1.2.2 二級映像

概念模式是邏輯模式，而內模式是物理模式；概念模式是全局數據，而外模式是局部數據。如何由概念模式得到用戶需要的外模式？如何把數據存儲到物理內存中？這些轉換在農貿市場中是由人來完成的，第一個轉換需要消費者親自到農貿市場去挑選、購買貨品，或者以外賣的形式由外賣員代為完成。第二個轉換是由商戶進貨、上貨來實現的。數據庫系統則是通過數據庫管理系統提供的二級映像來實現的。

數據庫管理系統的二級映像是指概念模式/外模式映像和概念模式/內模式映像，如圖1-8所示。雖然不同的數據庫管理系統提供的語言和操作方法不同，但基本原理是一樣的。

1. 概念模式/外模式映像

概念模式/外模式映像定義了概念模式與外模式之間的對應關系，作用是基于概念模式得到外模式。由于一個概念模式與多個外模式對應，所以每個外模式都需要一個概念模式/外模式映像。

圖1-8 數據庫的二級映像

概念模式作為數據的全局邏輯，具有一定的穩定性，但是并非一成不變。例如，隨著季節的變化，農貿市場貨品的種類或者價格會進行調整。又如，之前的設計缺陷使概念模式需要增加新的屬性、修改屬性的類型、增加約束條件等。有了概念模式/外模式映像，概念模式改變時可以使外模式保持不變，進而使應用程序不必修改，實現了數據的邏輯獨立性，這對于程序員來說是個福音。所謂數據的邏輯獨立性，是指應用程序和數據的邏輯結構是相互獨立的，當數據的邏輯結構發生改變時，不需要改變應用程序。

2. 概念模式/內模式映像

假設農貿市場重裝后開業了，新市場更加干凈、明亮，但是貨品布局調整很大，你花了比往常更多的時間才買齊需要的貨品。數據庫系統中是否也存在這類問題呢？幸運的是數據庫管理系統提供的概念模式/內模式映像定義了數據庫概念模式與內模式之間的對應關系。由于一個數據庫系統只有一個概念模式，也只有一個內模式，因此，概念模式/內模式映像是唯一的。

當內模式改變時，如存儲設備或存儲方式發生改變時，只要對概念模式/內模式映像做相應的改變，自動調整概念模式與內模式之間的對應關系，保證概念模式和外模式不變，就能實現數據的物理獨立性。所謂數據的物理獨立性，是指應用程序和數據的物理結構是相互獨立的，當數據的物理結構發生改變時，數據的邏輯結構和應用程序不受影響。

為了方便讀者理解三級模式和二級映像的抽象概念，此處以農貿市場為例輔助講解。但是要注意的是，數據在數據庫中是長期保存的，不會因為用戶的訪問而影響其他有權限用戶的再次訪問，這和農貿市場中的貨品賣一件少一件是不同的。讀者可以舉一反三，以此加深對數據庫系統結構的理解。