数据库三级模式
数据库的三级模式结构
数据库的三级模式结构
数据库的三级模式结构指的是数据库系统的三个层次：
1.外部模式（用户视图）：外部模式是用户对数据进行操作时所看到的数据的逻辑表示，也是用户对数据的最终视图，其目的是对内部模式进行封装，使得用户能够透明地访问和操作数据库。
每个用户或应用程序可以拥有自己的外部模式。
2.概念模式（逻辑模式）：概念模式是数据库的全局逻辑表示，也是数据库的总体设计方案，主要包括数据的结构、关系、约束、安全性等，它描述了数据库的逻辑模型。
概念模式是面向数据库管理员和数据库设计人员的，其主要任务是定义整个数据库的结构和规范。
3.内部模式（物理模式）：内部模式是数据库的物理存储方式，包括表的存储结构、存储位置、索引方式等，以便数据库管理系统利用操作系统或文件系统实现数据的物理存储和管理。
内部模式与磁盘、文件等底层数据存储方式密切相关，一般由数据库管理系统自动生成。
数据库的三级模式、二级映射的优缺点
数据库的三级模式和二级映射的优缺点电商1002邓超摘要：为了有效地组织、管理数据，提高数据库的逻辑独立性和物理独立性，人们为数据库设计了一个严谨的体系结构，数据库领域公认的标准结构是三级模式结构，它包括外模式、模式和内模式。
为保证数据数据库系统中有较高的逻辑独立性和物理独立性，数据库管理系统在在这三个模式之间提供了两层映像，即：外模式/模式映像、模式/内模式映像。
关键词：数据库三级模式二级映像1978年美国国家标准协会(American National Standard Institute，ANSI)的数据库管理系统研究小组提出了标准化的建议（另说：数据库系统的三级模式结构最早是在1971年由DBTG给出，1975年列入美国ANSI/X 3/SPARC标准）将数据库结构分3级：面向用户或应用程序员的用户级、面向建立和维护数据库人员的概念级、面向系统程序员的物理级。
用户级对应外模式，概念级对应模式，物理级对应内模式，使不同级别的用户对数据库形成不同的视图。
所谓视图，就是指观察、认识和理解数据的范围、角度和方法，是数据库在用户“眼中”的反映，很显然，不同层次(级别)用户所“看到”的数据库是不相同的。
1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，此种描述是一种抽象的描述，它不涉及具体的硬件环境与平台，也与具体的软件环境无关，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。
2．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。
数据库系统的三级模式结构
数据库系统的三级模式结构
1 模式:
模式实际上就是我们对数据库建表时, 每⼀张表的结构称为这张表的模式, 模式中包含这张表的所有属性(字段)
模式, 就是⼀张表的结构, 因为考虑到表结构不能经常变动, 所以, 模式是基本上稳定的
2 外模式:
外模式实际上就是每⼀个应⽤程序的每⼀个功能只需要⼀张表(或多张表)中的部分字段, 所以根据⾃⼰独特的需要进⾏查询后⽣成的⼀张虚拟表结构(其实不会⽣成虚拟表, 我⾃⼰瞎说⽅便理解的)
如果做过项⽬就会知道, 每⼀次获取数据都需要我们⾃定义⼀个VO类来存储请求者需要的属性即可, ⽽不需要把所有的属性值都传递过去,
所以, 外模式就是根据需要临时⽣成的⼀张虚拟表结构
3 内模式:
内模式实际上就是数据库对所有信息的存储规则与存储⽅法
即, 按照什么样的顺序存储, 每⼀个应该怎么存。
数据库三级模式结构中内模式对应基本表
数据库三级模式结构中内模式对应基本表数据库三级模式结构是指数据库的三个层次结构，分别是外模式、概念模式和内模式。
其中，内模式是数据库的最底层，它对应的是基本表。
基本表是指数据库中最基本的数据存储单位，它是由若干个数据项组成的二维表格。
每个数据项都有其对应的数据类型和长度，而每个基本表都有其对应的内模式。
内模式是数据库中最底层的模式，它定义了基本表的存储结构和存储方式。
内模式包括了基本表的物理结构、存储方式、索引方式等信息。
在内模式中，还可以定义基本表的存储位置、数据块大小、数据页大小等参数。
内模式对应的是数据库中的基本表，它是数据库中最基本的数据存储单位。
基本表是数据库中最基本的数据存储单位，它是由若干个数据项组成的二维表格。
每个数据项都有其对应的数据类型和长度，而每个基本表都有其对应的内模式。
内模式的设计需要考虑到数据库的性能和安全性。
在设计内模式时，需要考虑到数据的存储方式、索引方式、数据块大小、数据页大小等因素。
这些因素都会影响到数据库的性能和安全性。
在实际应用中，内模式的设计需要根据具体的应用场景进行调整。
例如，在高并发的应用场景中，需要采用更高效的存储方式和索引方式，以提高数据库的性能。
而在安全性要求较高的应用场景中，需要采用更加严格的权限控制策略，以保证数据的安全性。
总之，内模式是数据库三级模式结构中最底层的模式，它对应的是数据库中最基本的数据存储单位——基本表。
内模式的设计需要考虑到数据库的性能和安全性，需要根据具体的应用场景进行调整。
数据库系统的三级模式
数据库系统的三级模式
数据库系统的三级模式
数据库领域公认的标准结构是三级模式结构，它包括外模式、模式和内模式，有效地组织、管理数据，提高了数据库的逻辑独立性和物理独立性。
用户级对应外模式，概念级对应模式，物理级对应内模式，使不同级别的用户对数据库形成不同的视图。
所谓视图，就是指观察、认识和理解数据的范围、角度和方法，是数据库在用户“眼中“的反映，很显然，不同层次（级别）用户所“看到”的数据库是不相同的。
1、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（DataDescriptionLanguage，DDL）来描述、定义的，体现、反映了数据库系统的整体观。
