數據庫系統的三級模式指的是什么

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不同的DBMS在體系結構上通常都具有相同的特征，即采用三級模式結構并提供二級映像功能。數據庫系統三級模式結構是數據庫系統內部的體系結構，數據庫系統的三級模式是指外模式、模式和內模式三部分。

（1）外模式（External Schema）

外模式也稱子模式（Subschema）或用戶模式，它是數據庫用戶（包括應用程序員和最終用戶）最終能夠看見的和使用的局部數據的邏輯結構和特征的描述，是數據庫用戶的數據視圖，是與某一應用有關的數據的邏輯表示。

外模式面向具體的應用程序，它定義在模式之上，但獨立于存儲模式和存儲設備。設計外模式時應充分考慮到應用的擴充性。外模式通常是模式的子集。一個數據庫可以有多個外模式。外模式是保證數據庫安全性的一個有力措施。

（2）模式（Schema）

模式也稱邏輯模式，是數據庫中全體數據的邏輯結構和特征的描述，是所有用戶的公共數據視圖。它是數據庫系統模式結構的中間層，既不涉及數據的物理存儲細節和硬件環境，也與具體的應用程序、所使用的應用開發工具以及高級程序設計語言無關。模式是數據庫的中心與關鍵，它獨立于數據庫的其他層次。設計數據庫模式結構時應首先確定數據庫的模式。

模式實際上是數據庫數據在邏輯級上的視圖。一個數據庫只有一個模式。數據庫模式以某一種數據模型為基礎，統一綜合地考慮了所有用戶的需求，并將這些需求有機地結合成一個邏輯整體。模式定義包括數據的邏輯結構定義、數據之間的聯系定義以及安全性、完整性要求的定義。

（3）內模式（Internal Schema）

內模式也稱存儲模式（Storage Schema），一個數據庫只有一個內模式，它是數據物理結構和存儲方式的描述，是數據在數據庫內部的表示方式。內模式依賴于它的全局邏輯結構，但獨立于數據庫的用戶視圖即外模式，也獨立于具體的存儲設備。

例如，記錄的存儲方式是順序存儲、按照B樹結構存儲還是按HASH方法存儲；索引按照什么方式組織；數據是否壓縮存儲，是否加密；數據的存儲記錄結構有何規定等。

數據庫系統的三級模式是對數據的三個抽象級別，它把數據的具體組織留給DBMS管理，使用戶能邏輯抽象地處理數據，而不必關心數據在計算機中的表示和存儲。

為了能夠在內部實現這三個抽象層次的聯系和轉換，數據庫系統在這三級模式之間提供了二級映像：外模式/模式映像和模式/內模式映像。正是這兩層映像保證了數據庫系統中的數據能夠具有較高的邏輯獨立性和物理獨立性。

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