【數據庫系統】數據庫系統三級模式和兩層映像

  數據庫系統學習第四篇：數據庫系統三級模式和兩層映像。

前言

  數據庫三層結構隱藏了數據的存儲和維護的細節，降低了數據庫系統的複雜性，方便用戶訪問數據庫。那三層結構具體是怎樣設計的呢？這有賴於數據庫系統三級模式。

三級模式

模式和實例

  在說三級模式之前，先了解一下數據庫模式和數據庫實例是什麼。數據庫模式簡單來說就是數據庫的設計，而數據庫實例指的是特定時刻數據的集合。數據庫模式不常變化。
舉例如下所示：

class A{
//nothing here
}

class B{
  public static void  main（String [] args）{
  // demo 即引用變量  代表  數據庫模式
  // 每一次new出來的實際變量則  代表 數據庫實例
  // 數據庫模式不常變化指的是類A不常改變

  A demo =  new  A();
    demo =  new  A();
    demo =  new  A();
  }
}

三級模式

  數據庫系統設計從三層結構層面引出了三級模式，如下對應：

• 物理（內部）層 ------------------ 物理（內）  模式
• 邏輯（概念）層 ------------------ 邏輯（概念）模式
• 視圖（外部）層 ------------------ 子  （外）  模式

  簡單來說 物理模式就是從物理層設計整個數據庫，依次類推。但是需要注意的是，子模式不止一個，因爲不同的用戶對應的視圖不同，那就可以知道子模式應該也就不同，所以不止一個。
  通常情況下，數據庫系統的設計都是由簡到繁，一般是先獲得用戶需求之後在進行設計，那麼可以理解爲是先從子模式設計開始，然後到邏輯模式，再到物理模式。

兩層映像

  兩級映像的提出主要是保證數據的獨立性，數據的獨立性與否是判斷一個數據庫系統是否合格的重要指標。

數據獨立性

  數據獨立性分爲兩種：1.邏輯數據獨立性。2.物理數據獨立性

邏輯數據獨立性

  Logical data independence refers to the immunity of the external schemas to changes in the conceptual schema.Conceptual schema changes (e.g. addition/removal of entities) should not require changes to external schema or rewrites of application programs

  也就是說概念模式的改變不修改外模式。如提出了一個新的功能需求時，需要新增一些信息，那概念模式必然新增屬性或字段，這時候不應該影響外模式，以及修改程序。

物理數據獨立性

  Physical data independence refers to the immunity of the conceptual schema to changes in the internal schema.Internal schema changes (e.g. using different file organizations, storage structures/devices) should not require change to conceptual or external schemas.

  也就是說內模式的改變不影響概念模式。如數據的存儲位置等的修改不應該改變概念模式，當然，更不能改變外模式。

兩層映像

  爲了滿足邏輯數據獨立性和物理數據獨立性，在概念層 與 外部層之間設置一層映像，使得概念模式改變，不修改外模式。在概念層 與 內部層之間也設立一層印象，使得內模式改變，不修改概念模式。
  注意由於外模式（子模式）不止一個，那麼這兩個模式之間的映射關係也不止一個。具體如下圖：

  額，寫完收工。