2、外模式。
简述数据库系统三级模式结构及其两级映像
简述数据库系统三级模式结构及其两级映像数据库系统是现代计算机科学的重要分支之一，它是为了有效地管理大量数据而设计的系统。
数据库系统的基础是数据模型，而数据模型又分为三级模式结构，即外模式、概念模式和内模式。
本文将简述数据库系统三级模式结构及其两级映像。
一、外模式外模式是用户看到的数据库模型，也是数据库系统的最上层。
它描述了用户对数据库中数据的逻辑组织方式。
外模式可以由多个用户定义，每个用户可以定义自己独立的逻辑视图，即表格、视图、存储过程等。
每个用户只能看到他所定义的部分，而看不到其他用户的定义。
外模式的定义与应用程序的设计有关，它是数据库系统的最直接的用户接口。
外模式与概念模式之间的映像称为外概念映像。
外概念映像是一种逻辑映射，它将外模式中的数据和概念模式中的数据关联起来。
外概念映像可以有多个，每个用户可以定义自己的外概念映像。
二、概念模式概念模式是数据库系统的中间层，它描述了数据库中数据的逻辑组织方式，是数据库系统的核心。
概念模式是相对独立于具体应用的，它包括了数据的结构、属性、关系、完整性约束等信息，它是数据库系统设计的重要组成部分。
概念模式的定义是由数据库管理员完成的，它必须满足所有用户的需求，并且能够保证数据的完整性、安全性和一致性。
概念模式与内模式之间的映像称为概念内映像。
概念内映像是一种逻辑映射，它将概念模式中的数据和内模式中的数据关联起来。
概念内映像是数据库系统的核心，它保证了数据库系统的正确性和可靠性。
三、内模式内模式是数据库系统的最底层，它描述了数据库在物理存储器中的存储方式和访问方式。
内模式是相对独立于概念模式和外模式的，它包括了数据的存储结构、索引方式、数据分布方式等信息。
内模式的定义是由数据库管理员完成的，它必须满足数据库系统的性能要求。
内模式与外模式之间的映像称为内外映像。
内外映像是一种逻辑映射，它将内模式中的数据和外模式中的数据关联起来。
内外映像是数据库系统的最底层，它保证了外模式和概念模式的正确性和可靠性。
数据库的体系结构
数据库的体系结构1。
三级模式结构数据库的体系结构分为三级：外部级、概念级和内部级（图5。
1)，这个结构称为数据库的体系结构，有时亦称为三级模式结构或数据抽象的三个级别。
虽然现在DBMS的产品多种多样,在不同的操作系统下工作，但大多数系统在总的体系结构上都具有三级结构的特征。
从某个角度看到的数据特性，称为数据视图(Data View)。
外部级最接近用户，是单个用户所能看到的数据特性,单个用户使用的数据视图的描述称为外模式。
概念级涉及到所有用户的数据定义,也就是全局性的数据视图，全局数据视图的描述称概念模式.内部级最接近于物理存储设备,涉及到物理数据存储的结构，物理存储数据视图的描述称为内模式。
图5。
1 三级模式结构数据库的三级模式结构是对数据的三个抽象级别。
它把数据的具体组织留给DBMS去做，用户只要抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储，这样就减轻了用户使用系统的负担.三级结构之间往往差别很大，为了实现这三个抽象级别的联系和转换，DBMS在三级结构之间提供两个层次的映象(Mapping）：外模式／模式映象，模式／内模式映象.这里的模式是概念模式的简称。
数据库的三级模式结构,即数据库系统的体系结构如图5。
2所示.图5.2 数据库系统的体系结构2.三级结构和两级映象(1）概念模式概念模式是数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述。
它由若干个概念记录类型组成，还包含记录间联系、数据的完整性安全性等要求。
数据按外模式的描述提供给用户,按内模式的描述存储在磁盘中,而概念模式提供了连接这两级的相对稳定的中间点，并使得两级中任何一级的改变都不受另一级的牵制。
概念模式必须不涉及到存储结构、访问技术等细节，只有这样，概念模式才能达到物理数据独立性.概念模式简称为模式。
（2)外模式外模式是用户与数据库系统的接口，是用户用到的那部分数据的描述。
外模式由若干个外部记录类型组成。
用户使用数据操纵语言(DML）语句对数据库进行操作,实际上是对外模式的外部记录进行操作.有了外模式后，程序员不必关心概念模式，只与外模式发生联系，按照外模式的结构存储和操纵数据.（3)内模式内模式是数据库在物理存储方面的描述,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.（4)模式／内模式映象模式／内模式映象存在于概念级和内部级之间，用于定义概念模式和内模式之间的对应性。
什么叫数据库关系模式描述
什么叫数据库关系模式描述三级模式结构：外模式、模式和内模式一、模式（Schema）定义：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。
理解：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。
二、外模式（External Schema）定义：也称子模式（Subschema）或用户模式，是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）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。
理解：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。
三、内模式（Internal Schema）Word文档 1定义：也称存储模式（Storage Schema），它是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示方式（例如，记录的存储方式是顺序存储、按照B树结构存储还是按hash方法存储；索引按照什么方式组织；数据是否压缩存储，是否加密；数据的存储记录结构有何规定）。
