DBMS 模式:内部、概念、外部
数据库系统包含复杂的数据结构。因此,为了使系统能够高效地检索数据并降低用户的复杂性,开发人员使用了数据抽象方法。
数据抽象主要有三个级别
- 内部级别:实际的物理存储结构和访问路径。
- 概念或逻辑级别:整个数据库的结构和约束
- 外部或视图级别:描述各种用户视图
让我们详细研究一下
内部级别/模式
内部模式定义了数据库的物理存储结构。内部模式是整个数据库的一个非常低级别的表示。它包含多种类型内部记录的多个实例。在 ANSI 术语中,它也被称为“存储记录”。
内部模式的事实
- 内部模式是数据抽象的最低级别
- 它有助于您保留有关整个数据库实际表示的信息。例如,数据在磁盘上的实际存储形式是记录
- 内部视图告诉我们数据库中存储了什么数据以及如何存储
- 它从不涉及物理设备。相反,内部模式将物理设备视为一组物理页面
概念模式/级别
概念模式描述了所有用户的整个数据库的数据库结构。此模式隐藏了有关物理存储结构的信息,而侧重于描述数据类型、实体、关系等。
此逻辑级别位于用户级别和物理存储视图之间。但是,单个数据库只有一个概念视图。
概念模式的事实
- 定义所有数据库实体、它们的属性以及它们的关系
- 安全和完整性信息
- 在概念级别,用户可用的数据必须包含在物理级别或可从物理级别推导出来
外部模式/级别
外部模式描述了特定用户感兴趣的数据库部分。它向用户隐藏了数据库中无关的详细信息。每个数据库可能有“n”个外部视图。
每个外部视图都使用外部模式定义,该模式包含该特定视图的各种类型外部记录的定义。
外部视图只是特定用户看到的数据库内容。例如,销售部门的用户将仅看到与销售相关的数据。
外部模式的事实
- 外部级别仅与特定最终用户看到的数据相关。
- 此级别包含一些外部模式。
- 外部模式级别最接近用户
- 外部模式描述了某个用户组所需的数据库段,并向该特定用户组隐藏了数据库的其余详细信息
数据库三级/模式的目标
以下是使用三级模式架构的一些目标:**
- 每个用户都应能够访问相同的数据,但能看到定制的数据视图。
- 用户无需直接处理物理数据库存储的细节。
- DBA 应能在不干扰用户视图的情况下更改数据库存储结构
- 在更改存储的物理方面时,数据库的内部结构应保持不变。
数据库模式的优点
- 您可以独立于物理存储管理数据
- 更快地迁移到新的图形环境
- DBMS 体系结构允许您在表示层进行更改,而不影响其他两个层
- 由于每个层都是独立的,因此可以使用不同的开发人员团队
- 它更安全,因为客户端无法直接访问数据库业务逻辑
- 如果其中一个层发生故障,则不会丢失数据,因为您可以通过访问其他层始终是安全的
数据库模式的缺点
- 完整的 DB 模式是一个复杂的结构,对每个人来说都很难理解
- 设置和维护困难
- 层的物理分离可能会影响数据库的性能
摘要
- 数据抽象主要有三个级别:内部级别、概念或逻辑级别或外部或视图级别
- 内部模式定义了数据库的物理存储结构
- 概念模式描述了所有用户的整个数据库的数据库结构
- 外部模式描述了特定用户感兴趣的数据库部分
- DBMS 架构允许您在表示层进行更改,而不影响其他两个层