第1章-3数据库系统结构

1、1.4.1 数据库系统的三级模式结构1.4.2 数据独立性和数据映像数据库系统的三级模式结构数据库系统的三级模式结构数据映像和数据独立性数据映像和数据独立性v逻辑独立性逻辑独立性v物理独立性物理独立性内模式内模式/ /模式映像模式映像模式模式/ /外模式映像外模式映像v数据库的抽象分层数据库的抽象分层（逻辑、概念、物理）（逻辑、概念、物理）数据库数据库用户通过用户通过DBMSDBMS访问数据库的过程访问数据库的过程1.4.1 1.4.1 三级模式结构三级模式结构应用应用A应用应用B应用应用C应用应用D应用应用E外模式外模式1外模式外模式2外模式外模式3模式模式内模式内模式数据库数据库外模式外模

2、式模式模式内模式内模式1 1概念模式（概念模式（Conceptual SchemaConceptual Schema） 简称模式，也称逻辑模式。是对数据库全简称模式，也称逻辑模式。是对数据库全局逻辑结构的描述，是数据库所有用户的公共局逻辑结构的描述，是数据库所有用户的公共数据视图。数据视图。2 2外部模式（外部模式（External SchemaExternal Schema） 简称子模式，也称用户模式。是用户观念简称子模式，也称用户模式。是用户观念下局部数据结构的逻辑描述，是用户能够看见下局部数据结构的逻辑描述，是用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。和使用的局部数据的逻辑结构

3、和特征的描述。3 3内部模式（内部模式（Internal SchemaInternal Schema） 存储模式。是对数据库中数据物理结构和存存储模式。是对数据库中数据物理结构和存储方式的描述。储方式的描述。外模式（外模式（oracleoracle）外模式（外模式（cobolcobol）概念模式概念模式内模式内模式 S SNO character(6) DEMP character(4) AGE numeric(5) STU PREFIX TYPE=BUYES(6) ，offset0 SNO# TYPE=BUYES(6) ， offset6 DEPT# TYPE=BUYES(4) ， offs

4、et12 AGE TYPE= FULLWORD, offset16 学生学生 学号学号 char (6) 院系院系 char (4) 学生学生 学号学号 PIC X(6) 年龄年龄 PIC X(4)三级模式举例三级模式举例1 数据独立性的概念数据独立性的概念 数据库系统在某一层次模式上的改变不会使它的上一数据库系统在某一层次模式上的改变不会使它的上一层模式也发生改变的过程。数据独立性包括数据的逻辑层模式也发生改变的过程。数据独立性包括数据的逻辑独立性和物理独立性两种。独立性和物理独立性两种。逻辑独立性：模式发生变化，无需改变外模式或应用逻辑独立性：模式发生变化，无需改变外模式或应用 程序。程序

5、。物理独立性：内模式发生变化，无需改变模式及外模物理独立性：内模式发生变化，无需改变模式及外模 式。式。1.4.2 1.4.2 数据库模式间的映像与数据独立性数据库模式间的映像与数据独立性2 数据库的二级映象数据库的二级映象 外模式外模式/ /模式映象模式映象 模式模式/ /内模式映象内模式映象 这两层映象保证了数据库这两层映象保证了数据库系统中的数据具有较高的逻辑系统中的数据具有较高的逻辑独立性和物理独立性。独立性和物理独立性。 接受应用程序的数据请求接受应用程序的数据请求 DBMS DBMS对用户的操作请求对用户的操作请求进行分析进行分析 数据库管理系统要向操作数据库管理系统要向操作系统发

6、出操作请求系统发出操作请求 操作系统接到命令后，对操作系统接到命令后，对数据库中的数据进行处理，数据库中的数据进行处理，将结果送到系统缓冲区，并将结果送到系统缓冲区，并发出读完标志。发出读完标志。 DBMS DBMS接到回答信号后，接到回答信号后，将缓冲区的数据经过模式映将缓冲区的数据经过模式映射，变成用户的逻辑记录送射，变成用户的逻辑记录送到用户工作区，同时给用户到用户工作区，同时给用户回答成功与否的信息。回答成功与否的信息。1.4.31.4.3用户通过用户通过DBMSDBMS访问访问数据库的过程数据库的过程从用户角度来划分：从用户角度来划分： 1 单用户结构单用户结构 2 分布式结构：数据

7、在逻辑上相分布式结构：数据在逻辑上相关、物理上分布，既能执行局部关、物理上分布，既能执行局部应用又能执行全局应用的结构。应用又能执行全局应用的结构。 3 客户客户/服务器（服务器（C/S）结构结构客户客户/ /服务器（服务器（C/SC/S）结构：主要）结构：主要研究应用处理和数据存放。研究应用处理和数据存放。 根据客户端和服务器端所根据客户端和服务器端所完成的功能可以划分出多种方案，完成的功能可以划分出多种方案，但目的是在给定环境下使但目的是在给定环境下使ClientClient和和 ServerServer上负载均衡分配、减上负载均衡分配、减少网上的数据传输量，以获得系少网上的数据传输量，以

8、获得系统的更高运行性能。统的更高运行性能。 客户客户DBMS临时数据库临时数据库客户客户/服务器组织结构服务器组织结构 客户客户DBMS临时数据库临时数据库 客户客户DBMS临时数据库临时数据库网络网络 服务器服务器DBMS 主要研究有效地访问和管理主要研究有效地访问和管理Web上的信息，简称上的信息，简称Web数据库数据库系统。系统。使用者电脑web服务器服务器使用者输入的数据执行的结果DBWeb数据库的存取方式数据库的存取方式基于Web的数据库系统一般采用以下两种体系统结构：客户端客户端浏览器浏览器InternetWeb服务器服务器中间件中间件数据库数据库服务器服务器 1在Web服务器端提

9、供中间件来连接Web服务器和数据库服务器。2将应用程序下载到客户端，并在客户端直接访问数据库。客户浏览器客户浏览器客户端应用客户端应用Java Applet ActiveXInternet数据库数据库服务器服务器第一章内容回顾第一章内容回顾1.1 1.1 数据库系统的产生与发展数据库系统的产生与发展1.2 1.2 数据库的基本概念数据库的基本概念1.3 1.3 数据模型数据模型1.4 1.4 数据库系统结构数据库系统结构1.5 1.5 数据库技术的新发展数据库技术的新发展 传统数据库系统的局限性传统数据库系统的局限性l面向机器的语法数据模型面向机器的语法数据模型l数据类型简单、固定数据类型简单、固定l结构和行为分离结构和行为分离l阻抗失配阻抗失配l被动响应被动响应l知识