理解：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。
它是数据库管理系统(DBMS)对数据库中数据进行有效组织和管理的方法其目的有：①为了减少数据冗余，实现数据共享；②为了提高存取效率，改善性能。
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数据库中的三级模式结构
数据库中的三级模式结构模式（Schema）是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描写叙述。
⼜称概念模式或概念视图。
视图可理解为⼀组记录的值，⽤户或程序猿看到和使⽤的数据库的内容。
模式处于三级结构的中间层。
它是整个数据库实际存储的抽象表⽰，也是对现实世界的⼀个抽象，是现实世界某应⽤环境（企业或单位）的全部信息内容集合的表⽰，也是全部个别⽤户视图综合起来的结果，所以⼜称⽤户共同视图。
所谓模式是指⽤数据描写叙述语⾔精确定义的数据模型。
数据模式的三个层次：外部层、概念层和内部层。
构成数据库系统的三级模式结构，⽆论数据库管理系统的功能怎样变化、操作系统的平台怎样不同、数据模型怎样不同等，数据库系统的三级模式结构的特征基本上保持不变。
外模式⼜称⽤户模式, 在传统的数据库系统中定义为⼦模式。
⼦模式是概念模式的⼦集。
外模式按⽤户视图定义数据，也能够从概念模式中导出。
概念模式⼜称逻辑模式, 是现实世界和数据存储之间的扭带。
概念模式是为了实现数据库数据的共享进⾏数据库设计之后，得到的全局性数据逻辑关系的抽象和描写叙述，它独⽴于数据的物理存储结构，是全部⽤户的共同的逻辑数据视图。
内模式⼜称物理模式，⽤以描写叙述数据在数据库中的存储和存取⽅式。
DBMS 提供内模式描写叙述语⾔（内模式 DDL）来定义内模式。
在数据库系统中，外模式可有多个，⽽概念模式、内模式仅仅能各有⼀个。
内模式是整个数据库实际存储的表⽰，⽽概念模式是整个数据库实际存储的抽象表⽰.外模式是概念模式的某⼀部分的抽象表⽰。
全部的这些模式都必须在使⽤数据库之前进⾏定义。
数据库管理系统提供模式描写叙述语⾔ DDL。
⽤以严格地描写叙述⼀个数据库中全部实体的定义。
经编译之后存储在数据库中。
外模式是与每⼀个详细的应⽤程序和它使⽤的⾼级编程语⾔相关联的。
内模式与数据的物理存储(操作系统)和硬件有关。
概念模式是独⽴于详细应⽤和物理环境的。
是数据库中全体数据的逻辑表⽰。
数据库的三级模式结构中,描述数据逻辑结构和特征
数据库的三级模式结构中,描述数据逻辑结构和特征数据库的三级模式结构中,描述数据逻辑结构和特征数据库是一种有效地组织和管理数据的方式，其三级模式结构包括外模式，概念模式和内模式。
其中，概念模式是数据逻辑结构和特征的重要描述方式。
一、概念模式的定义及作用概念模式是数据库中三级模式结构中的中间层，它描述了数据库的逻辑结构和特征，是外部和内部模式之间的中介。
概念模式是面向用户的，它从用户的角度出发描述数据的逻辑结构，包括数据之间的关系、数据属性及其约束条件等。
二、概念模式的构成概念模式包含3个方面的信息：实体、属性和联系。
其中，实体是指现实中可以独立存在、具有某种意义或价值的事物或对象；属性是指实体的特征或性质；联系是指实体之间的关系或相互作用。
三、概念模式的特征1. 抽象性概念模式是从用户角度出发对数据库逻辑结构进行描述的，具有一定的抽象性。
它不仅仅描述了数据的定义和结构，还包括了数据的取值范围、属性约束、联系等相关信息。
2. 独立性概念模式是与具体实现无关的，即不受外模式和内模式的影响。
外模式是面向用户的应用程序接口，而内模式是面向数据库管理系统的物理存储结构。
概念模式与应用程序的细节没有关系，它只需要描述数据的逻辑结构即可。
3. 易维护性概念模式能够对数据库的逻辑结构进行描述，使得数据库的维护变得更加容易。
当需要对数据库的逻辑结构进行修改时，只需要修改概念模式即可，不需要考虑具体实现细节，这大大降低了维护成本。
四、总结概念模式是数据库中的重要概念，它描述了数据库的逻辑结构和特征，是外部和内部模式之间的中介。
概念模式具有抽象性、独立性和易维护性等特点，为数据库的设计和维护提供了良好的支持。
简述数据库系统的三级模式和两级映像的含义
数据库系统的三级模式和两级映像是数据库管理系统中非常重要的概念，它们对于理解数据库系统的内部结构和运行机制起着至关重要的作用。
在本文中，我将深入探讨三级模式和两级映像的含义，以帮助你更好地理解这一主题。
1. 三级模式的概念在数据库系统中，三级模式是指外模式、概念模式和内模式三个层次的结构。
这三个层次分别对应着不同的用户视角和数据库内部结构。
- 外模式：外模式也称为用户模式，它是用户与数据库系统交互的接口。
每个具体的用户或应用程序都可以定义自己的外模式，这样就能够根据特定的需要来访问数据库中的数据和信息。
外模式定义了用户能够看到和操作的数据的逻辑结构和组织方式。
- 概念模式：概念模式是数据库系统的全局逻辑结构和组织方式的描述，它定义了数据库中存储的数据的总体视图和关系。
概念模式可以看作是数据库系统的总体逻辑模型，它独立于具体的应用程序，为所有用户提供了统一的数据视图。
- 内模式：内模式也称为存储模式，是数据库的物理结构的描述，包括了数据的存储方式、索引方式、数据的存储位置等。
内模式定义了数据在存储介质上的实际组织方式，它对用户是透明的，用户无法直接访问内模式的数据。
2. 两级映像的含义两级映像是指外模式/概念模式之间的映像和概念模式/内模式之间的映像，它们是实现数据库系统三级模式的关键。
- 外模式/概念模式映像：外模式和概念模式之间的映像是指外模式中的数据对象和操作映射到概念模式中的数据对象和操作的过程。
