資料庫中的三級模式結構

    模式（Schema）是資料庫中全體資料的邏輯結構和特徵的描述，又稱概念模式或概念視圖。視圖可理解為一組記錄的值，使用者或程式員看到和使用的資料庫的內容。

    模式處於三級結構的中介層，它是整個資料庫實際儲存的抽象表示，也是對現實世界的一個抽象，是現實世界某應用環境（企業或單位）的所有資訊內容集合的表示，也是所有個別使用者視圖綜合起來的結果，所以又稱使用者共同視圖。

    所謂模式是指用資料描述語言 (Data Description Language)精確定義的資料模型。資料模式的三個層次：外部層、概念層和內部層，構成資料庫系統的三級模式結構，不管資料庫管理系統的功能如何變化、作業系統的平台如何不同、資料模型如何不同等，資料庫系統的三級模式結構的特徵基本上保持不變。

　　外模式又稱使用者模式, 在傳統的資料庫系統中定義為子模式，子模式是概念模式的子集。外模式按使用者視圖定義資料，也可以從概念模式中匯出。

　　概念模式又稱邏輯模式, 是現實世界和資料存放區之間的扭帶。概念模式是為了實現資料庫資料的共用進行資料庫設計之後，得到的全域性資料邏輯關係的抽象和描述，它獨立於資料的實體儲存體結構，是所有使用者的共同的邏輯資料檢視。

　　內模式又稱物理模式，用以描述資料在資料庫中的儲存和存取方式。

DBMS 提供內模式描述語言（內模式 DDL）來定義內模式。

在資料庫系統中，外模式可有多個，而概念模式、內模式只能各有一個。

內模式是整個資料庫實際儲存的表示，而概念模式是整個資料庫實際儲存的抽象表示.外模式是概念模式的某一部分的抽象表示。

　　所有的這些模式都必須在使用資料庫之前進行定義。資料庫管理系統提供模式描述語言 DDL，用以嚴格地描述一個資料庫中所有實體的定義，經編譯之後儲存在資料庫中。外模式是與每個具體的應用程式和它使用的進階程式設計語言相關聯的。內模式與資料的實體儲存體(作業系統)和硬體有關。概念模式是獨立於具體應用和實體環境的，是資料庫中全體資料的邏輯表示。

　　資料庫設計的過程就是綜合外模式, 產生概念模式，根據使用的DBMS產生物理模式。再由概念模式匯出使用者視圖, 就是使用者看到的邏輯資料。

    資料庫的三級模式結構是對資料的三個抽象層級。在這三個抽象層級之間，為了實現資料的轉換，資料庫管理系統必須提供兩層映射功能，即外模式和概念模式的映射，概念模式和內部模式的映射。

    外模式和概念模式的映射，定義了外模式和概念模式之間的對應關係，通常在外模式中給出描述。這層映射的作用是實現邏輯資料的獨立性。當資料的整體邏輯結構改變時，如果某個外模式保持不變，相應的外模式和概念模式的映射關係需要改變，因而該外模式對應的應用程式不用改變。

    概念模式和內部模式的映射，存在於概念層，由DBMS建立兩者之間的逐一對應關係。這層映射的作用是實現物理資料的獨立性。當資料庫的實體儲存體模式修改時，如改變存放裝置和存取方法時，概念模式可以保持不變，相應的內模式和概念模式的映射關係需要改變，應用程式也不用改變。

   三級結構的優點：

（1）保證資料的獨立性。將模式和內模式分開，保證了資料的物理獨立性；將外模式和模式分開，保證了資料的邏輯獨立性。

（2）簡化了使用者介面。按照外模式編寫應用程式或敲入命令，而不需瞭解資料庫內部的儲存結構，方便使用者使用系統。

（3）有利於資料共用。在不同的外模式下可有多個使用者共用系統中資料，減少了資料冗餘。

（4）利於資料的安全保密。在外模式下根據要求進行操作，不能對限定的資料操作，保證了其他資料的安全。