1.5 數據庫系統的內部體系結構

數據庫系統的內部體系結構是三級模式和二級映射結構，如圖1-9所示。三級模式分別是外模式、概念模式和內模式，二級映射分別是外模式到概念模式的映射和概念模式到內模式的映射。

視頻1-3

圖1-9　數據庫系統的內部體系結構

1. 數據庫系統的三級模式

（1）外模式。外模式也稱為子模式或用戶模式，它是數據庫用戶（包括應用程序開發人員和最終用戶）能夠看見和使用的局部數據邏輯結構的描述，是與某一應用程序相關的數據的邏輯表示。針對不同的用戶需求，一個概念模式可以有若干個外模式。

（2）概念模式。概念模式也稱為邏輯模式，它是數據庫中全局數據邏輯結構的描述，是所有用戶（或應用程序）的公共數據視圖。它不涉及具體的硬件環境與平臺，也與具體的軟件環境無關。

（3）內模式。內模式又稱為存儲模式或物理模式，它是對數據庫物理結構和存儲方法的描述，是數據在存儲介質上的保存方式。內模式對一般用戶是透明的，通常不需要關心內模式的具體實現細節，但它的設計會直接影響到數據庫的性能。

數據庫系統的三級模式反映了3個不同的環境及要求，其中內模式處于最底層，它反映了數據在計算機物理結構中的實際存儲形式；概念模式處于中間層，它反映了設計者的數據全局邏輯要求；而外模式處于最外層，它反映了用戶對數據的要求。一個數據庫只有一個內模式，但可以有多個外模式。

2. 數據庫系統的二級映射

（1）外模式到概念模式的映射。外模式到概念模式的映射定義了外模式與概念模式之間的對應關系。外模式是用戶的局部模式，而概念模式是全局模式。當概念模式發生改變時，由數據庫管理員負責改變相應的映射關系，從而使外模式保持不變，也就沒有必要修改應用程序，保證了數據的邏輯獨立性。

（2）概念模式到內模式的映射。概念模式到內模式的映射定義了數據的全局邏輯結構與物理存儲結構間的對應關系。當數據庫的存儲結構發生改變時，由數據庫管理員負責改變相應的映射關系，可以使概念模式保持不變，從而保證了數據的物理獨立性。