外模式定义了用户的视图，而概念模式定义了全局的数据视图，两者之间的映像使得用户能够按照自己的需要来访问数据库中的数据。
- 概念模式/内模式映像：概念模式和内模式之间的映像是指数据库的逻辑结构和物理结构之间的映射。
概念模式定义了数据库的全局逻辑结构，而内模式定义了数据库的物理结构，两者之间的映像使得数据库的逻辑结构和物理结构相互独立，用户可以对数据库进行逻辑操作而不需要关心其物理实现方式。
3. 个人观点和总结在我看来，数据库系统的三级模式和两级映像是数据库管理系统中非常重要的概念。
数据库技术三级考试知识点总结
数据库技术三级考试知识点总结一、数据库基础。
1. 数据库系统概述。
- 数据库（DB）、数据库管理系统（DBMS）和数据库系统（DBS）的概念。
数据库是长期存储在计算机内、有组织、可共享的数据集合；DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据；数据库系统是由数据库、数据库管理系统、应用程序、数据库管理员（DBA）等组成的人机系统。
- 数据库系统的特点，如数据结构化（整体结构化，数据不再针对某一应用，而是面向全组织）、数据的共享性高、冗余度低且易扩充、数据独立性高（包括物理独立性和逻辑独立性）等。
2. 数据模型。
- 概念模型：用于信息世界的建模，是现实世界到机器世界的一个中间层次。
常用的概念模型是实体 - 联系模型（E - R模型），其中包括实体（客观存在并可相互区别的事物）、属性（实体所具有的某一特性）和联系（实体之间的联系有一对一、一对多和多对多等类型）。
- 数据模型的组成要素：数据结构（描述数据库的组成对象以及对象之间的联系）、数据操作（对数据库中各种对象的实例允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则）和数据的完整性约束条件（一组完整性规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效和相容）。
- 常见的逻辑数据模型：- 层次模型：用树形结构表示实体及其之间的联系，有且只有一个根结点，根结点以外的其他结点有且只有一个父结点。
- 网状模型：用网状结构表示实体及其之间的联系，允许一个以上的结点无双亲，一个结点可以有多于一个的双亲。
- 关系模型：以二维表的形式组织数据，关系模型中的数据结构是关系（二维表），关系操作包括查询（选择、投影、连接等）和更新（插入、删除、修改）操作，关系的完整性约束包括实体完整性（主关键字不能取空值）、参照完整性（外键要么取空值，要么取对应主键的值）和用户定义的完整性。
3. 数据库系统结构。
数据库三级模式体系结构的划分
数据库三级模式体系结构的划分数据库三级模式体系结构是指将数据库的结构划分为三个不同的层次：外模式层，概念模式层和内模式层。
每个层次都有不同的抽象程度和面向对象的应用。
外模式层外模式层是数据库系统的最上层，也是最靠近用户的一层。
它为用户提供了对数据库中数据的最高级别抽象，同时也是用户与数据库之间的接口。
外模式层是使用户与数据库之间具有独立性的媒介，使得用户能够根据不同的需要和要求，不同的视图来使用数据库。
外模式层完成了用户接口的功能，它处理用户的命令和语句，控制用户的使用过程，把用户的请求传送到概念模式层。
概念模式层是介于外模式层和内模式层之间的中间层。
概念模式层与外模式层直接分离，与内模式层直接耦合。
概念模式层是数据库系统的全局逻辑结构表示，描述了整个数据库的逻辑组织结构，以及其中各个元素之间的关系等。
概念模式层体现了数据的语义特性。
概念模式层的设计是基于给定应用领域的知识，并且是设计人员对数据的理解和分析的结果。
在概念模式层中，数据元素的语义和语法属性需要表示清楚。
内模式层是数据库系统的最底层，是与存储设备有直接关系的一层。
内模式层描述了数据在物理上是如何存储和管理的。
内模式层作为概念模式层的一个实现，它是在概念模式层与存储设备之间执行转换的实体。
通常，内模式层描述了数据库中的数据结构、存储结构、访问方法和操作机制等等。
在内模式层设计过程中，需要考虑的最基本的问题是如何存储数据，在存储数据时要采用什么样的存储结构，如何对数据进行清理、备份和恢复等等。
综合来说，数据库三级模式体系结构是将数据库的结构按不同的层次进行了划分，在不同的层次上建立了不同的抽象和面向对象访问的应用，使得用户、设计者和管理员都能够得到更好的使用和管理体验。
每个层次都具有独立性，但是又通过接口进行耦合，确保了数据的安全、一致性和可靠性，同时也方便了用户对数据库的操作和使用。
数据库系统概论第三四精品PPT课件
模式/内模式映像：存在于模式和内模式之间，用于保持模式与内模式 之间的对应。当数据库的内模式发生改变时，只需 要对模式/内模式映象进行修改，而使概念模式保持 不变，使得数据库具有物理数据独立性。该映象同 样是由数据库管理系统DBMS实现。
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第三节、数据库系统的体系结构
一、数据库系统的三级模式结构：
③. 内模式(internal schema)： 又称存储模式，是数据物理存储方面的描述，是数据在数据库内部
的表示方式。 包括所有的内部记录类型 、索引、文件的组织方式以及数据控制等。
比内模式更接近物理存储的是操作系统，如从磁盘上读数据等。 但内模式不涉及物理记录，也不涉及硬件设备，比如，对硬盘的读写
● 有了模式/内模式映像，当内模式改变时，比如存储设备或存储方
式有所改变，只要对模式/内模式映像做相应的改变，使模式保持不变， 则应用程序不受影响，从而保证了数据与程序之间的物理独立性，即数 据的物理独立性。
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第三节、数据库系统的体系结构
