数据库的体系结构
数据库系统的内部体系结构
数据库系统模式
- 数据模型的型:是对数据的结构的和属性的说明
- 数据模型的值:该数据的一个具体的值
模式:是对数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,通常是不会改变的(只涉及“型”的描述)
与模式对应的一个就是实例(或数据),他描述的是模型某时刻下的值
三级模式结构
- 外模式:用户能够看到和处理的数据的结构描述,是一种局部逻辑(局部数据的逻辑结构和特征描述)
外模式也称子模式或用户模式,可以有多个,相当于用户的数据视图
模式与外模式是一对多,外模式是模式的子集
作用:保证数据库安全性、每个用户只能看到部分数据 - 模式:从全局角度理解、管理的数据的结构描述,含相应的关联约束
模式也称逻辑模式或概念模式,一个数据库只有一个模式,是一种全局逻辑(因为模式是对整个数据库的描述)
它处于数据库系统模式结构的中间层,与数据物理存储、硬件环境、程序、语言等无关
- 内模式:存储在存储介质上的数据的结构描述,含存储路径、方法、索引方式,是一种存储结构
内模式也称存储模式或物理模式(真正存在)
一个数据库只有一个内模式
二级映像
二级映像指:外模式/模式映像和模式/内模式映像
- 外模式/模式映像
子模式到模式的映射,确定了数据的局部逻辑与全局逻辑的对应关系
该映像使得数据的局部逻辑不变,从而保证了数据与应用程序间的逻辑独立性
每一个外模式都有相应的映像与模式对应,该映像可由多个作用:保证数据逻辑独立性和数据安全性
- 模式/内模式映像
该映像只能有一个,确定的是数据的全局逻辑结构和存储结构的对应关系作用:保证数据存储结构不影响数据的全局逻辑结构,确保了数据的物理独立性
三级模式二级映像的好处
- 保证数据的独立性:物理独立性和逻辑独立性(数据与程序的独立)
- 简化了用户接口:用户直接使用按照外模式编写的应用程序
- 利于数据共享
- 利于数据的安全保密:由外模式/模式映像保证
上图能够很清楚的了解三级模式两极映像的关系,同时发现,不同的应用程序可以对应同一个外模式,同一个应用程序可以对应不同的外模式
数据库系统的外部体系结构
单用户结构
用户的数据库、数据库管理系统等都装在自己的计算机上,自己个人使用,不能对其他计算机进行共享
主从式结构
应用程序、数据库、DBMS集中在一个大型主机上,连接着多个主机对该大型主机上的数据进行共享
分布式结构
数据在逻辑上是一个整体,但在实际的物理分布上是分散的,数据通常分布在不同服务器,通过网络将他们在逻辑上形成一个整体
客户机/服务器结构(C/S)
DBMS和数据库在数据库服务器上,应用程序在客户机上,通过网络连接
它的优点是:效率提高,应用程序由客户机完成,减轻服务器压力,能够完成复杂处理
缺点:维护升级麻烦,服务器更新,所有客户机都需要更新
浏览器/服务器结构(B/S)
与C/S结构相比较,客户机仅需要安装浏览器插件,应用程序安装在Web服务器上,由Web服务器进行处理
当数据库服务器更新时,只需更新Web服务器即可,客户机不需要更新
优点:维护工作量小,只需要更新Web服务器
缺点:不能完成复杂的处理(比如自己写程序处理等)
总结
数据库系统内部体系结构:三级模式结构
- 外模式:用户及
- 模式:概念级
- 内模式:物理级
二级映像将三级模式关联起来,实现数据独立性,保证数据安全性数据库系统外部体系结构
主要的是C/S与B/S两种结构