一、数据库系统的内部体系结构
从DBMS角度来看,数据接口系统通常采用:
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三级模式:模式、内模式、外模式
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两级映像:外模式/模式映像、内模式/模式映像
概念的介绍
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模式(Schema):又称概念模式,处于中间层,是对数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库的整体逻辑,即概念视图、概念级数据库。 ——整个数据库实际存储的抽象表示
对下层:不涉及数据的物理存储细节和硬件环境;
对上层:与具体的应用程序、所使用的应用开发工具以及程序设计语言无关。
一个数据库只有一个模式。
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外模式(External Schema):又称子模式或用户模式,处于最外层,是对数据库用户能看到并允许使用的那部分局部数据的逻辑结构和特征的描述,是与某一应用有关的数据的逻辑表示,即用户视图、用户数据库。 ——概念模式某一部分的抽象表示
外模式是模式的子集,可有多个,同一个外模式可以为多个应用程序使用。
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内模式(Internal Schema):又称存储模式或物理模式,处于最内层,也是靠近物理存储的一层,是数据在数据库内部的表示方式,又叫物理级数据库、物理视图。——实际存储的表示
一个数据库只有一个内模式。
小结
- 一个数据库系统,实际存在的只是物理级数据库,即内模式,是数据访问的基础。
- 概念数据库只不过是物理级数据库的一种抽象描述用户级数据库的接口。
- 用户根据外模式进行的操作,通过外模式到模式的映射与概念级数据库联系起来,又通过模式到内模式的映射与物理级数据库联系起来。
数据库系统的二级映像与数据独立性
DBMS在三级模式之间提供二级映像功能,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。
- 外模式/模式映像:保证了数据与程序之间的逻辑独立性。
- 内模式/模式映像:保证了数据的物理独立性。
三级模式与二级映像的优点
- 保证数据的独立性
- 简化了用户接口
- 有利于数据共享
- 有利于数据的安全保密
二、数据库系统的外部体系结构
从最终用户角度来看,数据库系统的外部体系结构分为 单用户结构、主从式结构、分布式结构、客户/服务器结构、浏览器/服务器结构。
1. 单用户结构的数据库系统
- 又称桌面型数据库系统,将应用程序、DBMS和数据库都装在一台计算机上,由一个用户独占使用。
- 适合未联网用户、个人用户等。
- DBMS提供较弱的数据库管理和较强的应用程序和界面开发工具,既是数据库管理工具,又是数据库应用程序和界面的前端工具。如Microsoft Acess,Visual Foxpro等。
2. 主从式结构的数据库系统
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是大型主机带多终端的多用户结构的系统,又称主机/终端模式。
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优点:结构简单,易于管理、控制和维护。
缺点:当终端数目过多时,主机的任务会过分繁重,称为系统瓶颈;
系统的可靠性依赖主机,当主机出现故障时,整个系统都不能使用。
3. 分布式结构的数据库系统
- 分布式网络技术与数据库技术相结合的产物。数据库分布存储在计算机网络的不同结点上。
- 特点:
- 数据在物理上是分布的;
- 所有数据在逻辑上是一个整体;
- 结点上分布存储的数据相对独立
- 优点:多台服务器并发的处理数据,提高效率。
- 缺点:数据的分布式存储给数据处理任务协调与维护带来困难。
4. 客户/服务器结构的数据库系统(Client/Server,C/S结构)
- 把DBMS的功能和应用程序分开,分为:
- 数据库服务器,简称服务器,Server
- 客户机(Client)
- 胖客户机结构,两层结构——客户机、服务器
- 优点:网络运行效率大大提高。
- 缺点:维护升级很不方便。
5. 浏览器/服务器结构的数据库系统(Browser/Server,B/S结构)
- 针对客户机/服务器结构的不足而提出的;
- 客户机仅安装通用的浏览器软件,实现输入/输出;
- 应用程序安装在应用服务器上,充当了中介。
- 瘦客户机结构,三层结构——客户机、应用服务器、数据库服务器
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