二、数据库系统的两级映像(mapping)功能：
2. 外模式/概念模式映像：
● 位于外部级和概念级之间，来定义外模式和概念模式间数据的对应性，
可能是多对一的关系。一旦概念模式做了修改，为保证外模式不变，对 外模式/概念模式也做相应修改，对用户程序影响很小，这样就达到了数 据的逻辑独立性。
● 通过该映像把描述局部逻辑结构的外模式与描述全局逻辑结构的
模式联系起来。
数据库简答题
第一章3、简述数据库系统的三级模式和两级映像的含义;答：从数据库管理系统的角度看,数据库系统的结构通常分为三级模式的总体结构,在这种模式下,形成了二级映像,实现了数据的独立性;其中三级模式结构指的是外模式、模式和内模式,二级映像指的是外模式/模式映像、模式/内模式映像;模式也称逻辑模式和概念模式,是数据库中全体数据逻辑结构和特征的描述,描述现实世界中的实体及其性质与联系,是所有用户的公共数据视图；外模式也称子模式或用户模式,它是用以描述用户看到或使用的数据的局部逻辑结构和特性的,用户根据外模式用数据操作语句或应用程序去操作数据库中的数据；内模式也称存储模式,是整个数据库的最底层表示,它是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示方式;对于外模式/模式映像,当模式改变时,相应的外模式/模式映像作相应的改变,以使外模式保持不变,而应用程序是依据数据的外模式来编写的,外模式不变,应用程序就没必要修改,这保证了数据与程序的逻辑独立性;对于模式/内模式映像,当数据库的存储结构变了,模式/内模式映像会作相应的改变,以使模式保持不变,而模式不变,与模式没有直接联系的应用程序也不会改变,这保证了数据与程序的物理独立性;5、数据库管理系统的主要功能有哪些答：⑴、数据定义功能；⑵、数据操纵功能；⑶、数据组织、存取功能；⑷、数据库运行管理功能；⑸、数据库建立与维护功能第五章1、解释下列术语的含义：函数依赖、平凡函数依赖、非平凡函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递函数依赖、1NF、2NF、3NF、BCNF、多值依赖、4NF、最小函数依赖、函数依赖保持性、无损连接性;①、函数依赖：设RU是属性集U上的一个关系模式,X、Y是U的子集;若对于RU上的任意一个可能的关系r,如果r中不存在两个元组,它们在X上的属性值相同,而在Y上的属性值不同,则称“X 函数决定Y”或“Y函数依赖X”,记作X→Y;②、平凡函数依赖：设RU是属性集U上的一个关系模式,X、Y是U的子集;若Y是X的子集,则称X→Y为平凡函数依赖;③、非平凡函数依赖：设RU是属性集U上的一个关系模式,X、Y是U的子集;如果X→Y,且Y∉X,则称X→Y为非平凡函数依赖;④、部分函数依赖：如果X→Y,但不完全函数依赖于X,则称Y对X部分函数依赖;⑤、完全函数依赖：在RU中,如果X→Y,并且对于X的任何一个真子集X’,都有Y函数不依赖于X’,则称Y完全函数依赖于X;⑥、传递函数依赖：在RU中,如果X→Y ,Y→Z,且Y∉X,X也不函数依赖于Y,则称Z传递函数依赖于X;⑦、1NF：如果关系模式R的所有属性均为简单属性,即每个属性都是不可再分的,则称R属于第一范式;⑧、2NF：如果关系模式R∈1NF,且每个非主属性都完全依赖于R的码,则称R属于第二范式;⑨、3NF：如果关系模式R∈2NF,且每个非主属性都不传递函数依赖于R的候选码,则称R属于第三范式;⑩、BCNF：如果关系模式R∈1NF,且对于所有的函数依赖X→YY∉X,决定因素X都包含了R的一个候选码,则称R属于BC范式;错误!、多值依赖：设RU是属性集U上的一个关系模式,X、Y、Z是U的子集,并且Z=U-X-Y;关系模式RU中多值依赖X→→Y成立,当且仅当对RU的任一关系r,给定的一对x,z值,有一组Y的值,这组值仅仅决定于x值而与z值无关;错误!、4NF：关系模式R<U,F>∈1NF,如果对于R的每个非平凡多值依赖X→→YY∉X,X都含有码,则称R<U,F>∈4NF;错误!、最小函数依赖：函数依赖集F满足以下条件：a、F中的任何一个函数依赖的右部仅含有一个属性；b、F中不岑仔这样一个函数依赖X→A,使得F与F-{X→A }等价；c、F中不存在这样一个函数依赖X→A,X有真子集Z使得F-{X→A }∪{Z→A}与F等价;错误!、函数依赖保持性：设p={R1<U1,F1>,R2<U2,F2>,···,R n<U n,F n>}是关系模式R{U,F}上的一个分解;若∪Fi =F ,则称分解p具有函数依赖保持性;错误!、无损连接性：设p={R1<U1,F1>,R2<U2,F2>,···,R n<U n,F n>}是关系模式R{U,F}上的一个分解;若任何属于R{U,F}的关系r,令r1=πR1r,r2=πR2r,···,r n=πR n r,有r=r1∞r2∞···∞r n成立,则称分解p具有无损连接性;第六章3、简述聚集索引和非聚集索引的区别;答：汉语字典的正文本身就是一个聚集索引;比如,我们要查“安”字,就会很自然地翻开字典的前几页,因为“安”的拼音是“an”,而按照拼音排序汉字的字典是以英文字母“a”开头并以“z”结尾的,那么“安”字就自然地排在字典的前部;如果您翻完了所有以“a”开头的部分仍然找不到这个字,那么就说明您的字典中没有这个字；同样的,如果查“张”字,那您也会将您的字典翻到最后部分,因为“张”的拼音是“zhang”;也就是说,字典的正文部分本身就是一个目录,您不需要再去查其他目录来找到您需要找的内容;正文内容本身就是一种按照一定规则排列的目录称为“聚集索引”;如果您认识某个字,您可以快速地从自动中查到这个字;但您也可能会遇到您不认识的字,不知道它的发音,这时候,您就不能按照刚才的方法找到您要查的字,而需要去根据“偏旁部首”查到您要找的字,然后根据这个字后的页码直接翻到某页来找到您要找的字;但您结合“部首目录”和“检字表”而查到的字的排序并不是真正的正文的排序方法,比如您查“张”字,我们可以看到在查部首之后的检字表中“张”的页码是672页,检字表中“张”的上面是“驰”字,但页码却是63页,“张”的下面是“弩”字,页面是390页;很显然,这些字并不是真正的分别位于“张”字的上下方,现在您看到的连续的“驰、张、弩”三字实际上就是他们在非聚集索引中的排序,是字典正文中的字在非聚集索引中的映射;我们可以通过这种方式来找到您所需要的字,但它需要两个过程,先找到目录中的结果,然后再翻到您所需要的页码;我们把这种目录纯粹是目录,正文纯粹是正文的排序方式称为“非聚集索引”;4、为什么一个数据文件只能有一个聚集索引答：由于一个数据表只能有一种实际的存储顺序,因此在一个数据表中只能建立一个聚集索引; 