什么是数据库的三级模式和二级映像它有什么优点

三级模式-两级映射属于层次型架构设计，保证数据库中数据具有较高的逻辑独立性和物理独立性。

1、内模式：

内模式又称存储模式，对应于物理级，它是数据库中全体数据的内部表示或底层描述，它描述了数据在存储介质上的存储方式及物理结构（顺序存储、按照B树结构存储还是按hash方法存储），对应着实际存储在外存储介质上的数据库。

① 一个数据库只有一个内模式；

② 一个表可能由多个文件组成，如：数据文件、索引文件。

2、概念模式：

模式又称概念模式或逻辑模式，对应于概念级。它是由数据库设计者综合所有用户的数据，按照统一的观点构造的全局逻辑结构，是对数据库中全部数据的逻辑结构和特征的总体描述，是所有用户的公共数据视图(全局视图)。

它是由数据库管理系统提供的数据模式描述语言(Data Description Language，DDL)来描述、定义的，体现、反映了数据库系统的整体观。

① 一个数据库只有一个模式；

② 是数据库数据在逻辑级上的视图；

③ 数据库模式以某一种数据模型为基础；

④ 定义模式时不仅要定义数据的逻辑结构（如数据记录由哪些数据项构成，数据项的名字、类型、取值范围等），而且要定义与数据有关的安全性、完整性要求，定义这些数据之间的联系。

3、外模式：

外模式又称子模式，对应于用户级。它是某个或某几个用户所看到的数据库的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式是从模式导出的一个子集，包含模式中允许特定用户使用的那部分数据。

用户可以通过外模式描述语言来描述、定义对应于用户的数据记录(外模式)，也可以利用数据 *** 纵语言(Data Manipulation Language，DML)对这些数据记录进行处理。外模式反映了数据库的用户观（视图、查出数据的表）。

① 一个数据库可以有多个外模式；

② 外模式就是用户视图；

③ 外模式是保证数据安全性的一个有力措施。

4、外模式一模式映射：

定义和建立某个外模式与概念模式间的对应关系，将外模式与模式联系起来，当模式发生改变时，只要改变其映射，就可以使外模式保持不变，对应的应用程序也可保持不变

5、概念模式一内模式映射：

定义建立数据的逻辑结构(概念模式)与存储结构(内模式)间的对应关系，当数据的存储结构发生变化时，只需改变概念模式一内模式映射，就能保持概念模式不变，因此应用程序也可以保持不变。

优点：

通过外模式-模式映射和模式-内模式映射这两个映射保证了数据库系统中的数据具有较高的逻辑独立性和物理独立性。

扩展资料：

基本知识

数据库(DB)是指长期存储在计算机内的、有组织的。可共享的数据集合。

数据库系统（DBS）从广义上讲是由数据库、硬件、软件和人员组成，管理的对象是数据。

数据库管理系统（DBMS）是一种 *** 纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维和数据库。主要功能有数据定义、数据库 *** 作、数据库运行管理、数据组织、存储和管理、数据库的建立与维护及其他功能。

DBMS通常分为三类：关系DBS，对象关系DBS，面向对象的DBS

数据库的结构与模式：

数据库结构的基础是数据模型，是用来描述数据的一组概念和定义。

数据模型的三要素：数据结构、数据 *** 作、数据的约束条件

数据库的域包含的是需要面对的对象，至于文件管理系统，调用时比较麻烦，不如数据库方便，加上文件管理系统管理不不紧紧是你所需要面对的对象，所以不具有可比性，如果非要比一下，数据库比文件管理系统更简单，更方便更快捷。

数据库的域包含的是需要面对的对象，至于文件管理系统，调用时比较麻烦，不如数据库方便，加上文件管理系统管理不不紧紧是你所需要面对的对象，所以不具有可比性，如果非要比一下，数据库比文件管理系统更简单，更方便更快捷。

文件系统把数据组织成相互独立的数据文件，实现了记录内的结构性，但整体无结构; 在文件系统中，数据冗余度大，存储空间利用率低，程序设计不严密会造成数据的不一致。文件系统中的文件是为某一特定应用而设计的，当要修改数据的逻辑结构时，必须修改应用程序，修改文件结构的定义，数据和程序之间高耦合;

