以不變，從而應用程序也不必改變）。

返回目錄：通信工程師考試科目綜合能力計算機應用

編輯推薦通信工程師考前試題練習：

通信工程師電源設備使用維護手冊多選題匯總

通信工程師考試綜合能力電信職業(yè)道德

通信工程師考試綜合能力法律法規(guī)匯總

通信工程師綜合能力現代電信業(yè)務教程匯總