第七章1、请简要阐述一个数据库设计的几个阶段;答：①、需求分析阶段②、概念设计阶段③、逻辑设计阶段④、物理设计阶段⑤、数据库实现阶段⑥、数据库的运行与维护阶段第八章1、什么是数据库的安全性答：数据库的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改或破坏;3、试述实现数据库安全性控制的常用方法和技术;答：实现数据库安全性控制的常用方法和技术有：①、用户标识和鉴别：数据库会对用户进行标识,系统内部记录所有合法用户的标识,每次用户要求进入系统时,由系统进行核对通过鉴定以确定用户的合法性;②、存取控制：通过用户权限定义和合法检查确保只有合法权限的用户访问数据库,所有未被授权的人员无法存取数据;③、视图机制：为不同的用户定义视图,通过视图机制把要保密的数据对无权存取的用户隐藏起来,从而自动地对数据提供一定程度的安全保护;④、审计：建立审计日志,把用户对数据库的所有操作自动记录下来放入审计日志中,DBA可以利用审计跟踪的信息,重现导致数据库现有状况的一系列事件,找出非法存取数据的人、时间和内容等;⑤、数据加密：对存储和传输的数据进行加密处理,从而使得不知道解密算法的人无法获知数据的内容;第九章1、简述事务的概念和事务的四个特性,并解释每一个性质由DBMS的哪个子系统实现,每一个性质对DBS有什么益处;事务的概念：事务是数据库应用中构成单一逻辑工作单元的操作集合事务的四个特性及实现与益处：①、事务的原子性：每个事务的所有操作要么被成功地执行,要么一个也不被执行;原子性是由DBMS的事务管理子系统实现的;事务的原子性保证了DBS的完整性;②、事务的一致性：一个事务的正确执行必须数据库从一个正确状态转换为另一个正确的状态;事务的一致性是由DBMS的完整性子系统实现的;事务的一致性保证数据库的完整性;③、事务的隔离性：多个并发事务之间不能相互干扰,同时并发不影响事务的执行;事务的隔离性是由DBMS的并发控制子系统实现的;隔离性使并发执行的事务不必关心其他事务,如同在单用户环境下执行一样;④、事务的持久性：事务对数据库的更新必须是永久的；事务一旦提交,则永久改变数据库中的数据;持久性是由DBMS的恢复管理子系统实现的;持久性能保证DB具有可恢复性;2、并发操作可能会产生哪几类数据不一致性分别用什么方法可以避免各种不一致的情况①、丢失更新：采用一级封锁协议解决②、污读：采用二级封锁协议解决③、不可重读：采用三级封锁协议解决3、简述封锁的概念以及基本的封锁类型;封锁的概念：事务T在对某个数据对象操作之前,先向系统发出请求,对其加锁,加锁后事务T就对该数据对象有了一定的控制,在事务T释放它的锁之前,其他的事务不能更新此数据对象;基本的封锁类型：①、排他锁②、共享锁4、什么是封锁协议简述不同级别的封锁协议的主要区别;封锁协议的定义：在运用X锁和S锁对数据对象加锁时,需要约定一些规则,这些规则为封锁协议主要区别：①、一级封锁协议：事务T在修改数据R之前必须先对其加排他锁,直到事务结束才释放;它防止了丢失更新问题,但不能保证可重读和不读“脏”数据;②、二级封锁协议：一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁,读完后即可释放S锁;它防止丢失更新问题,也进一步防止读“脏”数据,但不能解决不可重读问题;③、三级封锁协议：一级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁,直到事务结束才释放;它防止了丢失更新问题、读“脏”数据,以及不可重读问题;5、数据库恢复的基本原则是什么具体实现方法是什么基本原则：数据库的重复存储具体实现方法：①、转储和建立日志②、数据恢复6、什么是“脏”数据如何避免读取“脏”数据“脏”数据定义：不正确的临时值如何避免：采用二级封锁协议或者三级封锁协议7、什么是活锁试述活锁产生的原因及解决办法;活锁的定义：多个事务申请对数据R申请加锁,而系统随机地加锁,导致某些事务长等待活锁产生的原因：系统随机地加锁解决办法：采用“先来先服务”的策略预防活锁的发生8、什么是死锁试述死锁产生的原因及解决办法;答：死锁的定义：两个或两个以上的事务互相申请对方加锁对象的排它锁,造成了循环等待死锁产生的原因：系统中有两个或两个以上的事务都处于等待状态,并且每个事务都在等待其中另一个事务解除封锁,它才能继续执行下去,结果造成任何一个事务都无法继续执行,这样系统就进入了死锁状态;解决办法：①、死锁的预防：一次封锁法、顺序封锁法②、死锁的诊断与解除：超时法、等待图法③、选择一个处理死锁代价最小的事务,将其撤消,释放此事务持有的所有的锁,使其它事务能继续运行下去;选择题部分DB指的是数据库DataBase,DBMS指的是数据库管理系统DataBase Management System,DBS指的是数据库系统DataBase System,DBA指的是数据库管理员Database Administrator,Data指的是数据; 由书中概念易得DBS数据库系统包括DBMS数据库管理系统,DBMS管理和控制DB数据库,而DB 