【數據庫】三級模式、二級映射

三級模式和二級映射

在數據模型中有「型」(Type, T)和「值」的概念。

• 型：是指對某一類數據的結構和屬性的說明

  類比：類

• 值：是型的一個具體賦值。

  類比：對象

模式和實例：

• 模式：是數據庫中全體數據的邏輯結構和特徵的描述，它僅僅涉及到型的描述，不涉及到具體的值。

• 實例：模式的一個具體值稱爲一個實例。同一個模式能夠有不少實例。

  對比：
  模式是相對穩定的，而實例是相對變更的，由於數據庫中的數據是在不斷更新。
  模式反映的是數據的結構及其聯繫，而實例反映的是數據庫某一時刻的狀態。

三級模式結構

數據庫領域公認的標準結構是三級模式結構，它包括模式、外模式和內模式，有效地組織、管理數據，提升了數據庫的邏輯獨立性和物理獨立性。

• 模式：又稱概念模式或邏輯模式，對應於概念級。
  它是由數據庫設計者綜合全部用戶的數據，按照統一的觀點構造的全局邏輯結構，是對數據庫中所有數據的邏輯結構和特徵的整體描述，是全部用戶的公共數據視圖（全局視圖）。
  它是由數據庫管理系統(DBMS)提供的數據模式描述語言(Data Description Language, DDL)來描述和定義的，
  體現和反映了數據庫系統(DBS)的總體觀。

  補充：
  數據模式定義語言(Data Definition Language, DDL)：是用於描述數據庫中要存儲的現實世界實體的語言。
  DDL主要是用在定義或改變表的結構，數據類型，表之間的連接和約束等初始化工做上。

  例如：其實就是咱們在建立表的時候用到的一些sql，好比說，CREATE、ALTER、DROP等。

• 外模式：又稱子模式或用戶模式，對應於用戶級。
  它是某個或某幾個用戶所看到的數據庫的數據視圖，是與某一應用有關的數據的邏輯表示。
  它是從模式導出的一個子集，包含模式中容許特定用戶使用的那部分數據。
  用戶能夠經過外模式描述語言來描述和定義對應於用戶的數據記錄（外模式），也能夠利用數據操縱語言(Data Manipulatioin Language, DML)對這些數據記錄進行描述和定義。
  外模式反映了數據庫的用戶觀。

  補充：
  數據操縱語言(Data Manipulation Language, DML)，用戶經過它能夠實現對數據庫的基本操做。
  DML主要用來對數據庫的數據進行一些操做。

  例如：其實就是咱們最常常用到的 SELECT、UPDATE、INSERT、DELETE。

• 內模式：又稱存儲模式，對應於物理級。
  它是數據庫中全體數據的內部表示或底層描述，是數據庫最低一級的邏輯描述，它描述了數據在存儲介質上的存儲方式和物理結構，對應着實際存儲在外存儲介質上的數據庫。
  它是由內模式描述語言來描述和定義，
  它是數據庫的存儲觀。

注意：
在一個數據庫系統中，只有惟一的數據庫，
於是做爲定義、描述數據庫存儲結構的內模式 和 定義、描述數據庫邏輯結構的模式，也是惟一的，
可是創建在數據庫系統之上的應用則是很是普遍多樣的，因此對應的外模式不是惟一的，也不多是惟一的。

二級映像功能

二級映像：保證了邏輯數據獨立性和物理數據獨立性。

這裏的映射：是指兩個模式之間相互轉換。

• 外模式——模式映射：（邏輯數據獨立性）
  用戶應用程序根據外模式進行數據操做，經過外模式——模式映射，定義和創建某個外模式與模式間的對應關係，將外模式與模式聯繫起來，
  當模式發生改變時，只要改變其映射，就可使外模式保持不變，對應的應用程序也可保持不變。

• 模式——內模式映射：（物理數據獨立性）
  經過模式——內模式映射，定義創建數據的邏輯結構（模式）與存儲結構（內模式）間的對應關係， 當數據存儲結構發生變化時，只需改變模式——內模式映射，就能保持模式不變，所以應用程序也能夠保持不變。