1.5 数据库系统的内部体系结构

数据库系统的内部体系结构是三级模式和二级映射结构，如图1-9所示。三级模式分别是外模式、概念模式和内模式，二级映射分别是外模式到概念模式的映射和概念模式到内模式的映射。

视频1-3

图1-9　数据库系统的内部体系结构

1. 数据库系统的三级模式

（1）外模式。外模式也称为子模式或用户模式，它是数据库用户（包括应用程序开发人员和最终用户）能够看见和使用的局部数据逻辑结构的描述，是与某一应用程序相关的数据的逻辑表示。针对不同的用户需求，一个概念模式可以有若干个外模式。

（2）概念模式。概念模式也称为逻辑模式，它是数据库中全局数据逻辑结构的描述，是所有用户（或应用程序）的公共数据视图。它不涉及具体的硬件环境与平台，也与具体的软件环境无关。

（3）内模式。内模式又称为存储模式或物理模式，它是对数据库物理结构和存储方法的描述，是数据在存储介质上的保存方式。内模式对一般用户是透明的，通常不需要关心内模式的具体实现细节，但它的设计会直接影响到数据库的性能。

数据库系统的三级模式反映了3个不同的环境及要求，其中内模式处于最底层，它反映了数据在计算机物理结构中的实际存储形式；概念模式处于中间层，它反映了设计者的数据全局逻辑要求；而外模式处于最外层，它反映了用户对数据的要求。一个数据库只有一个内模式，但可以有多个外模式。

2. 数据库系统的二级映射

（1）外模式到概念模式的映射。外模式到概念模式的映射定义了外模式与概念模式之间的对应关系。外模式是用户的局部模式，而概念模式是全局模式。当概念模式发生改变时，由数据库管理员负责改变相应的映射关系，从而使外模式保持不变，也就没有必要修改应用程序，保证了数据的逻辑独立性。

（2）概念模式到内模式的映射。概念模式到内模式的映射定义了数据的全局逻辑结构与物理存储结构间的对应关系。当数据库的存储结构发生改变时，由数据库管理员负责改变相应的映射关系，可以使概念模式保持不变，从而保证了数据的物理独立性。