载入、存储、重组与恢复Data数据;数据库系统的特点有：⑴、实现数据共享；⑵、减少数据冗余度；⑶、保持数据的一致性；⑷、数据的独立性；⑸、安全保密性；⑹、并发控制；⑺、故障恢复DB是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合；DBS是实现有组织地、动态地存储大量关联数据,方便多用户访问计算机软件、硬件和数据资源组成的系统；DBMS是把用户对数据的操作转化为对系统存储文件的操作,有效地实现数据库三级外模式、模式和内模式之间的转化；MIS指的是管理信息系统Management Information System,是一个以人为主导,利用计算机硬件、软件及其他办公设备进行信息的收集、传递、存贮、加工、维护和使用的系统;数据的物理独立性指的是内模式改变,模式即概念模式不变模式也称逻辑模式和概念模式,是数据库中全体数据逻辑结构和特征的描述,描述现实世界中的实体及其性质与联系,是所有用户的公共数据视图；外模式也称子模式或用户模式,它是用以描述用户看到或使用的数据的局部逻辑结构和特性的,用户根据外模式用数据操作语句或应用程序去操作数据库中的数据；内模式也称存储模式,是整个数据库的最底层表示,它是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示方式;Armstrong公理系统：设关系模式R<U,F>,其中U为属性集,F是U上的一组函数依赖,则有如下推理规则：①、自反律：若属性集Y 包含于属性集X,属性集X 包含于U,则X→Y为F所蕴涵;②、增广律：若X→Y为F所蕴涵,且属性集Z 包含于属性集U,则XZ→YZ为F所蕴涵;③、传递律：若X→Y,Y→Z为F所蕴涵,则X →Z为F所蕴涵;根据以上三条推理规则又可推出下述三条推理规则：①、合并规则：若X→Y,X→Z,则X→YZ为F所蕴涵;②、伪传递律：若X→Y,WY→Z,则XW→Z为F所蕴涵;③、分解规则：若X→Y,Z包含于Y,则X→Z为F所蕴涵;多值依赖具有如下性质：①、对称性：若X→→Y,则X→→Z,其中Z=U-X-Y②、传递性：若X→→Y,Y→→Z,则X→→Z-Y③、合并性：若X→→Y,X→→Z,则X→→YZ④、分解性：若X→→Y,X→→Z,则X→→Y∩Z,X→→Z-Y,X→→Y-Z均成立⑤、函数依赖可看做多值依赖的特例;物理结构设计的工作主要包括以下几点：①、确定数据的存储结构②、设计合适的存取路径③、确定数据的存放位置④、确定系统配置属性冲突：属性值的类型、取值范围不一致;命名冲突：a、同名异义：不同意义的对象在不同的局部应用中具有相同的名字b、异义同名：同一意义的对象在不同的局部应用中具有不同的名字结构冲突：a、同一对象在不同的局部应用中具有不同的身份b、同一对象在不同的局部应用中对应的实体属性组成不完全相同c、实体之间的联系在不同的局部应用中具有不同的类型数据库系统安全性的主要技术和方法有以上几种：①、存取控制技术②、视图机制③、审计技术④、数据加密若事务T对数据对象A加上X锁,则只允许T读取和修改A,其他任何事务都不能再对A加任何类型的锁,直到T释放A上的锁关系的完整性有以下几条规则：⑴、实体完整性规则：若属性Ａ是基本关系Ｒ的主码所包含的属性,则属性Ａ不能取空值;注：主码不能为空,且主码整体取值也不空⑵、参照完整性规则：如果属性集K是关系模式R1的外键,同时K也是关系模式R2的属性,但不是R2的主键,那么K为R2的外键;在R2关系中,K的取值只允许有两种可能：①、空值；②、不为空时,等于R1关系中某个主键值;⑶、用户自定义的完整性规则：用户针对具体的数据约束,设置完整性规则;。
数据库三级体系结构
一个数据库只有一个内模式，在内模式中定义了数 据项、记录、键、索引和存取路径等所有数据的物理组织 以及优化性能、响应时间和存储空间需求等信息，还规定 了记录的位置、块的大小和溢出区等。数据是否加密、压 缩存储等内容也可在内模式中加以说明。
在一个数据库系统中，只有唯一的数据库， 因而作为定义 、描述数据库存储结构的内模式和定义、描述数据库逻辑结构 的模式，也是唯一的，但建立在数据库系统之上的应用则是非 常广泛、多样的，所以对应的外模式不是唯一的，也不可能是 唯一的。
数据库三级体系结构
数据库的结构分为三级：面向用户和应用程序员的用 户级、面向建立和维护数据库人员的概念级、面向系统程 序员的物理级。用户级对应外模式，概念级对应模式，物 理级对应内模式，使不同级别的用户对数据库形成不同的 视图。
数据库的三级模式概念模式来自 内模式 外模式概念模式
概念模式(Conceptual Schema)简称模式，又称数据库模式、 逻辑模式。它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)。
外模式/概念模式映像
外模式/概念模式定义了各个外模式与概念模式之间的映 像关系。
对应于同一个概念模式可以有多个外模式，对于每一个外 模式，数据库系统都有一个外模式/概念模式映像，它定 义了该外模式与概念模式之间的对应关系。
概念模式/内模式映像
概念模式/内模式映像定义了数据库全局逻辑结构与存储 结构之间的对应关系。
两级映像
数据库的三级模式是数据库在三个级别 (层次)上的抽象，使用 户能够逻辑地、抽象地处理数据而不必关心数据在计算机中的 物理表示和存储。
数据库系统的三级结构之间往往差别很大，为了实现这3个抽象 级别的联系和转换，DBMS在三级结构之间提供了两个层次的映 像(Mapping)：外模式/概念模式映像、概念模式/内模式映像。 所谓映像是一种对应规则，它指出了映像双方是如何进行转换 的。
三级模式和两级映像
三级模式和两级映像数据库采⽤三级模式结构，这是数据库管理系统内部的系统结构。
数据库有“型”和”值“的概念，”型“是指对某⼀数据的结构和属性的说明，”值“是型的⼀个具体赋值。
数据库系统设计员可以在视图层、逻辑层和物理层对数据进⾏抽象，通过外模式、概念模式和内模式来描述不同层次上的数据特性。
