什么是外部模式?概念模式?内部模式?它们之间有何联系?这种分级结构的优点是什么?

外部模式

用户所使用的数据库,是一个或几个特定用户所使用的数据集合(外部模型),是用户与数据库系统的接口,是概念模型的逻辑子集。外模式面向具体的应用程序,定义在逻辑模式之上,但独立于存储模式和存储设备。设计外模式时应充分考虑到应用的扩充性。当应用需求发生较大变化,相应外模式不能满足其视图要求时,该外模式就必须做相应改动
简而言之外部模式是数据库用户能狗看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述

概念模式

数据库的逻辑表示,包括每个数据的逻辑定义以及数据间的逻辑联系。它是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述,是所有用户的公共数据视图,综合了所有用户的需求。它处于数据库系统模式结构的中间层,与数据的物理存储细节和硬件环境无关,也与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关
概括为概念模式是由数据库设计者综合所有用户数据,按照统一的观点构造的对数据库全局逻辑结构的描述

内部模式

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,是数据库最低一级的逻辑描述,它描述了数据在存储介质上的存储方式和物理结构,对应着实际存储在外存储介质上的数据库。内模式由内模式描述语言来描述、定义所有内部记录类型、索引和文件的组织方式,以及数据控制方面的细节,它是数据库的存储观。
内模式亦称存储模式,是对数据库在物理存储器上具体实现的描述,表述。它规定数据在存储介质上的物理组织方式、记录寻址技术,定义物理存储数据块的大小、溢出处理方法等。与概念模式相对应,内模式由数据存储描述语言进行描述。数据库系统的三级模式结构将数据库的全局逻辑结构和物理存储结构区分开来,给数据库的组织和使用带来了方便,不同的用户可以有各自的数据视图,所有用户的的数据视图集中在一起统一组织,得到全局数据视图。用存储描述语言来定义利和描述全局数据视图数据,并将数据存储在物理介质上。这中间进行了两次映像: 一次是外模式与概念模式之间的映像,定义了它们之间的对应关系,保证了数据的逻辑独立性;另一次是概念模式与内模式之间的映像,定义了数据的逻辑结构和物理存储之间的对应关系,使全局逻辑数据独立于物理存储,保证了数据的物理独立性。
内部模式是对数据库中数据物理结构和存储方式的描述,是数据在数据库内部的表达方式

联系和优点

对于外部模式和概念模式(模式和内模式),他们是通过外模式/模式(模式/内模式)映像相互联系,当数据库的外部模式或者模式需要改变时,只要对对应的映像做出相应的改变就可以保证数据和程序的逻辑独立性
优点是:
1.提升了数据的独立化程度,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。
2,数据库系统把用户数据核物理数据完全分开,使用户摆脱了烦琐的物理存储细节,减少了应用程序维护的开销
3.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。
4.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。
5.有利于数据的安全保密。在外模式下根据要求进行操作,只能对限定的数据操作,保证了其他数据的安全。

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