【1】 数据库的基本概念与设计方法

1.1 数据库的结构

1. 数据库用户的角度，数据库系统采用三级模式结构（内模式，模式，外模式）。
2. 数据库管理系统的角度分为集中式，分布式结构，客户/服务器结构。
3. 数据库系统应用的角度，客户/服务器结构和浏览器/服务器结构。

1.2 数据库系统的三级结构

1. 内模式：对数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的具体表现方式。内模式（Internal Schema）也称存储模式，对应物理级。一个数据库只有一个内模式，DBMS提供内模式描述语言（内模式DDL）来严格定义内模式。
2. 模式：对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。模式（Schema）是数据库系统三级模式的中间层，既不涉及数据的物理存储细节和硬件环境，也不涉及具体的应用程序和所使用的开发工具及程序设计语言。模式是数据库数据在逻辑上的视图，也称概念模式或逻辑模式，对应概念级。一个数据库只有一个模式。
3. 外模式：对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，与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式（External Schema）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。外模式也称子模式（Subschema）或用户模式，对应于用户级，反映了数据库的用户观，外模式通常是模式的子集。

1.3 数据独立性和三级模式的两层映像

• 层次独立性：数据库的整体逻辑结构和特征的描述（概念结构）是独立与数据库其他层次结构（内、外模式）的描述。
• 存储模式的独立性：数据库的内部存储模式依赖于概念模式，但存储模式独立与外部模式，也独立于具体的存储设备。
• 外模式独立性：用户逻辑结构是在全局逻辑结构描述的基础上定义的，它面向具体的应用程序，独立于内部模式和存储设备。
• 应用程序独立性：特定的应用程序是在外模式描述的逻辑结构上编写的，它依赖于特定的外模式，与数据库的模式和存储结构独立。

1.4 两层映像

映像：一种对应规则，它指出映像双方是如何进行转换的。

模式：是数据的全局逻辑结构

外模式：数据的局部逻辑结构

外模式/模式映像：对应于同一模式可以有多个外模式。当模式发生变化时（新增关系，属性改变属性的数据类型）可以通过外模式定义语句，调整外模式/模式映像定义，保持外模式不变，保证了程序与数据的逻辑独立性。

模式/内模式映像：定义了数据库的逻辑结构与存储结构之间的对应关系，保证了数据与程序的物理独立性。