数据按外模式的描述提供给⽤户，按内模式的描述存储在磁盘上，⽽概念模式提供了连接这两级模式的相对稳定的中间层，并使得两级中的任意⼀级的改变都不受另⼀级影响。
1. 概念模式概念模式也称模式，它是数据库中全部数据的逻辑结构和特征的描述，由若⼲个概念记录类型组成，只涉及型的描述，不涉及具体的值。
概念模式反映的是数据库的结构及其联系，所以是相对稳定的；⽽实例 (概念模式的⼀个具体值称为模式的⼀个实例) 反映的是数据库某⼀时刻的状态，所以是相对变动的。
描述概念模式的数据定义语⾔称为“模式DDL（Schema Data Defintion Language）”2. 外模式外模式也称⽤户模式或⼦模式，是⽤户与数据库系统的接⼝，是⽤户⽤到的那部分数据的描述。
由若⼲个外部记录类型组成。
⽤户使⽤数据库操纵语⾔对数据库进⾏操作，实际上是对外模式的外部记录进⾏操作。
描述外模式的数据定义语⾔称为“外模式DDL”。
(有了外模式后，程序员不必关⼼概念模式，只与外模式发⽣联系，按外模式的结构存储和操纵数据。
)3. 内模式内模式也称存储模式，是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⽰⽅式，定义所有的内部记录类型、索引和⽂件的组织⽅式，以及数据控制⽅⾯的细节。
注意，内部记录并不涉及物理记录，也不涉及设备的约束。
它⽐内模式更接近于物理存储和访问的那些软件机制，是操作系统的⼀部分 (即⽂件系统)。
描述内模式的数据定义语⾔称为“内模式DDL”。
数据的存储结构也各不相同，但体系结构基本上都具有相同的特征，采⽤“三级模式和两级映像”。
数据库系统在三级模式之间提供了两级映像：模式/内模式映像、外模式/模式映像。
数据库三级模式结构中内模式对应基本表
数据库三级模式结构中内模式对应基本表数据库三级模式结构是指外模式、概念模式和内模式三个层次的结构。
外模式是从用户的角度看到的数据库的逻辑结构，概念模式是数据库管理员视角下的全局视图，而内模式则是数据库存储的实际物理结构。
内模式与基本表之间有着密不可分的关系，本文就来分析一下内模式在数据库三级模式结构中所对应的基本表。
首先，内模式是数据库的存储层次，是指数据库物理上的存储结构和存储方式。
在内模式中，数据库管理系统将数据库中所有数据存储在磁盘上，以便省略磁盘的读写操作时间，提高数据访问速度。
此外，内模式还包括了数据库中的存储文件格式、索引方式等详细信息。
对于内模式所对应的基本表，通常包括了数据库中的所有物理记录和各种数据元素。
每个基本表都是由特定的属性和记录组成的，同时也包括了特定的数据类型、范围和约束条件。
例如，在一个HRM系统中，Employee基本表包括了所有员工的姓名、电话、邮箱、员工编号、工资等数据，可以通过内模式中的存储文件格式同步到数据库文件。
此外，在内模式所映射的基本表中，也会涉及到一些数据库管理的技术细节，如数据块的物理组织、索引文件的设计和维护等等。
这些技术细节都是基于物理存储器（如磁盘）的，因此内模式与基本表之间的关系也是物理上的。
最后，需要注意的是，内模式与基本表的对应关系是数据库三级模式结构中一个必不可少的环节，对数据的存储、存取和管理都具有重要的影响。
如果内模式和基本表之间没有严格的对应关系，那么数据库就很难保持数据的一致性、完整性和准确性。
因此，在设计数据库的时候，要特别注意内模式和基本表之间的关系，保证它们之间的逻辑完整性和物理一致性。
综上所述，内模式在数据库三级模式结构中所对应的基本表是数据库设计的核心之一。
通过内模式，数据库管理系统实现了数据的物理存储和存取，同时也实现了数据的约束和安全性。
因此，在设计数据库时，一定要注意内模式与基本表之间的对应关系，确保数据库的稳定性、安全性和可维护性。
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数据库三级模式结构及其优点
数据库系统的三级模式结构是指数据库是由外模式、模式和内模式三级构成，通过二级映象功能将三个模式联系起来。
内模式也称存储模式，它是数据物理结构和存储结构的描述，是数据在数据库内部的表示方式。
并且一个数据库只有一个内模式。
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。
它是数据库系统模式结构的中间层，不涉及数据的物理存储细节和硬件环境，与具体的应用，与所使用的开发工具及高级程序设计语言无关。
外模式也称子模式或用户模式，它是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是根据库用户的视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。
外模式是模式的子集，一个数据库可以有多个外模式。
由于它是各个用户的数据视图，如果不同的用户在应用需求、看待数据保密的要求等方面存在差异，则他们的外模式描述就是不同的。
另一方面外模式也可以为某一用的户的多个应用程序所应用，但是一个应用程序只能使用一个外模式。
数据库系统的这种三级模式结构有很多的优点。
数据库系统的三级模式的优点主要是由于这三级模式之间的独立性。
外模式和模式之间：由于外模式的用户只能看到和访问所对应的外模式数据，所以数据库中的其他数据对他们来说是不可见的，因此这样使数据具有访问权限，保证了数据的安全性和隐私性，对数据库的安全性也是一个重要保证。
内模式和模式之间：内模式描述数据的存储结构，模式描述数据的逻辑结构，两者各司其职，在设计模式时则不需要考虑数据如何存储，如何调用，提高了对数据库结构的设计效率。
由于特定的应用程序是在外模式描述的数据结构上编制的，它依赖于特定的外模式，与数据库的模式与存储结构独立。
而数据库的二级映象功能保证了数据库外模式的稳定性，从而从底层保证了应用程序的稳定性。