系统 3 层体系结构 课程结课报告系统三级模式结构和两层映像结构的好处.doc

引言模式是中全体数据的逻辑结构和特征的描述，它仅仅涉及到型的描述，不涉及到具体的值。模式的一个具体值称为一个实例。同一个模式可以有很多实例。模式是相对稳定的，而实例是相对变动的，因为中的数据是在不断更新。模式反映的是数据的结构及其联系，而实例反映的是某一时刻的状态。虽然实际的管理系统产品种类很多，它们支持不同的数据模式，使用不同的语言，建立在不同的操作系统之上，数据的存储结构也各不相同，但它们在体系结构上通常具有相同的特征，即采用三级模式结构并提供两级映像功能。为了有效地组织、管理数据，提高的逻辑独立性和物理独立性，人们为设计了一个严谨的体系结构，领域公认的标准结构是三级模式结构，它包括的三级模式是在三个级别 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。实际上 ，对于一个系统而言一有物理级是客观存在的，它是进行操作的基础，概念级中不过是物理的一种逻辑的、抽象的描述，用户级则是用户与的接口，它是概念级的一个子集。2.1概念模式概念模式，是对全局逻辑结构的描述，是对所有用户的公共数据视图。

概念模式以某一种数据模型为基础，综合考虑了所有用户的需求，并将这些需求有机的集成为一个逻辑整体。系统 3 层体系结构一个只有一个概念模式，它是系统三级模式结构的中间层，既不涉及数据的物理存储细节、访问技术细节，也与具体的应用程序和程序设计语言无关。只有这样，概念模式才能达到“数据独立性 ”。2.2外部模式外部模式也称子模式或用户模式，是用户观念下局部数据的逻辑描述，是用户（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。外部模式是用户的数据视图，也是用户与之间的接口。一个可以有多个外部模式，外部模式表示了用户所理解的实体、实体属性和实体间的联系。在一个外部模式中包含了相应模式的数据记录型、字段型、数据集的描述等。中的某个用户一般只会用概念模型中的一部分记录型，有时甚至只需要某一记录类型中的若干字段而非整个记录型。所以，外部模式是概念模式的一个逻辑子集。外部模式也称子模式。2.3内部模式内部模式也称存储模式，是对中数据物理结构和存储方式的描述，是数据在中的表示形式。定义所有内部记录类型、索引和文件的组织方式，以及所有数据控制方面的细节。

一个只有一个内部模式。在内部模式中规定了数据项、记录、键、数据集、指针、索引和存储路径在内的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。它还规定了记录的位置、块的大小和溢出区等。此外，数据是否加密，是否压缩存储等内容也可在内部模式中说明。3.两层映像结构为了提高系统中数据的独立性，系统在三级模式间提供了两层映像：外部模式\概念模式映像和概念模式\内部模式映像。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。的三级结构是通过映像来联系和相互转换的。系统 3 层体系结构正是这两层映像保证了系统中的数据具有较高的数据逻辑独立性和数据物理独立性。3.1 外部模式\概念模式映像外部模式\概念模式映像定义了各个外部模式与概念模式间的映像关系。对应于同一个概念模式可以有多个外部模式，对于每一个外部模式，系统都有一个外部模式\概念模式映像，它定义了该外部模式与概念模式的对应关系。这些映像定义通常在各自的外部模式中加以描述。模式描述的是全局逻辑结构，外模式描述的是数据的局部逻辑结构。对应于同一个模式可以有任意多个外模式。对于每一个外模式，系统都有一个外模式/模式映像，它定义了该外模式与模式之间的对应关系。

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