《電腦基礎複習》===資料庫技術基礎

資料庫系統三級結構：

資料庫系統一般劃分為三個抽象級：使用者級、概念級、物理級。

1）使用者級資料庫：對應於外模式。它是使用者看到和使用的資料庫，又稱使用者視圖；使用者級資料庫主要由外部記錄組成，不同使用者視圖可以互相重疊，使用者的所有操作都是針對使用者視圖進行的；

2）概念級資料庫：對應於概念模式。它是資料庫管理員看到和使用的資料庫，又稱DBA視圖；和使用者視圖不同，一個資料庫應用系統只存在一個DBA視圖。概念級模式把使用者視圖有機結合成一個整體，綜合平衡考慮所有使用者的要求，實現資料的一致性，最大限度降低資料冗餘，準確反映資料間的聯絡；

3）物理級資料庫：對應於內模式。它是最接近於實體儲存體的級，又稱內部視圖；物理級資料庫並不是真正的實體儲存體，而是最接近於實體儲存體的級。

 

資料庫系統三級模式：

1）外模式（子模式、使用者模式）：用於描述使用者看到或使用的那部分資料的邏輯結構，使用者根據外模式使用資料動作陳述式或應用程式去操作資料庫中的資料。一個資料庫可以有多個外模式，一個應用程式只能使用一個外模式。

2）概念模式（模式、邏輯模式）：用於描述整個資料庫的邏輯結構，描述現實世界中實體及其性質與聯絡，定義記錄、資料項目、資料的完整性條件約束條件及記錄之間的聯絡。概念模式是資料庫中全體資料的邏輯結構和特徵的描述，是所有使用者的公用資料檢視，一個資料庫只有一個概念模式。

3）內模式：是整個資料庫的最底層表示，但不同於物理層，它假設外存是一個無限的線性地址空間。內模式定義的是儲存記錄的類型、儲存域的表示、儲存記錄的物理順序，指引元、索引和儲存路徑等資料的儲存群組織。內模式是實體儲存體結構和儲存方式的描述，是資料在資料庫內部的表示方式，一個資料庫只有一個內模式。

 

三級模式的關係：

模式是資料庫的中心與關鍵；

內模式依賴於模式，獨立於外模式和存放裝置；

外模式面向具體應用，獨立於內模式和存放裝置；

應用程式依賴於外模式，獨立於模式和內模式。

 

資料庫系統兩級獨立性：

1）物理獨立性：使用者的應用程式與儲存在磁碟上的資料庫中的資料是相互獨立的。當資料的實體儲存體改變時，應用程式不需要改變；物理獨立性存在於概念模式和內模式之間的映射轉換，說明物理組織發生變化時應用程式的獨立程度；

2）邏輯獨立性：使用者的應用程式與資料庫中的邏輯結構是相互獨立的。當資料的邏輯結構改變時，應用程式不需要改變；邏輯獨立性存在於外模式和概念模式之間的映射轉換，說明概念模式發生變化時應用程式的獨立程度。

注意：邏輯獨立性比物理獨立性更難實現。

 

資料模型：

主要有兩類：概念資料模型（實體聯絡模型）和基本資料模型（結構資料模型）。

1）概念資料模型是按照使用者的觀點來對資料和資訊建模，主要用於資料庫設計。概念性模型主要用實體聯絡方法（Entity-Relationship Approach）表示，所以也稱為ER模型；

2）基本資料模型是按照電腦系統的觀點對資料和資訊建模的，主要用於DBMS的實現。基本資料模型是資料庫系統的核心和基礎，通常由資料結構、資料操作和完整性條件約束3部分組成。常用的基本資料模型有層次模型、網狀模型、關聯式模式和物件導向模型。