人們為資料庫設計了一個嚴謹的體系結構，資料庫領域公認的標準結構是三級模式結構，它包括外模式、概念模式、內模式，有效地組織、管理數據，提高了資料庫的邏輯獨立性和物理獨立性。用戶級對應外模式，概念級對應概念模式，物理級對應內模式，使不同級別的用戶對資料庫形成不同的視圖。所謂視圖，就是指觀察、認識和理解數據的範圍、角度和方法，是資料庫在用戶“眼中"的反映，很顯然，不同層次（級別）用戶所“看到”的資料庫是不相同的。
基本介紹
- 中文名：資料庫三級模式
- 類型：體系結構
- 標準結構：三級模式結構
- 包括：外模式、概念模式、內模式
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簡介
美國國家標準協會(American National Standard Institute, ANSI)的資料庫管理系統研究小組於1978年提出了標準化的建議，將資料庫結構分為3級：面向用戶或應用程式員的用戶級、面向建立和維護資料庫人員的概念級、面向系統程式設計師的物理級。
分類
外模式
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資料庫的數據視圖，是與某一套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 Language，DML)對這些數據記錄進行操作。外模式反映了資料庫系統的用戶觀。
概念模式
概念模式又稱模式或邏輯模式，對應於概念級。它是由資料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，是對資料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)。它是由資料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。概念模式反映了資料庫系統的整體觀。
內模式
內模式又稱存儲模式，對應於物理級。它是資料庫中全體數據的內部表示或底層描述，是資料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，對應著實際存儲在外存儲介質上的資料庫。內模式由內模式描述語言來描述、定義的。內模式反映了資料庫系統的存儲觀。
在一個資料庫系統中，只有唯一的資料庫， 因而作為定義 、描述資料庫存儲結構的內模式和定義、描述資料庫邏輯結構的模式，也是唯一的，但建立在資料庫系統之上的套用則是非常廣泛、多樣的，所以對應的外模式不是唯一的，也不可能是唯一的。
工作原理
資料庫的三級模式是資料庫在三個級別 (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 ，對於一個資料庫系統而言一有物理級資料庫是客觀存在的，它是進行資料庫操作的基礎，概念級資料庫中不過是物理資料庫的一種邏輯的、抽象的描述(即模式)，用戶級資料庫則是用戶與資料庫的接口，它是概念級資料庫的一個子集(外模式)。
用戶應用程式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，對應的應用程式也可保持不變；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，因此應用程式也可以保持不變。
