三層模式體系結構和資料獨立性
第1.3節中列出了資料庫方法的4個重要特點，其中有以下3個特點：（1）程式與資料分離（程式-資料獨立性和程式-操作獨立性）；（2）支援多使用者檢視；（3）使用編目儲存資料庫描述（模式）。在這一節中，我們將為資料庫系統指定乙個體繫結構，這稱為三層模式體系結構（three-schema architecture）⑧，提出這個體系結構的目的在於幫助實現這些特點，並使這些特點更為直觀。在此之後將進一步討論資料獨立性的概念。
2.2.1 三層模式體系結構
如圖2.2所示，三層模式體系結構的目的是將使用者應用與物理資料庫分離開來。在這個體系結構中，可以將模式定義在如下3個層次：
1. 內部層（internal level）有乙個內模式（internal schema），它描述的是資料庫的物理儲存結構。內模式使用乙個物理資料模型，全面描述了資料庫中資料儲存的全部細節和訪問路徑。
2. 概念層（conceptual level）有乙個概念模式（conceptual schema），它為使用者群體描述了整個資料庫的結構。概念模式隱藏了物理儲存結構的細節，並重點描述實體、資料型別、關係、使用者操作和約束。通常，實現了乙個資料庫系統之後，會使用乙個表示資料模型來描述概念模式。這種實現概念模式通常以高階資料模型中的乙個概念模式設計為基礎。
3. 外部層（external level）或檢視層（view level）包括許多外模式（external schema）或使用者檢視（user view）。每個外模式描述的是乙個特定使用者組所感興趣的那部分資料庫，而對該使用者組隱藏了資料庫的其他部分。與第2點中介紹的一樣，各個外模式通常都用乙個表示資料模型實現，並且可能以高階資料模型的乙個外模式設計為基礎。
圖2.2 三層模式體系結構
三層模式體系結構是乙個非常方便的工具，通過這個結構，使用者就可以直觀地了解資料庫系統中的模式層次。大多數dbms並不是將這三層模式完全分離開來，而只是在一定程度上支援三層模式體系結構。有些dbms可能在概念模式中還包括一些物理層的細節。在大多數支援使用者檢視的dbms中，外模式也是用描述概念層資訊的同一資料模型來指定的。當然，有些dbms也允許在概念層和外部層使用不同的資料模型。
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