資料庫的模式(Schema)是對現實世界的抽象,是對資料庫中全部資料的邏輯結構和特徵的描述。模式反映的是資料的結果及其聯絡,資料庫系統在其內部具有三級模式和二級映像。三級模式分別是外模式、模式和內模式,二級映像則是外模式/模式映像、模式/內模式映像。
1、三級模式
美國國家標準學會(American National Standard Institute ,ANSI)的資料庫管理學系統研究小組於1978年提出了標準化的建議,江資料庫結果分為三級:面向使用者或程式設計師的使用者級、面向建立和維護資料庫人員的概念級和麵向系統程式設計師的物理級。使用者級對應外模式,概念級對應模式,物理級對應內模式。
(1)模式
模式對應著概念級,它是由資料庫設計者總和所有使用者的資料,按照統一的觀點構造的全域性邏輯結構,是對資料庫中全部資料的邏輯結構和特徵的總體描述,是所有使用者的公共資料檢視。它是由資料庫管理系統提供的資料模式描述語言(Date Description Language,DDL)來描述、定義的,體現並反映了資料庫系統的整體觀。
(2)外模式
外模式對應於使用者級,它是某個或某幾個使用者看到的資料庫的資料檢視,是與某一應用有關的資料邏輯的表示。外模式是從模式匯出的一個子集,包含模式中允許特定使用者使用的那部分資料。使用者可以通過外模式描述語言來描述、、定義對應於使用者的資料記錄(外模式),也可以利用資料操縱語言(DML)對這些資料記錄進行操作。
(3)內模式
內模式對應於物理級,它是資料庫中全部資料的內部表示或底層描述,是資料庫最低一級的邏輯描述,它描述了資料在儲存介質上儲存方式的物理結構,對應著實際儲存在外儲存介質上的資料庫。
2、二級映像
資料庫系統的三級模式是對資料的3個抽象,它把資料的具體組織留給DBMS管理,使使用者能邏輯地、抽象地處理資料,而不必關心資料在計算機中的具體表示和儲存。為了能夠在內部實現著3個抽象層次的練習和轉換,DBMS在這3個級別之間提供了兩層映像:外模式/模式映像 和 模式/內模式映像。
外模式/模式映像 使資料具有較高的邏輯獨立性。它定義了外模式和模式之間的對應關係。這些映像定義通常包含在各自外模式的描述。當模式改變時,DBA要求相關的外模式/模式映像做相應的改變,以使外模式保持不變。應用程式是依據實際的外模式編寫的,外模式不變應用程式就沒必要修改。所以,外模式/模式映像 功能保證了資料與程式的邏輯獨立性。
模式/內模式映像使資料具有較高的物理獨立性。它定義了資料庫全域性邏輯結構與儲存結構之間的對應關係。該映像定義通常包含在模式描述中。當資料庫的儲存結束了,DBA要對模式/內模式映像做相應的改變,以使模式保持不變。模式不變,與模式沒有直接聯絡的應用程式也不會改變。所以,模式/內模式映像功能保證了資料與程式的物理獨立性。