內模式、模式、外模式、物理層、邏輯層、應用層

爲了有效地組織、管理數據，提高數據庫的邏輯獨立性和物理獨立性，人們爲數據庫設計了一個嚴謹的體系結構，數據庫領域公認的標準結構是三級模式結構，它包括外模式、模式和內模式。

　　美國家標準協會(American N ational Standard Instit ut e，ANSI)的數據庫管理系統研究小組於1 9 78年提出了標準化的建議，將數據庫結構分爲3級：面向用戶或應用程序員的用戶級、面向建立和維護數據庫人員的概念級、面向系統程序員的物理級。

　　用戶級對應外模式，概念級對應模式，物理級對應內模式，使不同級別的用戶對數據庫形成不同的視圖。所謂視圖，就是指觀察、認識和理解數據的範圍、角度和方法，是數據庫在用戶“眼中"的反映，很顯然，不同層次(級別)用戶所“看到’’的數據庫是不相同的。

　　1模式．

　　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所有用戶的數據，按照統一的觀點構造的全局邏輯結構，是對數據庫中全部數據的邏輯結構和特徵的總體描述，是所有用戶的公共數據視圖(全局視圖)。它是由數據庫管理系統提供的數據模式描述語言(Data Description Language，DDL)來描述、定義的，體現、反映了數據庫系統的整體觀。

　　2．外模式

　　外模式又稱子模式，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。外模式是從模式導出的一個子集，包含模式中允許特定用戶使用的那部分數據。用戶可以通過外模式描述語言來描述、定義對應於用戶的數據記錄(外模式)，也可以利用數據操縱語言(Data Manipulation Lang uage，DML)對這些數據記錄進行。外模式反映了數據庫的用戶觀。

　　3．內模式

　　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翱物理結構，對應着實際存儲在外存儲介質上的數據庫。內模式由內模式描述語言來描述、定義，它是數據庫的存儲觀。

　　在一個數據庫系統中，只有唯一的數據庫， 因而作爲定義 、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，但建立在數據庫系統之上的應用則是非常廣泛、多樣的，所以對應的外模式不是惟一的，也不可能是惟一的。

　　4．三級模式間的映射 數據庫的三級模式是數據庫在三個級別 (層次)上的抽象，使用戶能夠邏輯地、抽象地處理數據而不必關心數據在計算機中的物理表示和存儲。實際上 ，對於一個數據庫系統而言一有物理級數據庫是客觀存在的，它是進行數據庫操作的基礎，概念級數據庫中不過是物理數據庫的一種邏輯的、抽象的描述(即模式)，用戶級數據庫則是用戶與數據庫的接口，它是概念級數據庫的一個子集(外模式)。

　　用戶應用程序根據外模式進行數據操作，通過外模式一模式映射，定義和建立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，就可以使外模式保持不變，對應的應用程序也可保持不變；另一方面，通過模式一內模式映射，定義建立數據的邏輯結構(模式)與存儲結構(內模式)間的對應關係，當數據的存儲結構發生變化時，只需改變模式一內模式映射，就能保持模式不變，因此應用程序也可以保持不變。