数据库系统实现整体数据的结构化，这是数据库的主要特征之一，也是数据库系统与文件系统的本质区别， 数据库系统中，数据是面向整个系统，数据可以被多个用户、多个应用共享使用，减少了数据冗余。

数据库系统中，通过DBMS的两级映象实现了数据的物理独立性和逻辑独立性，把数据的定义从程序中分离出去，减少了应用程序的维护的工作量。文件系统和数据库系统均可以长期保存数据，由数据管理软件管理数据，数据库系统是在文件系统基础上发展而来。

数据库系统主要管理数据库的存储、事务以及对数据库的 *** 作。文件系统是 *** 作系统管理文件和存储空间的子系统，主要是分配文件所占的簇、盘块或者建立FAT、管理空间空间等。一般来说数据库系统会调用文件系统来管理自己的数据文件，但也有些数据库系统能够自己管理数据文件，甚至在裸设备上。文件系统是 *** 作系统必须的，而数据库系统只是数据库管理和应用所必需的。

两者之间各有优缺点，现在的有些应用把两者结合起来，发挥各自的优势。比如OA系统中，用数据库存储数据量较小的公文基本信息，而用文件系统来存储数据量比较大的附件。

美国国家标准协会所属标准计划和要求委员会在1975年公布的研究报告中，把数据库系统内部的体系结构从逻辑上分为外模式、模式和内模式三级抽象结构和二级映像功能。外模式、模式和内模式分别对应一般用户模式、概念模式和物理模式。

三级模式具有以下优点：

保证数据的独立性。将模式与内模式分开，保证了数据的物理独立性。讲外模式和模式分开，保证了数据的逻辑独立性。

简化了用户接口。按照外模式编写应用程序或输入命令，而不需要了解数据库内部的存储结构，方便用户使用系统。

有利于数据共享。在不同的外模式下可由多个用户共享系统中的数据，减少了数据冗余。

有利于数据的安全保密。在外模式下根据要求进行 *** 作，只能对限定的数据 *** 作，保证了其他数据的安全。

在计算机系统，根据数据库的规模来划分，可以分为用于大型企业的企业数据库系统，和适用于个人小型数据储存处理的桌面数据库系统。它的特点是，安装简单，使用方便，适用于个人数据管理和储存，这是优点，缺点是对于稍具规模的数据处理，显得太过笨拙和低效，随着待处理数据的增加，处理数据的效率会极速下降，直到数据库系统停止响应。一句话，桌面数据库系统，是适用个人用户的数据库系统。

数据库三级模式结构：

1  模式：也称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。一个数据库只有一个模式，数据库管理系统提供模式数据定义语言（模式DDL）来严格地定义模式。

2  外模式：也称子模式或用户模式，一个数据库可以有多个外模式，但是一个应用程序只能使用一个外模式。它是数据库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，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式是保证数据库安全性的一个有力措施，因为每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据，数据库中的其余数据是不可见的。数据库管理系统提供外模式数据定义语言（外模式DDL）来严格地定义模式。

3  内模式：也称存储模式，一个数据库只有一个内模式。它是数据物理结构和存放方式的描述，是数据在数据库内部的组织方式。

优点：数据库系统的三级模式是数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给数据库系统管理，使用户能逻辑地、抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的具体表现方式与存储方式。

为了能够在系统内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库管理系统在这三级模式之间提供了两层映像：外模式/模式映像和模式/内模式映像，这两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。一个模式可以有任意多个外模式，对于每一个外模式，数据库系统都有一个外模式/模式映像，它定义了该外模式与模式之间的对应关系。数据库中只有一个模式，也只有一个内模式，所以模式/内模式映像是唯一的，他定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。

而数据与程序之间的独立性使得数据的定义和描述可以从应用程序中分离出去。另外，由于数据的存取由数据库管理系统管理，从而简化了应用程序的编制，大大减少了应用程序的维护和修改。

数据逻辑独立性：当模式改变时（增加新的关系、新属性、改变属性的数据类型等），由数据库管理员对各个外模式/模式映像作出相应改变，可以使外模式保持不变，应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。

数据物理独立性：当数据的存储结构改变时，由数据库管理员对模式/内模式映像作出相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变。保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。

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